בקצרה על בעירה פירוליזית
תהליך הפירוליזה הוא פירוק איטי של דלקי פחמן, המתרחש בהשפעת טמפרטורות גבוהות עם מחסור בחמצן. גז או דלק נוזלי דליקים מתקבלים ביציאה, תלוי בחומר המזון ובתנאי התגובה הכימית.
דודי חימום פירוליזים מייצרים ושורפים בדיוק גז, ומכאן השם השני - ייצור גז או גיזוז. חומרי גלם ראשוניים - עצי הסקה יבשים, פחם, לבניות דלק.
תרשים של מפעל גנרטור גז המייצר דלק למנוע בעירה פנימית
התייחסות. מגוון רחב של דלקים מוצקים המכילים תרכובות פחמימנים משמשים לבעירת פירוליזה. דוגמה לכך היא ייצור דלק נוזלי מצמיגי רכב ישנים או שריפת פסולת בתנורי תנור גז.
כיצד מתרחשת פירוליזת עץ:
- נפח מסוים של עץ קצוץ או נסורת מועמס למיכל (כור) סגור.
- כלי המתכת מחומם מבחוץ עד 500 ... 900 מעלות צלזיוס, האוויר מסופק דרך הצינורות (חורים נושבים) באופן מוגבל.
- עץ מריח ומתפרק למרכיביו - מימן, מתאן, פחמן חד חמצני, אדי מים, פחמן דו חמצני. בסוף התגובה נותר מעט אפר בתחתית.
- תערובת הגז המתקבלת מקוררת, מנקה ואז נשאבת לתוך צילינדרים לשימוש נוסף.
לפני העמסה לגנרטור הגז, העץ מיובש. אחרת, אנרגיית החימום תושקע על אידוי מים, תגובת הפירוליזה תאט מאוד, ונקבל חבורה של אדי מים ביציאה.
שים לב שכל תהליך של שריפת דלק מוצק מלווה בשחרור גז עץ, אפילו בשריפה (ראה תמונה). פירוליזה מתוארת ביתר פירוט בפרסום האחר שלנו.
דודי דלק מוצקים דלק מוצק בוער זמן רב
הפעלת דוודים כאלה מבוססת על הגזת דלק. התנור של דוד כזה מחולק לשני חצאים אופקית. את החצי העליון, שהוא גם תא העמסה לדלק, העץ לא נשרף, אלא מריחים. כאשר הם חווים את ההשפעות של טמפרטורות גבוהות, עצי הסקה פולטים חומרים דליקים שונים, שהופכים לדלק העיקרי של הדוד, ונשרפים בחדר השני שנמצא למטה.
עקרון הפעולה המתואר של דוודים מגביר משמעותית את היעילות של דגימות כאלה, במקרה זה אנו יכולים לדבר על 85 או אפילו 90%. זמן צריבת הדלק גם עולה משמעותית ומגיע עד 12 שעות. העובדה היא שבדודים הנחשבים, תהליך הבעירה של הדלק הישיר מתרחש רק בחדר התחתון.
בחדר העמסה העליון, עצי הסקה רק מריחים, ופולטים חומרים דליקים. לאחר מכן מערבבים את החומרים הדליקים באוויר ודרך זרבובית מיוחדת נשלחים לחדר השני והתחתון, שם הם הופכים לדלק העיקרי לדוד כזה. בתהליך שריפת תערובת של אוויר וגזים המשתחררים מעצי הסקה, ניתן להשיג טמפרטורות גבוהות מספיק, ולכן החדר התחתון, בו מתרחש תהליך הבעירה, נעטה בגימור עמיד בפני חום מיוחד.
הדלק בדודים הנבדקים נשרף כמעט לחלוטין, מה שמאפשר לנו גם לדבר על יעילות הדוד. בנוסף, בשל התכונות הטכניות שלו, הדוד אינו יוצר פיח ואפר במהלך הפעולה. על מנת שדוד הפירוליזה יבצע באופן מלא את תפקידיו, יש צורך להזרים אוויר מלא למכשיר.
הדודים המדוברים הם ציוד מורכב ויקר. ברוב המקרים, העיצוב של דוודים כאלה כולל:
- אגזוזי עשן;
- מכשירים אלקטרוניים לשליטה בתהליך העבודה של הדוד ובקרה יעילה עליו.
תנאי חשוב להפעלה נכונה של דוד הפירוליזה הוא רמת הלחות של הדלק. תכולת הלחות של העץ שיוכנס לדוד כזה לא תעלה על 25%. התרגול מראה כי עצי הסקה המאוחסנים בערמת עץ יכולים להתפאר באחוז לחות שכזה רק 24 חודשים לאחר תחילת האחסון. הדוד הוא גם בררן בגודל הדלק: עובי עצי הסקה שמתכוננים להנחה בדוד כזה לא צריך להיות פחות מ -100 מילימטרים. ההספק המינימלי של הדוד שיכול להיחשב לשליטה הוא 50%, במקרים בהם עוצמת הדוד יורדת מתחת לערך המצוין, פעולת המכשיר הופכת להיות לא יציבה. זה מצביע על כך שהדוד מותאם היטב להפעלה בתקופות קרות של השנה, עם זאת, הוא לגמרי לא מתאים להפעלה יעילה מחוץ לעונה.
דודי פירוליזה של יצרנים כמו VERNER ו- ATMOS מתהדרים בביקורות מצוינות של משתמשים שלמדו ובדקו טכניקה זו בתהליך השימוש המעשי.
כללי הפעלה
כדי לקבל העברת חום טובה מדוד גנרטור עם צריכת דלק מינימלית, היצרנים ממליצים לעמוד בכללים הבאים:
- השתמש רק בעץ יבש, בתכולת לחות מותרת 12 ... 20%;
- בעת התקנת והצנרת של הדוד, חובה להשתמש בשסתום ערבוב תלת-כיווני או במכשיר לדומאט -21 מורכב כדי לשמור על טמפרטורת ההחזרה על 65 מעלות צלזיוס;
- טמפרטורת ההפעלה של חומר החימום באספקה - 80 ... 90 מעלות צלזיוס;
- מחולל החום חייב לפעול בהספק קרוב למקסימום; אי אפשר להפעיל את היחידה לאורך זמן במצב של פרודוקטיביות נמוכה (פחות מ -50%);
- רצוי מאוד לטבוע עם בולי עץ גדולים, אך לא בולי עץ עגולים;
- יחד עם דודי פירוליזה, מומלץ בחום להשתמש במיכל חיץ, שיצבור עודף אנרגיה תרמית;
- הדרישה לנפח מינימלי של מצבר החום היא 25 ליטר לכל קילוואט הספק תנור.
הֶסבֵּר. אם נוזל קירור קר עם טמפרטורה נמוכה מ -65 מעלות נכנס למיכל הדוד, אז בתהליך הגזת הדלק בחדר הראשי יתווצר מעבה וזפת. קרא עוד על הצנרת הנכונה במדריך נפרד לחיבור דוודי TT.
יש לווסת את אספקת חומר החימום לדוד באמצעות שסתום תלת כיווני. לאחר מיכל החיץ, מותקנת יחידת ערבוב נוספת שתוריד את טמפרטורת המים
השימוש במיכל חיץ נובע ממצב הפעלה יעיל של הדוד - בעירה אינטנסיבית, טמפרטורת יציאה 80 ... 90 מעלות בתנאים כאלה מושגת יעילות גבוהה של 86-87%. אי אפשר "לחנוק" את מחולל החום באוויר, יעילות הבעירה תפחת ל-40-50%, כמו בכיריים תוצרת בית.
עקרון הפעולה של דוד דלק מוצק בוער זמן רב.
בדרך כלל, דודי דלק מוצק אלה פועלים על פי העיקרון של "בעירה עליונה". איך עובד דוד בוער ארוך? לפני שחמצן נכנס ישירות לתנור, שם מתרחשת הבעירה, הוא מחומם. הוא מחומם על מנת להפחית בסופו של דבר את כמות פסולת הבעירה: פיח, אפר. חמצן מסופק לא מלמטה למעלה, אלא מלמעלה למטה. לפיכך, רק השכבה העליונה של הדלק המוצק המאוחסן בתא האש נשרפת. בשל העובדה שהאוויר נכנס מלמעלה, הוא אינו חודר כלפי מטה ותהליך הבעירה אינו אפשרי שם. רק שכבת הדלק העליונה בוערת. כאשר השכבה העליונה נשרפת, הזנה לשכבה התחתונה מופעלת. כך שבהדרגה, ככל שמתקדמת הבעירה, האוויר מסופק תחתון ונמוך. הודות לגישה זו, שכבת הדלק העליונה בוערת תמיד, וזו שמתחת נשארת שלמה עד שהיא מגיעה לתור.זה מאפשר צריכת דלק חסכונית מאוד ושליטה בתהליך הבעירה. בטכנולוגיה זו שורף דלק מוצק לאורך זמן רב מאוד.
דוודים כאלה אינם רק חסכוניים אלא גם ידידותיים לסביבה. כמובן, בתנאי שמשתמשים בחומרי בניין עמידים באש, אשר לא רק יבטיחו את היעילות המקסימלית של הדוד, בידוד החום, אלא גם יגן מפני שריפות אפשריות.
ניתן להבין בבירור כיצד פועל דוד הפירוליזה מתוך סרטון זה:
היתרונות האמיתיים של תנורי פירוליזה
בואו לרשום את היתרונות של דודי גיזוז שהוכרזו על ידי המוכרים, ואז נחסל סיפורים גלויים:
- מקורות חום פירוליזיים הם מחוללי גז מן המניין הפולטים גז סינתזה דליק;
- היחידות חסכוניות מאוד וידידותיות לסביבה בשל יעילותן הגבוהה;
- דוודים שורפים לחלוטין פחם ועצי הסקה, כמעט ללא שאריות;
- זמן צריבה - מעל 10 שעות (הנתון הצנוע ביותר הוא 8 שעות).
פתק. מפרסמים ויצרנים לא מצפוניים מדי משווים תמיד יחידות ייצור גז לדודי בעירה ישירה קונבנציונאלית, "שוכחים" תנורי גלולה יעילים באותה מידה. אך גם השוואה זו אינה מנצחת במיוחד.
ההצהרה הראשונה נועזת מדי. בואו נזכור: פירוליזה עזה מתחילה מחימום חזק ומחסור בחמצן, אבל מה קורה בדוד? המאוורר נושף אוויר לתא האש עודף, אין שום שריפה. גז סינתזה, כמובן, משתחרר, אך קיימת גם בעירה ישירה של דלק.
משמאל לפיד להבה בתא הצריבה לאחר הפעלת הדוד, מימין מחליף חום אש (מבט מלמעלה)
בואו נסתכל על שאר היתרונות:
- ההצהרה על כלכלה וידידותיות לסביבה אינה אגדה. בשל היעילות הגונה, הדוד מטמיע טוב יותר את אנרגיית הדלק ופולט הרבה פחות תרכובות רעילות - תחמוצת חנקן ופחמן חד חמצני - לאטמוספירה. בתנאי 1: ההמלצות על מצב ההפעלה ותכולת הלחות של עצי הסקה נשמרות במלואן.
- הסיבות לשריפה מלאה יותר הן עץ יבש והזרקת אוויר מאולצת. אם מכניסים לבני נסורת או שיטה יבשה לדוד טורבו מסורתי, אז גם שאריות האפר יהיו אפסות. הרבה אפר קל פשוט מפוצץ על ידי מאוורר לארובה. המשמעות היא שעובדה זו אינה יתרון.
- משך הבעירה תלוי בשני גורמים: יעילות ותא הדלק. מבחינת היעילות, דודי דלק מוצק מאבדים לדודי פירוליזה ב -10%, זו עלייה קטנה בזמן הפעולה. הגורם העיקרי הוא נפח תא הבעירה, אם הוא מגיע ל 80 ליטר ומעלה, עצי הסקה יישרפו תוך 6-8 שעות.
התייחסות. היצרנית הצ'כית Atmos מתארת את היתרונות של מחוללי החום שלה (תרתי משמע): בונקר דלק גדול - זמן צריבה ארוך. מכאן המסקנה: ההצהרה על משך העבודה נכונה, רק הסיבה שונה - קיבולת הכבשן, ולא העובדה לייצור גז עץ.
כמו כן, מספרים המון אגדות על אופן החסכנות של ההלחמה, אשר פשוט נעדר ביחידות פירוליזה. כתוב בהוראות ההפעלה "Atmos DC15E" - ירידה בעוצמת הלהבה מובילה לירידה ביעילות ולעלייה בצריכת הדלק.
מחולל החום החדש "אטמוס" מסוג פירוליזה בתערוכה "Aquatherm-2019"
מספר תוכניות של מכשיר הדוד פירוליזה
לפני שתמשיך בייצור של דוד ייצור גז במו ידיך, עליך להכיר את האפשרויות האפשריות למכשיר שלו. ליחידות כאלה יכול להיות פתרון עיצובי שונה. אבל, בפועל, עקרון הפעולה שלהם זהה: לכולם שני תאי בעירה לדלק. הראשון שבהם, ככלל, משמש להעמסת דלק ובעיריית פירוליזה שלו, והשני לשריפת הגז הדליק ששוחרר במהלך פירוליזה.בהתאם לעיצוב הדוד, הם יכולים להיות בעלי צורות, גדלים שונים ולנקוט במיקומים שונים זה מזה.
בנוסף, מודלים שונים של דודי פירוליזה יכולים להיות שונים בדרך של אספקת אוויר ראשוני ומשני: זה יכול להיות טבעי או מאולץ, בעזרת מאוורר. להלן, התוכניות הנפוצות ביותר למכשיר של דוודים כאלה נחשבות, בהן ניתן להשתמש בעת בנייתם במו ידיך.
דודי פירוליזה עם אספקת אוויר טבעית
אופציה 1.
החדר להעמסת שריפת דלק ופירוליזה ממוקם מתחת, ומבער הגז הפירוליזי נמצא מעליו (איור 1). אספקת האוויר הראשוני והמשני בתכנית כזו מתבצעת מלמטה, דרך דלת המפוח, המחוברת באמצעות שרשרת עם ויסות חיישנים המובנה ב"מעטפת המים "של הדוד. אוויר ראשוני מסופק דרך תא המפוח והסורג בכמות כזו שתבטיח בעירה איטית של דלק מוצק עם שחרורו של גז דליק, המוזרם לתא העליון בעזרת גיחה טבעית. אוויר משני מחומם מראש בתחתית ומסופק לחדר העליון באמצעות צינורות עם חורים מכוילים, ומבטיח את תהליך בעירת הגז.
איור 1 תרשים של דוד פירוליזה עם אספקת אוויר טבעית ומיקום עליון של הצורב
אפשרות 2.
תכנית זו (איור 2) מספקת מיקום תא טעינת הדלק ותא הבעירה בפירוליזה בחלקו העליון, ותא הבעירה בגז בתחתית. כאשר נדלק דוד כזה, שסתום המצערת נפתח בחלקו העליון והדלק מתחיל להישרף כמו בדוד דלק מוצק קונבנציונאלי, וגזי הפליטה נפלטים ישירות לארובה. לאחר שנדלק הדלק, הבולם נסגר והדוד מתחיל לפעול במצב ייצור הגז: גז פירוליזה נכנס לתא התחתון ונשרף שם, משחרר אנרגיה תרמית ומחמם את נוזל הקירור במחליף החום שלו ("מעיל מים").
איור 2 תרשים של דוד פירוליזה עם תא עומס עליון ושריפת פירוליזה
אפשרות 3.
תכנית זו של דוד הפירוליזה שונה מקודמתה בכך שדלת הטעינה ממוקמת לא בצד, אלא מלמעלה. בנוסף, מחליף החום מתווסף לצינורות המאפשרים להגדיל את שטח המגע עם גזים חמים ולהגביר את יעילות העברת החום. המיקום העליון של דלת ההעמסה הופך את תהליך העמסת הדלק לנוח יותר. בנוסף, אם תרצה, ניתן להרחיב תא כזה כלפי מעלה, ובכך להגדיל את נפח הדלק הטעון בו זמנית, ומכאן משך פעולת הדוד.
תאנה. 3 תרשים של דוד פירוליזה עם דלת העמסה מעל
אפשרות 4.
תכנית זו (איור 4) שונה מאחרות הן במיקום מחליף החום (בחלקו העליון) והן בעיצוב תאי הבעירה עצמם. העמסה - מיוצרת בצורה של בונקר עם בסיס נוטה, המבטיח זרימה ספונטנית של דלק, כשהוא נשרף, למקום הבעירה הראשונית. הצרוב כאן מיוצר בצורת צינור העשוי מחומר עקשן והוא ממוקם בתוך מכבש ההזנה, מעל תא הבעירה העיקרי. כדי להגדיל את הטמפרטורה בו וליצור תנאים טובים יותר לשריפת גז בעירה, עיצוב זה מספק חימום קירותיו מבחוץ עם חלק מהגזים הפליטה.
תאנה. 4 תרשים של דוד פירוליזה הממוקם בחלקו העליון של מחליף החום
דודי פירוליזת אוויר מאולצים
אופציה 1.
החדר לטעינה ושריפה ראשונית של דלק בתכנית זו ממוקם בתחתית (איור 5). בסיסו עשוי מחומר עקשן (למשל: לבני אש) עם פתחים לאספקת אוויר ראשוני מחדר הפיצוץ, הנמצאים בסמוך לדופן האחורית של הדוד.אספקת אוויר משני לשריפת גז עץ מתבצעת באמצעות מאוורר המותקן על הקיר הקדמי של הדוד, מעל דלת הטעינה.
תאנה. 5 דוד פירוליזה עם תא בעירה עליון ואספקה מאולצת של אוויר משני
אפשרות 2.
תכנית זו (איור 6) שונה בכך שאספקת האוויר, הראשונית והמשנית, מתבצעת באמצעות מאוורר הממוקם על הקיר הקדמי של הדוד או על הארובה (מתיש עשן). תוכנית כזו מאפשרת ויסות יעיל יותר להפעלת היחידה, אך היא תלויה בזמינות החשמל. בנוסף, בתכנית המוצגת, החפיפה בין התאים עשויה מחומר עקשן, בהם קיימים תעלות לאספקת אוויר משני ונמצא זרבובית לאספקת גז פירוליזה לתא הבעירה התחתון.
תאנה. 6 דוד גנרטור גז עם תא בעירה נמוך יותר של גז ואספקה כפויה של אוויר ראשוני ומשני
חסרונות משמעותיים של דוודים
אם אתה מבקר בחנות מקוונת של יחידות חימום ושואל כמה עולה מחוללי חום פירוליזה, תראה מיד את החיסרון העיקרי שלהם. לא הדוד הרוסי היקר ביותר "סובורוב M" K-20 (20 קילוואט) יעלה 1320 קוב. כלומר, ATMOS DC 20 GS, זהה בהספקו, הוא 2950 קוב. ה. לשם השוואה: מחירו של תנור חימום מסורתי יקר Buderus Logano S131-22 H הוא 1010 $. ה.
בואו נקבע חסרונות אחרים של גזיזת מקורות חום:
- 2 חדרים, רירית לבנים או קרמיקה בתוספת מעיל מים בחלק התחתון של הגוף - פתרונות העיצוב הנ"ל מעלים משמעותית את משקל ומידות היחידות;
- דרישות גבוהות לאיכות הדלק;
- נוזל קירור בטמפרטורה של 80 מעלות צלזיוס משמש לעתים נדירות בעת חימום בתים פרטיים, מה שאומר שאתה לא יכול להסתדר בלי מצבר חום יקר + אלמנטים צנרת;
- חלקים קרמיים של הבטנה אינם מחזיקים לנצח - הזרבובית עלולה להיסדק מהתחממות יתר ויהיה צורך להחליפה.
אני חייב לומר שדודי פירוליזה מושכים בעלי מלאכה לבית. אבל להכין יחידה כזו במו ידיך קשה מאוד, אתה צריך ניסיון והשקעה ברכישת חומרים. לא ניתן יהיה להכין תנור בחינם. הרבה יותר קל לרתך דוד קונבנציונאלי או מכרה.
פתק. אם לשפוט לפי הביקורות של בעלי הדודים בפורומים הנושאים, עדיין ניתן להשתמש בעצי הסקה גולמיים. האלגוריתם הוא כדלקמן: היחידה נמסה ומחוממת עם בולי עץ יבשים, ואז נזרק עץ לח. אבל חלקו של דלק כזה לא יעלה על 30%, אחרת פיח ופיח ילכו. בואו לשמוע את חוות דעת המומחה בסרטון:
מסקנות והמלצות לבחירה
הגיוני לבחור במצב דודי פירוליזה מכל הדודים הקיימים:
- אתה מוכן לשלם עבור יעילות ושימור הסביבה;
- התקציב מאפשר לך לרכוש תנור חימום וצבר חום בנפח הנדרש;
- יש מספיק מקום לציוד בחדר הדוודים;
- יש אפשרות לקצור עצי הסקה איכותיים, לקנות בריקטות או לייבש עץ טרי.
מודל מחולל החום נבחר מבחינת הספק ופונקציונליות. כיצד לבחור את מקור החום המתאים לעץ לבית, קרא את ההוראות שלנו.
בתחילה, דודי בית פירוליזה נועדו להתקין מיכל אחסון ולהשתמש בדלק טוב. זהו נוהג מערב אירופי, בו לא ניתן להפעיל יחידות דלק מוצק ללא מיכל חיץ.
ההכנסות שלנו אינן כה גבוהות, ולכן בעלי בתים חוסכים הכל - ציוד, דלק, שיטת בעירה. מכאן המסקנה: כרגע, מחוללי גז אינם תואמים את הצרכים והעלויות של מרבית בעלי הבית, מכיוון שהם לא יוכלו להיות מופעלים כראוי.