Pirolizės katilo krosnis: konstrukcija, veikimo principas, privalumai ir montavimo niuansai

 

Namo šildymas yra svarbi užduotis, ypač šalto klimato sąlygomis. Privačių namų ir kotedžų savininkams labai svarbu autonomija, energijos vartojimo efektyvumas ir taupymas šildymo sąnaudose. Šiame kontekste pirolizės katilai tampa vis populiaresni. Tai pažangi kietojo kuro įrenginių versija, kurioje naudojama speciali degimo technologija, vadinama pirolize. Sistemos širdis yra specializuota pirolizės katilo krosnis, užtikrinanti aukštą efektyvumą ir ilgalaikį degimą. Prieš montuodami, panagrinėkime jo konstrukciją, veikimo ypatybes ir svarbius aspektus.

Kas yra pirolizė ir kuo ji skiriasi nuo įprasto degimo?

Pirolizė yra organinių medžiagų terminis skaidymas aukštoje temperatūroje (200–800 °C) esant ribotam deguonies tiekimui. Skirtingai nuo tradicinio degimo, kai kuras greitai dega esant aktyviam oro tiekimui, pirolizė pirmiausia suskaido medieną ar kitą kietąjį kurą į lakias dujas ir kietąją frakciją (medžio anglį). Šios dujos, savo ruožtu, dega aukštoje temperatūroje antroje kameroje, taip išskirdamos maksimalią šilumą ir minimalias atliekas.

Pirolizės krosnies konstrukcija

Pirolizės katilo krosnis susideda iš dviejų pagrindinių kamerų:

1. Pakrovimo kamera (pirmoji kamera):

   Į krosnį įdedamas kuras (malkos, briketai arba anglis). Čia vyksta pradinis kuro įkaitimas ir skaidymas į pirolizės dujas ir anglies likučius. Tiekiamas labai mažas oro kiekis – tik tiek, kad malkos įkaistų iki skilimo temperatūros.

2. Podeginimo kamera (antroji kamera):

   Į šią zoną tiekiamas antrinis oras, kur pirolizės dujos užsidega ir sudega iki 1200 °C temperatūroje. Čia išsiskiria didžioji dalis šilumos, kuri perduodama į šilumokaitį.

Be to, katilas gali turėti:

• Grotelės (dažnai pakeičiamos keraminėmis arba ugniai atspariomis blokelėmis);
• Pelenų keptuvė;
• Išmetimo ventiliatorius arba pūstuvas;
• Šilumokaitis (vandens grandinė);
• Oro tiekimo valdymo sistema;
• Automatinis temperatūros valdymas.

Pirolizės katilo veikimo principas

1. Sausas kuras pilamas į pakrovimo kamerą.
2. Pirminis uždegimas sukelia kuro įkaitimą ir pirolizės dujų išsiskyrimą.
3. Dujos kyla arba krenta į antrinę kamerą (priklausomai nuo konstrukcijos), kur jos užsidega, kai tiekiamas antrinis oras.
4. Išsiskyrusi šiluma perduodama į šilumokaitį, o po to į šildymo sistemą.
5. Likučiai (pelenų pavidalu) pašalinami po viso degimo ciklo.

Pirolizės krosnies privalumai

1. Didelis efektyvumas (iki 85–90 %)

Dėl dviejų pakopų degimo ir efektyvaus kuro energijos naudojimo pirolizės katilai laikomi vienais ekonomiškiausių.

2. Ilgas degimas

Vienu malkų įkrovimu katilas gali veikti nuo 6 iki 12 valandų, o kai kuriuose modeliuose – iki paros, nereikalaujant papildyti kuro.

3. Mažas išmetamųjų teršalų kiekis

Dujos beveik visiškai sudeginamos, todėl sumažėja anglies monoksido, suodžių ir kitų kenksmingų medžiagų išmetimas. Dėl to pirolizės šildymas yra ekologiškesnis.

4. Mažiau pelenų ir suodžių

Šias krosneles reikia valyti rečiau nei įprastas kietojo kuro krosneles.

5. Automatizavimo galimybė

Daugelyje šiuolaikinių pirolizės katilų yra elektroniniai valdikliai, kurie automatiškai reguliuoja oro tiekimą, temperatūrą ir valdo siurblius.

Trūkumai ir apribojimai

1. Kuro reikalavimai

Krosnelei reikalingas sausas kuras, kurio drėgnumas ne didesnis kaip 20 %. Šlapios malkos blogai skyla ir neišskiria reikiamo dujų kiekio.

2. Didelė kaina

Pirolizės katilai yra brangesni nei įprastiniai, ypač tie, kurie turi automatinį valdymą ir apsaugos sistemą.

3. Dizaino sudėtingumas

Montavimas, reguliavimas ir priežiūra reikalauja kvalifikuoto požiūrio.

4. Reikalavimai kaminui

Reikalingas kaminas su gera trauka ir karščiui atsparia izoliacija, kuri gali atlaikyti aukštą temperatūrą.

Kokį kurą naudoti

Idealūs degalai yra šie:

• Sausos malkos (lapuočiai - ąžuolas, skroblas, uosis);
• Kuro briketai;
• Granulės (jei numatytos projekte);
• Didelė anglis (kai kuriuose modeliuose).

Atliekų, plastiko, neapdorotos medienos ir statybinių šiukšlių naudojimas gali užsikimšti papildomo degiklio kamerą, sumažinti efektyvumą ir net sukelti avarijas.

Pirolizės katilo įrengimas: į ką svarbu atsižvelgti

1. Įrengimo vieta

Katilas turi būti įrengtas atskiroje patalpoje – katilinėje su ventiliacija ir atitikimu visiems priešgaisrinės saugos reikalavimams.

2. Fondas

Katilo pagrindas turi būti pagamintas iš nedegių medžiagų (betono plokštės, plytelių).

3. Prijungimas prie šildymo sistemos

Paprastai pirolizės katilas veikia kartu su buferine talpa (šilumos akumuliatoriumi), kuri kaupia šilumą ir leidžia lanksčiau reguliuoti sistemos temperatūrą.

4. Kaminas

Medžiaga – nerūdijantis plienas arba keramika. Aukštis ir skersmuo parenkami individualiai, atsižvelgiant į katilo modelį ir traukos reikalavimus.

5. Apsaugos sistema

Reikalingas atbulinis vožtuvas, apsaugos grupė, termostatinis maišymo vožtuvas (apsaugai nuo šalto vandens grįžimo) ir išsiplėtimo bakas.

Naudojimo patarimai

• Kraukite tik gerai išdžiovintas malkas.
• Neperkraukite pakuros, kad nesutrikdytumėte pirolizės proceso.
• Šildymo sezono metu bent kartą per mėnesį valykite papildomo degimo kamerą ir kaminą.
• Stebėkite automatikos veikimą, ypač jei yra šilumos akumuliatorius.
• Patikrinkite durelių ir tarpiklių sandarumą.

Žiemos eksploatavimo ypatybės

Žiemą katilas turėtų veikti nuolat, naudodamas šilumos akumuliatorių. Tai leidžia:

• Venkite staigių temperatūros pokyčių;
• Padidinkite laiką tarp atsisiuntimų;
• Sumažinkite kondensato kiekį kamine;
• Palaikykite vienodą šilumą visuose kambariuose.

Svarbu nepamiršti, kad sistemai sustojus (pavyzdžiui, dingus elektrai), ji gali užšalti. Todėl rekomenduojama naudoti atsarginius maitinimo šaltinius (pavyzdžiui, UPS cirkuliaciniam siurbliui).

„Pasidaryk pats“ pirolizės katilo krosnis: ar verta?

Kai kurie „pasidaryk pats“ mėgėjai bando patys pasigaminti pirolizės krosnį. Tai įmanoma, bet tam reikia:

• Eksperimentinis suvirinimas;
• Procesų termodinamikos supratimas;
• Gebėjimas tiksliai apskaičiuoti kameros geometriją;
• Karščiui atsparių medžiagų naudojimas.

Be šių veiksnių, naminis katilas gali būti neefektyvus, pavojingas ir trumpai tarnauti. Ypač pavojinga statyti krosnį be tinkamos oro tiekimo ir ištraukimo sistemos.

Išvada

Pirolizės katilas – tai modernus sprendimas ekonomiškam ir efektyviam privačių namų šildymui. Dėl dviejų pakopų kuro degimo jis užtikrina didelę šilumos gamybą su minimaliomis sąnaudomis ir poveikiu aplinkai. Nepaisant didesnės kainos ir tam tikrų apribojimų, pirolizės katilas yra investicija į komfortą, patikimumą ir ilgaamžiškumą.

Tinkamai įrengus, parinkus įrangą ir laikantis eksploatavimo sąlygų, pirolizės krosnis gali tapti puikia alternatyva dujų ar elektriniam šildymui, ypač tose vietose, kur nėra centralizuoto energijos tiekimo.