Termín „dlouhé pálení“ není nic jiného než marketingový trik. Neexistuje žádné kouzlo, aby dřevo hořelo zvlášť pomalu, kromě úpravy přívodu vzduchu. Ano, existují pyrolýzní kotle, ale toto je odrůda s vlastní fyzikou a chemií procesu a je tématem samostatného článku.
Schéma konvenčního topného kotle
V našem případě je doba spalování dána jednoduše množstvím paliva v jednom zásobníku: pokud je to u běžných kotlů 10-30 kg palivového dřeva na 4-6 hodin provozu, pak u dlouhodobých kotlů je to asi 60 -80 a více kg palivového dřeva nebo briket po dobu 15 hod. Prvním rozdílem jsou proto rozměry výrobku, aby bylo topeniště tak prostorné. Jinak je princip fungování podobný – přiložit palivo, zapálit a regulovat průtok kyslíku, zvyšovat nebo snižovat intenzitu plamene.
Špičkové spalovací kotle
Jedná se o jednotky, obvykle válcového tvaru, ve kterých nahoře:
palivo je naloženo a zapáleno;
vzduch se napumpuje a tah se nastaví.
Spaluje se tak vždy pouze vrchní vrstva palivového dřeva nebo briket. Vzduch je přiváděn přes klapku na horním konci kotle a teleskopickou trubku s přepážkou (stascoblin) uvnitř topeniště. Popel a popel se sypou dolů a hromadí se v popelníku. Válcový tvar má za následek jednoduchý plášťový výměník tepla kolem spalovací komory.
jednorázové naložení (docela dlouhé – až hodinu) bez možnosti přidávat palivo během procesu;
ohřev přiváděného vzduchu, protože přívodní kanál je umístěn přímo v topeništi;
regulace přítoku pomocí bitermálního regulátoru na základě expanzní teploty kotlového tělesa;
pro spalování uhlí musí být sekundární vzduch přiváděn zespodu přes ventil;
významné vertikální rozměry s relativně malými horizontálními.
Kotle se spodním spalováním (moje)
V těchto jednotkách se nakládání provádí také shora, ale vznícení přes popelová dvířka a spalování nastává ve spodní vrstvě komína. Dmychadlo (neboli přirozený tah) žene horký kouř přes víceprůchodový nebo mřížkový výměník tepla, kde může také docházet k dodatečnému spalování plynů, podobně jako u procesu pyrolýzy.
možnost dodatečného plnění paliva během procesu;
přístup k topeništi dvířky zespodu i shora;
Velké rozměry na délku nebo šířku lze však umístit do nízkých technických místností.
Výhody a nevýhody obou odrůd
Existuje mnoho videorecenzí, kde uživatelé nebo montéři poukazují na určité výhody či nevýhody kotlů s dlouhým spalováním a výběr konkrétního typu závisí na provozních vlastnostech: místo instalace, preferované palivo, charakter práce a ovládání jednotky.
Válcové kotle s horním spalováním jsou natolik jednoduché, že je lze dokonce ručně vyrobit z trubek velkého průměru. Vzhledem ke své velikosti však klesají v tuhosti. Kromě:
je obtížné umístit palivové dříví a zejména obdélníkové brikety s minimálními mezerami do válcové komory;
rozlitý popel ucpává tyto mezery, což zhoršuje spalování spodních vrstev – je nutné pravidelně míchat pohrabáčem;
zapálený kotel nelze zastavit, dokud náplň zcela nevyhoří;
díky výšce ve výměníku tepla je možný velký teplotní rozdíl zdola nahoru, který je plný žíravé kondenzace padající na stěny topeniště;
složitost automatizace, nedostatečně flexibilní provozní režimy;
obtížnost čištění hluboké spalovací komory.
Kotle se spodním spalováním jsou flexibilnější v regulaci a automatizaci, ale naopak:
složitější v designu a v důsledku toho dražší;
celkově větší se srovnatelnými objemy topeniště;
víceprůchodový výměník tepla se také obtížně čistí;
při překládání paliva uniká do místnosti kouř;
Při dlouhodobé práci s dodatečným zatížením je nutné pravidelně čistit popelník.
Výpočet doby hoření
Vezmeme-li průměrnou výhřevnost palivového dřeva 3,5 kWh/kg, pak k vytopení plochy 100 m2 kotlem o výkonu 10 kW je potřeba spálit přibližně 3 kg paliva za hodinu. Čili zátěž 80 kg (což jsou asi dva zahradní trakaře palivového dříví) vystačí přibližně na den (80/3 = 26,6 hodiny) bez zohlednění nástupu do režimu a zániku.
Pevné palivo ve formě palivového dřeva, uhlí a briket zůstává relevantní i přes vznik jiných zdrojů výroby tepla. Elektřina a plyn nejsou všude dostupné a jsou dražší. Ale neefektivní kamna na dřevo a kotlíková kamna, která do ovzduší vydávají velké množství tepla, se stávají minulostí. Dnes je oblíbenější pyrolýzní kotel, který se od nich liší dobou hoření a vyšší účinností. Pro pohodlný pobyt ve venkovském domě je to nejúspornější z hlediska spotřeby paliva a nejpohodlnější jednotka k použití.
Princip pyrolýzního spalování
Ke spalování dřeva nebo uhlí v klasických kamnech je nutný stálý přísun vzduchu, respektive kyslíku v něm obsaženého, bez kterého nejsou oxidační procesy doprovázející spalování možné. Kromě toho musí být přítok konstantní a dostatečný, jinak palivo bude doutnat a nebude hořet, což spolu s kouřem vyvrhne do komína obrovské množství hořlavých plynů.
Dlouho hořící kotel na tuhá paliva s vodním okruhem funguje jinak, zadržuje tyto plyny, mísí je se vzduchem a způsobuje jejich spalování ve speciální komoře, čímž zcela přenáší teplo na vytápění domu. Právě plyn vznikající při pomalém spalování palivového dřeva je hlavním generátorem tepelné energie. Jeho spalovací teplota je mnohem vyšší než u pevných paliv.
Pyrolýzní pec se zásadně liší od obvyklého počtu komor a schopnosti regulovat objem vzduchu vstupujícího do nich pomocí klapek. Jeho přítok je speciálně omezen tak, aby hlavní palivo doutnalo a uvolňovalo hořlavé plyny.
Srovnání s konvenčními kotli: klady a zápory
Nejprve uvádíme jasná kritéria, podle kterých pyrolýzní kotel s dlouhým spalováním předčí klasická kamna na dřevo a plyn.
- Vysoká účinnost: v něm palivo téměř úplně shoří a odevzdává veškeré teplo do topného systému, zatímco účinnost běžných kamen na dřevo je v nejlepším případě 75 %.
- Úspora paliva díky vyššímu přenosu tepla.
- Dlouhodobé spalování jedné záložky: v závislosti na modelu kotle a objemu komory může pracovat od 5-6 hodin do dne, bez potřeby dalšího paliva a udržování příjemné teploty v prostorách.
- Není nutné časté čištění: protože palivové dříví zcela shoří a tvoří skromné množství jemného popela, je mnohem méně nutné kamna čistit.
K poznámce! Popel z pyrolýzních pecí lze použít jako hotové hnojivo pro pokojové, zahradní a zahradní rostliny.
- Spolehlivost: Díky jednoduché konstrukci jsou poruchy vzácné.
Jednou z nevýhod je nutnost používat pouze suché palivové dříví, aby část tepla nešla vysušit a odpařit vlhkost.
Jako běžný kotel na dřevo lze pyrolýzní jednotku instalovat pouze na podlahu. Je poměrně těžký a velký a vyžaduje spolu se zásobou paliva hodně místa, proto se doporučuje vyčlenit pro něj samostatnou technickou místnost – kotelnu.
Dalším nedostatkem je volatilita většiny těchto jednotek – pro správný chod jsou vybaveny ventilátory a odsavači kouře.
Konečně, dlouho hořící kotel bude stát více při nákupu a uvedení do provozu. Zvláště všestranný, schopný spalovat různé druhy pevných paliv. Práce pouze na dřevě je levnější.
Druhy a vlastnosti práce
Na rozdíl od klasických kotlů mají pyrolýzní kotle ne jednu, ale dvě spalovací komory. Dělí se na dva typy: se spodním a s horním spalováním.
Kotel se spodním spalováním
Palivo se umístí do horní komory, zapálí a zapne se ventilátor, který směšuje hořlavé plyny se vzduchem a destiluje je do druhé komory. Je umístěn pod vrškem a je od něj oddělen rošty – lamelovým dnem. V něm probíhá hlavní spalování, jehož teplota přesahuje 1000 stupňů, zatímco v nakládací komoře je mnohem nižší – 500-600 stupňů.
Aby palivové dříví rychle nehořelo, je k nim omezen přístup vzduchu mechanickou klapkou. Pec je plně zatížena, protože při nízkém zatížení dlouho hořící pyrolýzní pec nepracuje efektivně a při spalování paliva se tvoří velké množství sazí a popela.
Pro informaci! Pokud je palivové dříví vlhké, pak při odpařování vlhkosti jsou vnitřní stěny jednotky pokryty sazemi a dehtem, které snižují přenos tepla a způsobují vyhasnutí ohně. Kvalitu paliva určíte podle barvy plamene – měla by být světlá, žlutobílá, nikoli červenooranžová.
Chladivo v takových kotlích se nachází v prostoru mezi dvojitými stěnami pláště – tzv. vnější výměník tepla. Vysoká teplota spalování a velká vyhřívaná plocha výměníku vede k rychlému ohřevu vody a dobré cirkulaci v systému.
V takových pecích není popelník, protože hlavní část spalin je vyhazována komínem, ve spodní komoře zůstává pouze malé množství jemného popela.
Kotel s horním spalováním
Kotel na dřevo na ohřev vody s horní plynovou spalovací komorou je uspořádán jinak. Obvykle má válcový tvar, komory v něm nejsou odděleny roštem, ale pohyblivým potrubím pro přívod vzduchu s kotoučem.
- Před naložením paliva se pohyblivý prvek zvedne pomocí lanka umístěného vně.
- Dřevo se nakládá dveřmi a zapaluje.
- Kotouč se spustí přímo na palivové dříví a do spalovací komory se vhání vzduch.
- Při pomalém spalování paliva jeho hladina v komoře klesá a mění se poloha rozdělovače vzduchu.
- Hořlavé plyny se řítí nahoru a ohýbají se kolem disku a vstupují do horní komory, kde se mísí se vzduchem a vyhoří.
- Intenzita plynů vstupujících do horní komory je řízena automatickým regulátorem tahu, který určuje teplotu vody ve výměníku tepla.
Takové dlouho hořící pyrolýzní kotle s vodním okruhem jsou méně oblíbené než ty, ve kterých je plynová spalovací komora umístěna níže. Protože musí pravidelně měnit pohyblivý prvek rozvodu vzduchu s diskem. Je neustále vystaven horkým plynům a plamenům, takže vyhoří.
Ale na druhou stranu do něj můžete dát palivo nebo spálit domácí odpadky, aniž byste čekali, až vyhoří hlavní záložka. Chcete-li to provést, stačí zvednout disk nad úroveň dveří.
Kindling funkce
Poté, co jste zjistili, co je pyrolýzní kotel a jak funguje, měli byste se naučit, jak jej správně roztavit. Zejména poprvé nebo po delší době nečinnosti. Studené topeniště se musí předehřát, k čemuž se na dně nejprve zapálí jemný podpal a nechá se otevřeným průvanem dobře rozhořet. Dřevěné štěpky a tenká polena se kladou, dokud se komora neohřeje a vytvoří se v ní doutnající uhlíky, které mohou zapálit hlavní záložku.
Topeniště se naloží až nahoru a palivové dřevo se nechá dobře rozhořet, načež se klapka zakryje a tah se sníží.
Popis videa
Jak uvést kotel na dřevo do provozního režimu je znázorněno na videu:
Pokud funguje správně, není prakticky žádný viditelný kouř, protože palivo téměř úplně shoří. Snížení množství škodlivých látek vypouštěných komínem do ovzduší je dalším důležitým plusem pyrolýzních pecí.
Hlavní kritéria pro výběr jednotky
Nákup ohřívače je zodpovědná záležitost, nejen vytvoření pohodlného mikroklimatu v domě závisí na správné volbě, ale také na snadné údržbě, výdajích na palivo a bezpečnosti. Když budete vědět, jaké vlastnosti musíte věnovat pozornost, bude snazší udělat správnou volbu. Patří mezi ně výkon, zpracování, doba nepřetržitého provozu, druh použitého paliva.
Vybírá se podle vytápěné plochy. Nejjednodušší výpočet výkonu je založen na následujícím vztahu: je zapotřebí 10 kW na 2 m 1 za předpokladu, že výška stropu není větší než 3 metry. Pokud je to více, přidejte dalších 3-5%. Existují další metody výpočtu, například tepelné ztráty.
Poradenství! Pro vytápění soukromého domu je lepší zvolit kotle na tuhá paliva s dlouhým spalováním s rezervou výkonu nejméně 10%. Například při ploše domu 180 m 2 musí mít jednotka výkon alespoň 20 kW.
Kotle s litinovým tělem jsou považovány za nejlepší – tato slitina je méně náchylná ke korozi. Většina moderních modelů je však vyrobena z ocelového plechu, jehož tloušťka musí odpovídat výkonu zařízení. U domácích jednotek s výkonem nepřesahujícím 65 kW stačí, aby tloušťka vnitřních stěn byla 5 mm a vnější 4 mm. S rostoucím výkonem by se měly směrem nahoru měnit i tyto parametry.
Dlouho hořící kotel na dřevo s vodním okruhem dokáže zajistit nejen vytápění, ale i ohřev vody v domácnosti. K tomu je vybaven přídavným výměníkem tepla, který je napojen na systém TUV.
Volí se v závislosti na druhu paliva a požadované době hoření.
Nezůstávejte ve výběru pouze dováženého vybavení. Výrobky výrobců z naší země a sousedních zemí nejsou v žádném případě horší než jeho, ale jsou mnohem levnější.
Popis videa
V tomto videu odborník říká, co ještě může být důležité při výběru pyrolýzního kotle:
Druhy pevných paliv
Různé druhy paliva mají různé náklady, množství generovaného tepla, dobu hoření a dostupnost pro určitou oblast. Před výběrem topidla se musíte rozhodnout, co v něm budete pálit. Můžete si koupit univerzální jednotku, ale její cena obvykle “kousne”.
Topeniště na spalování uhlí musí mít svislé stěny a výšku minimálně půl metru. Všechny dveře jsou hermeticky uzavřeny. Nevýhodou tohoto paliva je nutnost zachovat jeho stejnoměrnou vrstvu, a protože je obtížné jej zapálit, měla by být včas přidána nová dávka, která zabrání úplnému spálení na rošt. Plus – velmi dlouhé vypalování jedné záložky, jejíž trvání může dosáhnout jednoho dne.
Topný kotel na dřevo umožňuje použití pouze suchého paliva s vlhkostí do 20 %. V závislosti na technických vlastnostech může povolit i nakládání nenasekaného palivového dřeva. Jedná se o nejekologičtější tuhé palivo, jeho nevýhodou je však nerovnoměrnost a poměrně vysoká rychlost spalování, která závisí na druhu spalovaného dřeva a jeho hustotě. Průměrná doba provozu kamen na dřevo je 5-6 hodin.
V současnosti vytápění dřevem stále více konkuruje rašelině. Tento druh paliva se vyrábí ve formě lisovaných briket. Stojí výrazně méně než uhlí a je mnohem pohodlnější nakládat.
Pelety jsou palivové brikety vyrobené z odpadního dřeva různých tvarů a velikostí. Jejich výhody: rovnoměrné spalování, vysoká výhřevnost, minimální tvorba kouře, spalování beze zbytku. I když briketa není vyhořelá, lze ji znovu použít. Velkým plusem je pohodlné balení, stejně jako nulová vlhkost pelet.
K poznámce! Při použití palivového dřeva nebo briket jako hlavního paliva lze k nim přidat piliny, ale ne více než 25-30%.
Popis videa
Z tohoto krátkého videa zjistíte, jaká je spotřeba jednotlivých druhů paliva v pyrolýzních kotlích:
Nejdůležitější znaky
Po zjištění, co je pyrolýzní kotel a jaké jsou jeho výhody oproti klasickým typům kamen na tuhá paliva, můžete vážně uvažovat o jeho využití k vytápění domova, dílny nebo garáže. Při stejném objemu paliva dává mnohem více tepla, protože plyny vznikající při spalování uhlí nebo palivového dřeva se neuvolňují do atmosféry, ale jsou dodatečně spalovány v samostatné komoře. Pro většinu majitelů domů je jejich nejdůležitější výhodou dlouhá doba hoření bez nutnosti přikládat novou porci paliva.
