Das Funktionsprinzip von Festbrennstoffpyrolysekesseln

Das Funktionsprinzip des Pyrolysekessels

Die Pyrolyse ist ein Prozess mit starker Exothermie, bei dem sich komplexe organische Stoffe (in unserem Fall Kohle, Holz, Torf, Biokraftstoff in Form von Pellets usw.) in eine einfachere Zusammensetzung zersetzen - feste, flüssige und gasförmige Phasen. Für den Zersetzungsprozess ist es notwendig, eine Temperatur bereitzustellen und die Sauerstoffzufuhr zu begrenzen, was in einem gaserzeugenden Kessel durchgeführt wird. Zum Laden in den Ofenabschnitt des Kessels benötigen Sie Brennstoff mit Eigenschaften, die den Empfehlungen des Herstellers entsprechen, da sonst die erwartete Wirkung nicht eintritt. Die Verbrennung erfolgt bei hohen Temperaturen, aber gleichzeitig bei Sauerstoffmangel. Holz- oder Kohlebrennstoff verbrennt unter solchen Bedingungen nicht mit einer Flamme, sondern sintert unter pyrolytischer Zersetzung, wobei viel mehr Energie freigesetzt wird als bei einer herkömmlichen Verbrennung an Luft. Die Hauptprodukte sind feste und flüchtige Fraktionen (Kokereigas).

Das Gerät hat zwei Kammern, die obere Kammer dient zur Durchführung der exothermen Reaktion der Kraftstoffpyrolyse bei einer Temperatur von 300⁰С bis 800⁰С. Die Kammern sind strukturell unabhängig und durch Roste und Regler - Absperrschieber - getrennt. Die obere Vergasungskammer, in die der Brennstoff geladen wird, ist abgedichtet und in ihr herrscht Sauerstoffmangel. Auf dem Rost befindet sich fester Brennstoff, der die Wärmeabfuhr behindert, in die zweite Kammer gelangt nur Luft, und ihre Strömung ist schwach. Das Ergebnis ist ein langsamer Schwel- und Zersetzungsprozess oder eine Pyrolyse. Und das Ergebnis der Pyrolyse ist Holzkohle und Pyrolyse oder Kokereigase, CO und zu einem kleinen Teil Kohlendioxid.

Das Gemisch aus Pyrolysegas und Luft wird auch in den unteren Teil der Brennkammer geleitet, wo die Temperaturen viel höher sind - bis zu 1200⁰С, und während der Verbrennung setzt es Wärme frei, die in ihrer Menge mit der Wärmeübertragung aus der Verbrennung von Festbrennstoffen unvergleichbar ist in der Luft. Das untere Fach der zweiten Brennkammer ist nichts anderes als eine Düsenvorrichtung aus hitzebeständiger Keramik oder Schamottesteinen. Die Aerodynamik in einem solchen Feuerraum bietet einen hohen Widerstand, sodass der Luftzug durch Einschalten des Rauchabzugs erzwungen wird. Die Wärme aus der Verbrennung von Gas wird zur effizienten Beheizung von Wohnungen genutzt. Tatsächlich arbeiten Pyrolysekessel nicht mit Holz oder Kohle, sondern mit dem emittierten Gas. Gasverbrennungsprozesse sind einfacher zu kontrollieren, wodurch die Automatisierung von Gaserzeugungseinheiten perfekter wird.

Die feste Phase verbrennt sehr langsam, wobei ständig Wärmeenergie freigesetzt wird. Dabei brennt auch flüchtiges Kokereigas aus, und die Wärmeübertragung bei diesem Vorgang ist etwas größer als bei der Verbrennung des Feststoffanteils. Die Effizienz aus der Nutzung von Brennholz und Kohle steigt deutlich.

Die Gaserzeugungseinheit kann bei aller Einfachheit ihres Designs mit einem Heimlaborkomplex verglichen werden, der Gas aus Brennholz, Torfbriketts, Kohle und anderen Brennstoffen zur anschließenden Verbrennung mit viel größerer Wärmeübertragung extrahiert.

Das Schema der Pyrolyseeinheit gilt als einfach, was Heimwerker anzieht. Der Bau des Kessels erfordert keine spezielle Ausrüstung, die Hauptbedingungen sind der Körperteil mit den erforderlichen Parametern, die die Dichtheit in der Brennkammer und eine strenge Dosierung der einströmenden Luft gewährleisten.

Mit dem Aufkommen von Pyrolysekesseln galten klassische Holzkessel trotz ihres Preises als veraltet - die Hälfte des Preises von Pyrolysekesseln mit ähnlicher Leistung. Eine Ladung Brennholz in die Pyrolyseeinheit bietet eine um ein Vielfaches längere Brenndauer und Wärmebereitstellung als bei einem herkömmlichen Festbrennstoffkessel. Neue Geräte amortisieren sich in kurzer Zeit. Zweikreiskessel bieten noch größere Einsparungen, da Warmwasser im Gegensatz zum Heizen nicht saisonal, sondern das ganze Jahr über für den Wohnungsbau benötigt wird. Auch als Pluspunkt bezeichnet, wie die Möglichkeit, nasses Material für den Feuerraum zu verwenden (bis zu 40-50% Feuchtigkeit). Aber getrocknetes Brennholz ist effizienter und sparsamer. Holzbefeuerte Pyrolysekessel haben sich unter anderem deshalb einen Namen gemacht, weil in vielen Regionen und Siedlungen trockenes Holzmaterial preiswert und oft kostenlos ist. Das Trocknen von feuchtem Holz während der Sommersaison ist ebenfalls kein Problem, und die Kosten für einen Pyrolysekessel sind sehr günstig.

Merkmale von Pyrolysekesseln

Herkömmliche Holzkessel sind lästig, weil sie ständig überwacht werden müssen. Das heißt, alle 2-3 Stunden müssen sie immer mehr Brennstoff hineingeben, sonst werden die Rohre im Haus kalt.Besonders schwierig ist es nachts, wenn Haushalte statt erholsamen Schlafs Kopfschmerzen in Form einer kühlenden Heizung bekommen. Einerseits ist das Schlafen an einem kühlen Ort gut für die Gesundheit. Andererseits ist es nicht sehr angenehm, morgens verzweifelt mit den Zähnen zu klappern.

Klassische Kessel zum Heizen von Häusern haben einen weiteren wichtigen Nachteil - einen geringen Wirkungsgrad. Der Brennstoff in ihnen verbrennt sehr schnell, die meiste Wärme entweicht einfach in die Atmosphäre. Zusammen mit ihm fliegen Verbrennungsprodukte, die brennbare Gase enthalten, in die Luft. Mit ihnen lassen sich zusätzliche Wärmeportionen gewinnen – so geschieht es in Pyrolysekesseln zur Langzeitverbrennung.

Wie Sie bereits verstanden haben, weisen Festbrennstoff-Pyrolyse-Heizkessel keine der beiden oben genannten Nachteile auf. Sie sind mit geräumigen Feuerstellen ausgestattet, die feste Brennstoffe nach einem etwas anderen Prinzip verbrennen. Hier sind ihre Hauptmerkmale:

Das Funktionsprinzip eines Pyrolysekessels für feste Brennstoffe ist sehr einfach. Obwohl diese Abbildung nicht alle Nuancen abdeckt, vermittelt sie die Essenz der Technologie vollständig.

• Großes Volumen des Ofens - bis zu mehreren zehn Litern. Dadurch wird die Häufigkeit der Anflüge zum Verlegen von Brennstoff um ein Vielfaches reduziert;
• Das Pyrolyse-Verbrennungsprinzip - ermöglicht es Ihnen, aus der gleichen Menge Brennholz viel mehr Wärmeenergie zu gewinnen;
• Ziemlich groß - tatsächlich gibt es zwei Feuerstellen. In einem brennt Brennholz langsam aus und in dem zweiten werden die vom Holz freigesetzten Verbrennungsprodukte verbrannt;
• Niedrige Verbrennungstemperatur - verringert die thermische Belastung des Metalls.

Langbrennende Pyrolysekessel sind etwas komplexer als ihre traditionellen Gegenstücke, bieten jedoch erhebliche Brennstoffeinsparungen.

Es versteht sich, dass Pyrolysekessel aufgrund des komplexen Designs, das häufig Automatisierungselemente enthält, durch einen hohen Preis gekennzeichnet sind. Daher können die anfänglichen Kosten ihres Kaufs hoch erscheinen. Aber in Zukunft werden sie sich definitiv rechtfertigen.

Geheimnisse der Entwicklung eines Pyrolysekessels

Schema eines Pyrolyseofens zum Selbermachen.

Damit die Kesselvorrichtung in einen idealen Zustand gebracht wird, ist es ratsam, einige Maßnahmen durchzuführen. Unter dem Kraftstofftank kann ein regelbares Gebläse eingebaut werden. Es wurde entwickelt, um Luft direkt in den Kessel selbst zu blasen. Unter dem Einfluss von künstlich erzwungener Luft kommt es zu einer beschleunigten Verbrennung von Kraftstoff. Alle diese Arbeiten können von Hand ausgeführt werden. Die Installation dieser Technik erfordert keine besonderen Fähigkeiten.

Um die erzeugte Wärmemenge zu erhöhen, muss die Automatisierung reibungslos und übersichtlich funktionieren, Brennstoffbunker müssen optimal positioniert sein.

Eine Verlängerung der Brenndauer des Brennstoffes kann erreicht werden, wenn beim Bau des Kessels die Trennung der Brennstoffkammern eigenhändig durchgeführt wird. Gleichzeitig wird in einem von ihnen Kraftstoff verbrannt und in dem anderen werden Gase gesammelt. Beim Einsatz einer Zweizonen-Vergasungsanlage ist eine energetische Unabhängigkeit des Kessels und ein konstant hohes Leistungsniveau möglich. Die Leistung eines Holzofens kann erhöht werden, indem Roste am Boden der Brennstoffbehälter angebracht werden.

Ein hochwertiger Wärmespeicher in Pyrolysekesseln (im Gegensatz zu kohlebefeuerten Geräten) ist der Einbau einer Überbrückung direkt in die Brennkammer. Die Automatisierung erfüllt in diesem Fall ihre unmittelbare Funktion.

Das Design des Pyrolysekessels ist so konzipiert, dass kein Brennholz gemahlen werden muss, bevor Brennstoff zugeführt wird - Hauptsache, sie können durch die Ofentür passieren.

Holzbefeuerte Pyrolysekessel können funktionieren und große Wärmeenergie abgeben, wenn Sägemehl und Torfbriketts verwendet werden. Einige Kessel können sogar mit Kohle betrieben werden. Die Installation eines solchen Kessels erfordert nicht viel Aufwand und Zeit. Die Hauptsache ist, das Funktionsprinzip richtig zu verstehen und einen hochwertigen Schornstein herzustellen

Es ist sehr wichtig, dass der Schornstein genügend Zug hat, um Restgase auszublasen. Es ist nicht schwer, es selbst zu tun.

Funktionsweise von Pyrolysekesseln

Das Funktionsprinzip des Pyrolysekessels besteht darin, brennbare Gase zu erzeugen und anschließend zu verbrennen. Um nachvollziehen zu können, wie es funktioniert, sollte man sich an ein interessantes Erlebnis aus einem Lehrbuch der Physikschule erinnern. Dort wurde vorgeschlagen, einige Holzspäne in einem Glaskolben einzuschließen, der mit einem dünnen Röhrchen verschlossen ist. Der Kolben wurde unter den Brenner gestellt, nach einiger Zeit begann die Pyrolysereaktion darin. Danach begannen brennbare Gase aus dem Rohr auszutreten, die leicht in Brand gesetzt und mit einer hellen Flamme verbrannt wurden.

Das Funktionsprinzip des Pyrolysekessels basiert auf einer ähnlichen Reaktion, nur im großen Maßstab. Hier sind zwei Kameras beteiligt:

• Brennkammer - darin wird eine vorläufige Zündung des Brennstoffs durchgeführt, wonach sich das Brennholz hier im langsamen Schwelmodus mit begrenztem Luftzugang befindet;
• Nachbrenner – Pyrolyseprodukte verbrennen hier und erzeugen Wärme, die zum Feuerrohrwärmetauscher gelangt.

All diese Wirtschaftlichkeit wird durch einen Wassermantel gekühlt.

Wenn Sie das Funktionsprinzip des Pyrolysekessels untersuchen, scheint Ihnen die Wirksamkeit dieser Technik äußerst gering zu sein. Tatsächlich werden viele Gase freigesetzt. Wenn wir in den Nachbrenner schauen, sehen wir dort eine mächtige, brüllende Flamme, die eine wilde Menge an thermischer Energie freisetzt.

Brennkammern in Pyrolysekesseln können in beliebiger Reihenfolge angeordnet sein. Beispielsweise übereinander oder sequentiell nacheinander. Es gibt auch Einheiten, bei denen die Nachverbrennung unter dem Hauptofen durchgeführt wird. Die Intensität der Verbrennung wird mittels Gebläse oder mit Hilfe einer Blower Door reguliert. Zu beachten ist, dass der Einstellbereich recht groß ist - bei Bedarf kann die Flamme fast vollständig gelöscht werden.

Das Funktionsprinzip des Pyrolysekessels sieht die Vorzündung von Holzbrennstoff vor. Wir brauchen das Brennholz, um die Flamme gut aufzunehmen. Dazu werden Drosselklappe und Gebläse geöffnet, eine Portion Brennholz mit kleinen Holzsplittern wird zum Anzünden in den Feuerraum gelegt. Wir zünden es an, wir warten auf das Erscheinen eines stabilen Feuers. Jetzt ist unser Pyrolysekessel bereit für den vollen Start. Wir führen folgende Aktionen durch:

Aufgrund der Konstruktion des Pyrolysekessels strömt heiße Luft nicht sofort in den Schornstein, sondern strömt zuerst durch ein spezielles Fach. Dadurch kann das System seinen Wirkungsgrad im Vergleich zu herkömmlichen Heizkesseln deutlich steigern.

• Drosselklappe schließen;
• Wir schließen die Blower Door;
• Wir schalten die Automatisierung ein;
• Wir beobachten den Temperaturanstieg im System.

Mal sehen, wie der Pyrolysekessel im Inneren funktioniert – hier passieren viele interessante Dinge. Erstens verwandelt sich unsere fröhliche Flamme, nachdem sie den Zugang von Sauerstoff blockiert hat, in Glut. Und zweitens schaltet sich nach dem Starten der Automatisierung das Gebläse ein, die Pyrolyseprodukte werden zum Nachbrenner geschickt, wo eine mächtige Flamme zu wüten beginnt. Dieses Funktionsprinzip ist in allen Pyrolysekesseln implementiert. Die Unterschiede liegen nur im Einstellschema - irgendwo ist die Elektronik für die automatische Einstellung verantwortlich und irgendwo die einfache Mechanik.

Vor- und Nachteile von Pyrolysekesseln

Wie andere Heizgeräte haben auch Pyrolysekessel nach verschiedenen Kriterien Vor- und Nachteile.

Die Nachteile von Langbrennkesseln sind hauptsächlich ihre Kosten. Solche Geräte sind um ein Vielfaches teurer als klassische Direktverbrennungsgeräte.

Im Gegensatz zu Standardkesseln benötigen Pyrolysekessel weniger Brennstoff, um die Temperatur im Raum lange aufrechtzuerhalten.

Ein weiterer Pluspunkt ist die geringe Abfallmenge.

Bei längerem Verbrennen von organischem Material bleibt praktisch keine Asche davon zurück.

Zu den Nachteilen gehören auch hohe Anforderungen an den Feuchtigkeitsgehalt von Brennholz. Dieser Schwellenwert sollte nicht höher als 20 % sein, da sie sonst nicht brennen und Gas freisetzen können.

Werkzeuge und Materialien

Um ein solches Gerät selbst zu montieren, benötigen Sie die folgenden Werkzeuge und Materialien:

• Wärmesensor.
• Fan.
• Stahlbänder in verschiedenen Dicken und Breiten.
• Ein Satz professioneller Pfeifen mit einem Durchmesser von 2 mm.
• Bleche 4 mm dick.
• Eine Reihe von Rohren mit verschiedenen Durchmessern.
• Trennscheibe mit einem Durchmesser von 230 mm.
• Schleifscheibe mit einem Durchmesser von 125 mm.
• Handkreissäge (Bulgarisch).
• Mehrere Packungen Elektroden.
• Schweißvorrichtung.
• Elektrische Bohrmaschine.

Wenn Sie vorhaben, selbst einen Pyrolysekessel herzustellen, sollte die empfohlene Stahldicke 4 mm betragen. Um Geld zu sparen, können Sie Stahl mit einer Dicke von 3 mm verwenden. Für die Herstellung des Gerätekörpers benötigen Sie haltbaren Stahl, der hohen Temperaturen standhält.

Vorteile und Nachteile

Zu den Vorteilen eines solchen Setups gehören:

• Der höchste Wirkungsgrad unter allen Festbrennstoffkesseln beträgt 90-93%.
• Es werden ca. 3 mal weniger Schadstoffe ausgestoßen, was sie umweltfreundlicher macht.
• Langes Intervall zwischen den Brennstoffladungen, etwa 12 Stunden für Weichholz und 24 Stunden für Briketts, Pellets und Hartholz.
• Der geringe Teeranteil in den Abgasen verlängert die Lebensdauer der Schornsteine.

Mängel:

• Kraftstoff mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt erforderlich. Die beste Option ist 20 %.
• Die Kosten solcher Kessel sind höher als bei allen anderen Arten solcher Geräte.
• Zwangszuginstallation macht sie abhängig von Strom.

Wie wirkt sich die Holzfeuchte auf die Effizienz aus?

Holz für Pyrolysekessel muss auf 15-20 % Feuchtigkeit getrocknet werden. Ein solches Ergebnis ist mit natürlicher Trocknung schwer zu erzielen, daher kann dies als Hauptnachteil dieses Kesseltyps angesehen werden.

Rohes Brennholz gibt mehr Wasserdampf ab, der sich mit dem Gas-Sauerstoff-Gemisch vermischt und den Energieverbrauch senkt. Ein Beispiel für einen solchen Zahlenrückgang:

• Verbrennen von 1 kg Brennholz mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 20% - Leistung 4 kW;
• Verbrennen von 1 kg Brennholz mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 50% - Leistung 2 kW.

Pyrolysekessel - Herstellungsschema, Hauptstufen

Um eine gasbetriebene Heizeinheit selbstständig zu montieren, müssen Sie die folgenden Anforderungen erfüllen:

Die notwendigen Elemente sollten mit einer Mühle geschnitten werden.
Die Öffnung zum Befüllen mit Brennstoff ist etwas höher als bei Festbrennstoffgeräten angebracht.
Um die in die Brennkammer eintretende Luftmenge zu steuern, muss ein Begrenzer installiert werden. Es kann mit einem Rohr mit einem Durchmesser von 70 mm hergestellt werden, während die Länge etwas größer als der Kesselkörper sein sollte.
Mit einer Schweißmaschine wird eine Stahlscheibe geschweißt, die zusammen mit den Rohrwänden einen Spalt von ca. 40 mm bilden soll.
Um einen Begrenzer in den Kesseldeckel einzubauen, müssen Sie ein entsprechendes Loch bohren. Es muss rechteckig sein. Die Öffnung wird mit einer Tür verschlossen, die mit einer Stahlauflage ausgestattet ist. Dadurch wird ein sicherer Sitz gewährleistet. Darunter befindet sich ein Loch, um Wasser zu entfernen.
Mit einem Rohrbieger muss das Rohr gebogen werden, das für die Bewegung im Inneren des Kühlmittelkessels bestimmt ist. Dies gewährleistet eine maximale Wärmeübertragung.
Die Regulierung der dem Gerät zugeführten Kühlmittelmenge kann mittels eines außen angebrachten Ventils erfolgen.
Sobald die erste Inbetriebnahme des Gerätes abgeschlossen ist, sollten die Verbrennungsprodukte frei von Kohlenmonoxid sein. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, ist die Verrohrung des Pyrolysekessels (siehe Diagramm) korrekt ausgeführt

Es ist wichtig, den Zustand der Schweißnähte des Geräts regelmäßig zu überwachen und den entstehenden Ruß und die Asche rechtzeitig zu entfernen.

Eine hervorragende Option wäre, einen Pyrolysekessel nicht mit der klassischen Wasserheizung, sondern mit Luftheizungssystemen zu teilen. Infolgedessen wird Luft durch Rohrleitungen übertragen und durch den Boden in das System zurückgeführt. Ein solches System hat zahlreiche Vorteile: Es friert nicht bei starkem Frost ein, das Kühlmittel muss bei der Abreise des Besitzers nicht abgelassen werden.

Gerät und Zweck

Ein Pyrolysekessel zum Heizen eines Privathauses arbeitet durch Verbrennen von Brennstoff bei sehr hoher Temperatur und mit begrenztem Luftzugang. Statt festem Brennstoff entsteht tatsächlich ein neuer – ein spezielles Gas. Es wird zusätzlich in einer speziellen Kammer verbrannt, die sich meist unterhalb des zur Verfüllung vorgesehenen Feststoffes befindet. Dementsprechend wird die Luft zuerst in den oberen Teil gepumpt und gelangt von dort in die untere Kammer. Da dies den Gesetzen der Physik widerspricht, müssen sie künstlich mit Ventilatoren oder Pumpen überwunden werden.

Der Sauerstoffmangel in der verwendeten Luft trägt dazu bei, dass die Verbrennung länger dauert als in herkömmlichen Kesseln oder Öfen. Es ist möglich, die Zeit der Wärmeübertragung von einer Portion Brennholz beispielsweise auf bis zu 20 Stunden zu verlängern. Wunder geschehen natürlich nicht: Sie geben thermische Energie in kleinen Portionen ab. Aber für ein Gewächshaus erweist sich eine solche Lösung sogar als Pluspunkt, da Sie damit eine stabile Temperatur ohne Überhitzung und Unterkühlung aufrechterhalten können.

Die Verwendung eines Pyrolysekessels für ein Bad verdient eine separate Diskussion. Es erweist sich als praktischer als Gas- und Elektroheizungen. In puncto Effizienz und Komfort ist er vielen Herden voraus, vor allem im Vergleich zu selbstgebauten Konstruktionen.Jeder Pyrolysekessel hat ein horizontales Segment (das sogenannte "Schwein"), das die Struktur mit dem Schornstein verbinden soll. Die Wandstärke an dieser Stelle beträgt 4,5 mm und die übliche Länge erreicht 50 cm.

Die Eigenschaften des Pyrolysekessels erlauben es uns, die (im Vergleich zu einfachen Festbrennstoffalternativen) erhöhten Kosten in den meisten Fällen als durchaus angemessen zu betrachten. Die Nutzungszeit einer Kraftstoffladung ist im Voraus schwer vorherzusagen, sie hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab. In technischen Dokumentationen und gängigen Beschreibungen werden meist die minimal und maximal möglichen Zahlen angegeben.

Sie sind betroffen von:

• Feuchtigkeit des verwendeten Brennstoffs;
• Temperatur im Haus und auf der Straße;
• Qualität der Isolierung;
• Eigenschaften der Heizungsanlage.

Die Trockendestillation wird durch eine Düse gesteuert, die den atmosphärischen Luftstrom dosiert

Wichtig ist, dass Kessel, die nach dem Pyrolyseprinzip arbeiten, die im selben Raum gelagerten Brennholz- oder Kohlevorräte trocknen können. Merkmale des Betriebsmodus schließen nicht nur das Eindringen von Kohlenmonoxid oder Kohlendioxid in die Wohnräume aus, sondern auch sicherer Wasserdampf

Die meisten Designs funktionieren am besten mit sehr gut getrocknetem Holz.

Arbeitsprinzip

Der Kessel wird mit festen Brennstoffen betrieben, in der Regel mit Holz, Torf, Holzabfällen, speziellen Holzbriketts, Kohle und Pellets (Granulat aus zerkleinertem Holz, Harz, Nadeln usw.). Besonders beliebt sind universelle Geräte, die fast alle Arten von festen Brennstoffen verbrauchen können.

Kessel sind nach der Methode der Wärmeübertragung:

• Luft.
• Dampf.
• Wasser (am häufigsten).

Nach dem Prinzip der Kraftstoffverbrennung:

• Traditionell. Sie arbeiten mit Holz und Kohle. Das Funktionsprinzip ist das gleiche wie bei einem herkömmlichen Kaminofen.
• Langes Brennen. Innovative Entwicklung im Bereich Heizgeräte. Festbrennstoffkessel für lange Verbrennung haben die Form einer langgestreckten Brennkammer, die allseitig von einem Wassermantel umgeben ist. Beim Brennen breitet sich die Flamme nicht von unten nach oben, sondern von oben nach unten aus, was insofern dem Vorgang des Abbrennens einer Kerze ähnelt. Das Funktionsprinzip des Langbrennkessels ermöglicht eine vollständige Verbrennung des Brennstoffs. Gleichzeitig erhöht sich das Brennintervall von einem Lesezeichen Kraftstoff (bis zu 7 Tage). Der Langbrandkessel arbeitet in der Regel mit konstant hoher Kühlmitteltemperatur, was seinen Wirkungsgrad um eine Größenordnung erhöht. Der unterbrechungsfreie und sichere Betrieb solcher Modelle wird durch die Berücksichtigung von Notlöschgebläsen, einem Sicherheitsventil und einer Umwälzpumpe in der Konstruktion erreicht.

• Kugel. Als Brennstoff werden hier spezielle Pellets verwendet. Solche Kessel sind zusätzlich mit einer automatischen Pelletszufuhr und einem Brennstoffvorratsbehälter ausgestattet. Dank elektronischer Sensoren wird das Vorhandensein von Brennstoff im Ofen überwacht. Ein solches System benötigt eine stabile Stromversorgung.
• Pyrolyse. Einzigartige Ausrüstung, bei der neben der Energie aus der Verbrennung fester Brennstoffe auch die Wärmefreisetzung von Gasen genutzt wird. Dadurch ist es möglich, eine kleine Menge Brennstoff in einen erheblichen Teil thermischer Energie umzuwandeln.Dadurch wird eine Steigerung des Kesselwirkungsgrades und eine Verringerung der Schadstoffemissionen erreicht.

Das Gerät und das Funktionsprinzip des Kessels

Die Hauptbrennkammer oder Pyrolysekammer ähnelt in ihrer Einrichtung dem Feuerraum eines konventionellen Ofens. Festbrennstoff (Brennholz, Sägemehl, Holz- oder Torfbriketts, Pelletgranulat) wird durch das Ladefenster auf einen massiven feuerfesten Rost gelegt - einen Rost, der dem Brennstoff Luftstrom verleiht, der als Primär bezeichnet wird.

Das Funktionsprinzip des Langbrennkessels

Pyrolysegas tritt gewaltsam, seltener durch die Schwerkraft, in die Sekundärkammer ein - die Brennkammer oder Nachbrennkammer, in die eine ausreichende Menge Luft zugeführt wird, die als Sekundär bezeichnet wird. Durch den Kontakt mit Sauerstoff, der auf hohe Temperaturen (mehr als 300 Grad Celsius) erhitzt wird, entzündet sich das Gas sofort und brennt unter Freisetzung einer großen Wärmemenge. Die Hauptfunktion des Kessels wird erfüllt - das Erhitzen des Kühlmittels.

Das Funktionsprinzip des Pyrolysekessels wird im Video ausführlich gezeigt.

Luft wird normalerweise mit einem kleinen Ventilator hineingepresst. Obwohl bei kleinen Modellen manchmal ein Rauchabzug verwendet wird, um Traktion zu erzeugen.

Dieses Diagramm zeigt die Vorrichtung des unteren Verbrennungspyrolysekessels. Brennholz verbrennt langsam mit wenig Sauerstoff und setzt brennbare Gase frei ( )

Das Vorhandensein einer Zwangsbelüftung kann als Hauptunterschied zwischen dem Pyrolysekessel und dem klassischen Festbrennstoffmodell angesehen werden. Der Gerätekörper besteht aus zwei ineinander gesteckten Teilen. Der Raum zwischen den Wänden ist mit einem Kühlmittel gefüllt, dessen Rolle traditionell Wasser spielt.

Die Verbrennungstemperatur kann 1200°C erreichen.Das Wasser im Außenwärmetauscher wird erwärmt und durch das Heizungssystem des Hauses zirkuliert. Restliche Verbrennungsprodukte werden über den Schornstein abgeführt.

Geräten, die nach dem Pyrolyse-Verbrennungsprinzip arbeiten, kann ein relativ hoher Preis vorgeworfen werden. Ein herkömmlicher Festbrennstoffkessel kostet viel weniger. Aber in Langbrennkesseln brennt Brennholz fast vollständig aus, was man von einem klassischen Kessel nicht sagen kann.

An Brennholz für einen Pyrolysekessel werden bestimmte Anforderungen hinsichtlich Größe und Feuchtigkeit gestellt. Detaillierte Informationen finden Sie in den Anweisungen des Herstellers.

Bei der Auswahl eines Pyrolysekessels ist zu beachten, dass preiswerte Low-Power-Modelle meist nur für Brennholz ausgelegt sind. Teure Modifikationen sind in der Lage, mit verschiedenen Kraftstoffarten zu arbeiten.

Nach der Art der Brennstoffverbrennung können Langbrennkessel mit Doppelkreislauf unterteilt werden in:

• Pyrolyse. Ausgestattet mit zwei Brennkammern. In einem von ihnen findet der Schwelprozess und die Gasfreisetzung für die Pyrolyse statt, im anderen wird das entstehende Gas mit Sauerstoff vermischt und verbrannt. Geräte dieses Typs zeichnen sich durch eine hohe Umweltfreundlichkeit aus - es wird eine minimale Menge an Schadstoffen in die Atmosphäre freigesetzt. Bei der Verbrennung entsteht wenig Ruß. Wenn der Kessel mit einer Automatisierung ausgestattet ist, kann die Leistung angepasst werden.
• Mit oberer Brennkammer. Diese Kessel sind sehr wartungsfreundlich. Der Automatisierungsgrad für ihren stabilen Betrieb ist minimal, ein Offline-Betrieb ohne Strom ist möglich. Es gibt auch Nachteile - während des Betriebs entsteht viel Asche, es gibt eine Liste mit Anforderungen an Brennstoffarten. Beispielsweise sind kleine Späne oder Sägespäne nicht zum Anzünden geeignet.
• Kugel.Zum Anzünden solcher Geräte werden spezielle Pellets oder komprimierte Brennstoffbriketts verwendet. Solche Kessel sind umweltfreundlich, wirtschaftlich und effizient, haben eine lange Lebensdauer. Einer der Hauptnachteile ist der hohe Preis des Kessels und die besonderen Bedingungen, die für die Brennstofflagerung eingehalten werden müssen. Der Raum muss trocken sein, hohe Luftfeuchtigkeit trägt zur Verschlechterung der Pellets bei.

Vorteile und Nachteile

Es reicht nicht aus, die Bewertungen von Eigentümern und Spezialisten für bestimmte Modelle zu studieren, um sich mit den Bewertungen der besten Modifikationen vertraut zu machen. Außerdem gilt es, die wichtigste Frage zu beantworten: Wie verhalten sich die Vor- und Nachteile von Pyrolysekesseln im Vergleich, rechtfertigen sie die Investition überhaupt? Und hier kann es keine allgemeingültige Antwort geben, denn vieles hängt von Prioritäten und den Besonderheiten bei der Verwendung der Geräte ab.

Jeder Pyrolysekessel hat aufgrund seiner Konstruktionsmerkmale eine eingebaute Automatisierung. Viele Stunden an einer Tankstelle zu arbeiten, spart viel Zeit und Mühe. Als Brennstoff kann fast jede Abfallverarbeitung und Holzernte und manchmal nicht nur sie verwendet werden.

Die Kehrseite dieser Vorteile sind:

• Verbundenheit mit dem Betrieb des Stromnetzes;
• obligatorische Installation von unterbrechungsfreien Stromversorgungen;
• Ungeeignetheit von Rohholz;
• die Unfähigkeit, dem Heizkreislauf Wasser zuzuführen, das kälter als 60 Grad ist (es erzwingt Korrosion);
• die Unfähigkeit, das Laden des Kraftstoffs selbst zu automatisieren (die Beschickung aus dem Bunker macht manuelle Arbeit nur seltener, schließt sie jedoch nicht vollständig aus);
• die Notwendigkeit der Auskleidung mit Schamottesteinen;
• erhöhte Kosten im Vergleich zu einfachen Festtreibstoffvorrichtungen.