Chaudières à pyrolyse longue durée avec circuit d'eau: caractéristiques de fonctionnement
Àla cuisson à combustible solide est une alternative aux appareils de chauffage au gaz et électriques. Les chaudières à gaz à combustion longue ou à pyrolyse avec un circuit d'eau sont des dispositifs qui vous permettent de brûler non seulement du combustible solide, mais également des gaz combustibles libérés au cours de ce processus. Ce principe d'utilisation de l'énergie est bon pour l'environnement et permet d'économiser du carburant. Il existe également des inconvénients - des conditions de fonctionnement difficiles et un prix élevé. Comment déterminer la moyenne d'or et en tirer le meilleur parti - dans le matériel ci-dessous.
Le contenu de l'article
Chaudières à gaz
Les chaudières à gaz à combustion longue ou à pyrolyse avec un circuit d'eau sont des chaudières qui génèrent elles-mêmes des gaz combustibles à partir du combustible qui y est placé. Le circuit d'eau fait à la fois partie du système de chauffage et du système de sécurité de la chaudière.
La pyrolyse en tant que processus physico-chimique
La combustion est un processus complexe qui produit beaucoup de suie et de gaz. 30% du volume total des substances émises est du dioxyde de carbone, le reste est du monoxyde de carbone, de l'oxyde d'azote, de l'alcool méthylique, du furane, de l'acide acétique, du benzène, de l'acétone et une énorme quantité d'autres substances volatiles. Tout sauf CO2, peut être davantage oxydé, c'est-à-dire brûlé à nouveau, tout en recevant une certaine quantité d'énergie thermique.
La pyrolyse est un processus en deux étapes dans lequel la production de gaz combustibles est d'abord stimulée puis brûlée. Pour ce faire, le combustible solide est incendié et autorisé à fonctionner, puis l'oxygène est réduit, ce qui stimule la combustion lente. Le bois de chauffage couve à une température de 200 à 800 degrés, le charbon et les hydrocarbures couvent à des températures allant jusqu'à 1300 à 1500 degrés. Dans ce cas, des gaz sont activement libérés, qui dans les conditions atmosphériques sont peu actifs ou inertes.
Dans la chambre de combustion à l'intérieur de la chaudière, les températures sont extrêmement élevées, ces gaz réagissent avec l'oxygène fourni de l'extérieur.Au début, l'air atmosphérique passe à travers des conduits d'air spéciaux, se réchauffe aux températures décrites ci-dessus, et seulement après cela, il est mélangé avec des gaz combustibles. Une post-combustion intensive du mélange gazeux se produit. Extérieurement, cela ressemble à la combustion du gaz naturel fourni sous haute pression, une puissante torche stable se forme. La chaleur générée représente 4 à 10% de la chaleur totale produite par la chaudière.
Comment fonctionne la chaudière
Les chaudières à pyrolyse à combustion longue ou génératrices de gaz avec un circuit d'eau sont une chambre équipée de cloisons spéciales et de conduits d'air. La conception spéciale du ventilateur vous permet de réguler la quantité d'oxygène fournie. Dans la partie supérieure de la chaudière, où a lieu la post-combustion, il y a des buses qui divisent le gaz en petits courants afin de réduire l'intensité de la combustion. La grille est située plus haut que d'habitude, elle est installée de manière à ce que la distance au fond ne soit pas inférieure à 1/4 de la hauteur totale de la chaudière. Cela permet de garantir qu'il y a suffisamment d'espace pour l'évacuation des gaz.
L'air frais, nécessaire à l'oxydation supplémentaire, est fourni par le bas, passe par un conduit d'air spécial jusqu'à la zone de combustion des gaz, tout en étant chauffé à la température de fonctionnement. Dans la partie supérieure de la chaudière, il y a des tubes spéciaux avec des trous, qui aident à répartir uniformément les gaz.
L'ensemble de la circulation à l'intérieur de la chaudière est assuré par une turbine électrique. Sans elle, dans des conditions de manque d'oxygène, la combustion et l'oxydation supplémentaire sont impossibles. En cas de coupure de courant, il est nécessaire d'ouvrir le portail pour assurer un tirage naturel, tandis que la chaudière continue de fonctionner dans le mode d'une installation à combustible solide classique.
Vidéo: chaudière à pyrolyse: mythes et réalité
Types de chaudières à gaz
Le principe de fonctionnement de toutes les chaudières à gaz est le même, cependant, il existe différentes options de conception:
- Une chaudière avec une chemise d'eau - son corps se compose de deux couches de métal, entre lesquelles l'eau coule.
- Les chaudières à serpentin sont des appareils avec un système d'échange de chaleur inefficace; des appareils de faible puissance sont produits.
- Chaudières volatiles et non volatiles. Le processus de pyrolyse n'est possible qu'avec une circulation forcée. Les chaudières à gaz non volatiles sont un mythe, sans électricité, cet appareil ne peut fonctionner qu'en mode normal. chaudière à combustible solide.
Article associé:
Chaudières à bois pour la maison. De cette publication, vous apprendrez tout sur les chaudières à bois, leurs variétés et leurs nuances d'utilisation.
Avantages et inconvénients
Le principe de la pyrolyse, partiellement mis en œuvre dans les chaudières domestiques au gaz, est utilisé dans l'industrie pour l'élimination de divers déchets. La combustion et l'oxydation supplémentaire répétée des produits de décomposition sont un moyen de réduire la quantité d'émissions nocives dans l'atmosphère. Une fois le combustible et les gaz brûlés dans un générateur de gaz ou dans une chaudière domestique, seuls le dioxyde de carbone et la vapeur d'eau sont rejetés dans l'atmosphère.
Les avantages environnementaux de ces chaudières sont évidents, mais en termes d'efficacité et de commodité, ils sont sérieusement inférieurs, par exemple, aux chaudières à combustion longue. Il n'est pas facile d'overclocker la chaudière à de tels paramètres pour lesquels la pyrolyse est possible. Cela nécessite une température élevée et un certain temps. Les chaudières à pyrolyse longue durée avec circuit d'eau sont arrêtées dans les conditions suivantes:
- baisse de la température de l'eau de retour;
- panne de courant;
- carburant de qualité insuffisante.
Le processus de pyrolyse doit être arrêté immédiatement dès que la circulation pompe dans l'installation de chauffage... Sans refroidissement, la chaudière explosera simplement.Pour arrêter le processus, vous devez ouvrir la porte, assurant un tirage naturel et l'élimination des gaz combustibles. Le ventilateur doit être ouvert au minimum. Une fois que la température a chuté, la chaudière doit être éteinte. Si le volume du système de chauffage n'est pas important et qu'une circulation naturelle est possible, la chaudière peut continuer à fonctionner à 50% de charge avec le portail ouvert.
conditions d'utilisation
Les chaudières à pyrolyse sont capables de fonctionner dans une plage de température strictement définie. Le système de cet appareil est fermé, il doit donc être réglé avec précision. Évidemment, il n'est pas possible de surveiller en permanence la qualité du combustible, sa teneur en humidité et de mesurer la masse de bois de chauffage au moment du chargement. Il existe toujours un risque de surchauffe ou, au contraire, de température insuffisante.
Le premier problème peut être éliminé avec un circuit d'eau. Le corps de la chaudière agit comme un échangeur de chaleur: ses parois sont doubles, de l'eau circule entre elles. Parfois, un serpentin supplémentaire est ajouté à l'une des parois de la chaudière, qui sert de système de refroidissement d'urgence et en même temps de circuit ECS.
Si la température est inférieure à la température de fonctionnement, le processus de pyrolyse s'arrête ou ne démarre pas du tout. En même temps, la chaudière fonctionne dans le mode d'un dispositif à combustible solide classique. Pour cette raison, la température de retour doit être d'au moins 60 degrés Celsius et à 40 degrés, la pyrolyse s'arrête dans tous les types de chaudières. Pour cette raison, un cavalier supplémentaire est installé dans le système de chauffage - une dérivation, qui sert de petit circuit et permet à la chaudière d'entrer en mode pyrolyse.
Il est nécessaire d'installer des capteurs de température pour contrôler le processus, mais vous devrez ouvrir et fermer les vannes de dérivation manuellement. Les chaudières à pyrolyse sont généralement des chaudières manuelles. Selon le passeport de l'appareil, du bois de chauffage, des briquettes et des granulés peuvent y être utilisés. Dans des conditions réelles, des combustibles à forte intensité énergétique tels que le charbon sont ajoutés au bois de chauffage. Il existe une pratique consistant à brûler les déchets ménagers, mais ceux-ci contiennent du caoutchouc et d'autres polymères, ce qui entraîne des conséquences désagréables.
Important! Il est interdit de brûler du charbon, du caoutchouc et d'autres combustibles à forte intensité énergétique dans des chaudières de faible et moyenne puissance (jusqu'à 40 kW)! La petite taille de la chambre, la puissance insuffisante du ventilateur et un petit volume de liquide de refroidissement entraîneront une surchauffe et une destruction de la chaudière, qui s'accompagne d'une explosion et d'un incendie! Dans les chaudières à forte puissance, les proportions doivent être strictement respectées: le combustible à forte intensité énergétique ne doit pas représenter plus de 20% de la charge totale.
Quand les chaudières à pyrolyse sont efficaces
Les avantages des chaudières à pyrolyse à combustion longue avec un circuit d'eau sont le respect de l'environnement. Le rendement déclaré par les fabricants n'est que de 4 à 10% supérieur à la productivité d'une chaudière à combustible solide classique. De toute évidence, le choix doit être basé sur la prise en compte des caractéristiques individuelles du système de chauffage et des préférences des propriétaires.
Vidéo: le principe de fonctionnement de la chaudière de pyrolyse DG "Trayan"