Dlouho hořící pyrolýzní pec: princip fungování, jak si to vyrobit sami

Vynikající alternativou ke kotlům na tuhá paliva je pyrolýzní pec. Jedná se o dlouho hořící kamna, která fungují na speciálním principu a umožňují výraznou úsporu paliva. Ve srovnání s jinými typy topných zařízení na dřevo mohou taková kamna pracovat mnohem déle, přičemž nejsou v žádném případě horší v účinnosti dodávky tepla. Pojďme se blíže podívat na to, jak taková kamna fungují, a také jaké vlastnosti jejich provozu a konstrukce potřebujete znát.

• Co je pyrolýzní pec
• Jak funguje trouba
• Výhody a nevýhody
• Jaké typy pyrolýzních pecí existují?
• Materiál
• Účel a způsob použití
• Palivo
• Udělej si sám
• Kovový sporák
• cihlová pec
• Trénink
• Objednávání

Co je pyrolýzní pec

Taková pec funguje na principu pyrolýzy – organické látky se při tepelném zpracování za nepřítomnosti dostatečného množství kyslíku rozkládají na pevné zbytky a plyny, které v klasické peci vystupují komínem a v pyrolýzní peci se stávají tzv. hlavním zdrojem tepla. Čím více se palivo zahřívá s minimálním množstvím kyslíku, tím větší je procento vývoje plynu.

Tato technologie je vyvinuta speciálně pro průmysl zpracování ropy. Tímto způsobem se získává palivo pro automobily zpracováním ropných produktů. V domácích podmínkách se proces pyrolýzy pro vytápění obytných prostor začal používat nedávno, ale jeho účinnost a účinnost již byla potvrzena mnoha uživateli. Rozdíl je teplota potřebná pro zpracování. Zpracování ropných produktů probíhá při 500 C je dostačující pro dřevo.

Plyn extrahovaný z dřevěného paliva má výbornou hořlavost a při dlouhodobém spalování uvolňuje dostatečné množství tepla pro vytápění.

Jak funguje trouba

Pyrolýzní pece s dlouhým spalováním jsou navrženy podle speciálního principu. V tělese je zabudována spalovací komora s hořákem, kde je umístěno palivové dříví. Hlavní podmínkou pro spalovací komoru je těsnost. Je navržena tak, aby proudění vzduchu uvnitř bylo minimální. Topeniště musí mít těsná dvířka a spolehlivý ventil a nesmí chybět ani přívodní a odtahový ventilátor. Po položení a zapálení palivového dřeva je spalovací komora omezena v přístupu kyslíku.

Palivové dřevo po zuhelnatění a uvolnění plynu stoupá samostatným vzduchovým potrubím do druhé spalovací komory, kde se v požadovaném poměru smísí se sekundárním vzduchem a spálí. Tento proces vytváří teplo.

Druhá komora je zpravidla kombinována se vzduchovým potrubím nebo začátkem komína. Vzduch zajišťuje přívodní a odtahový ventilátor nebo samostatný ventilátor. Pokud je komínový systém promyšlený, pak bude stačit obyčejný tah s utěsněnými klapkami.

Tělo dále poskytuje retortu – kruhový díl pro odsávání pevných zbytků spálených polen. Zvláštností pyrolýzní pece je, že palivo je spáleno téměř úplně, pouze s malým zbytkem popela, který se odstraňuje každých pár dní.

Výhody a nevýhody

Na základě svých funkčních vlastností mají pyrolýzní kamna pro vytápění domu mnoho výhod, ale mají také nevýhody. Podívejme se blíže, na čem je založen princip činnosti pyrolýzní pece.

• Ukládání. Palivo hoří déle a kvalitněji, takže topné zařízení pracující na principu pyrolýzy vyžaduje menší spotřebu paliva než klasická kamna.
• Ekologie. Pyrolýzní pece nepoškozují životní prostředí, protože prakticky nevylučují škodlivé karcinogeny a jiné chemikálie. Produkty spalování opouštějící komín obsahují velmi malé procento CO.
• Rychlé zahřátí. Kvůli nedostatku kyslíku začíná proces spalování poměrně rychle.
• Účinnost Vysoká teplota je udržována po dlouhou dobu v autonomním režimu díky masivnímu objemu topeniště. Účinnost správně navržené pyrolýzní pece může dosáhnout 85 %.
• Napájení. Rozsah intervalu tepelného výkonu se může lišit od 5 do 100 %.
• Možnosti. Umožňuje připojit téměř jakýkoli obvod. Lze jej použít nejen k vytápění, ale také k odběru teplé vody, stejně jako k instalaci okruhů s přirozeným a nuceným oběhem.
• Palivo. I když se doporučuje používat minimálně 70 % dřeva z celkové hmoty palivových materiálů, můžete spálit téměř jakýkoli odpad, od pryže a stavebního odpadu až po polymerové plasty.
• Snadné použití. Provoz pece vyžaduje minimální lidský dohled, stačí jednou denně naložit palivo a každých pár dní vyložit popel.
• Saze. Vyrábí se v minimálních množstvích díky tomu, že palivo zpracovává materiál několikrát. Nemusíte se bát znečištění a nutnosti neustálého čištění komína.

• Cena. Navzdory následným úsporám ve spotřebě paliva bude nákup takové jednotky stát pořádnou částku, takže pyrolýzní pec pro kutily bude mnohem výnosnější.
• Masivnost. Taková kamna mají ve srovnání s jinými topnými konstrukcemi poměrně velké rozměry, takže jednotka není vhodná do malé místnosti. Kromě toho bychom neměli zapomenout na prostor pro skladování paliva.
• Voní. I když vezmeme v úvahu nepřítomnost škodlivých látek, při spalování odpadu budou přítomny pachy, proto je třeba zajistit dobrý ventilační systém.
• Elektřina. Pro správnou funkci ventilátoru je nutné nepřerušené napájení. Pokud je pyrolýzní kamna instalována pro lázeňský dům nebo jiné nebytové prostory, musí být zajištěn přístup k síti.
• Kondenzát. Na výstupu mají spaliny poměrně nízkou teplotu, takže kondenzát se bude hromadit v komíně a výstupním kanálu. Návrh musí obsahovat akumulační nádrž a výstupní potrubí s komínem musí mít velké rozměry s izolací z vnější strany místnosti, jinak může v chladném počasí namrzat kondenzát.
• Vlhkost vzduchu. Palivo pro kamna musí být suché, jinak neproběhne proces pyrolýzy. Vlivem tepla se vlhkost odpaří a zředí pyrolýzní plyny.

Jaké typy pyrolýzních pecí existují?

Na bázi pyrolýzy může fungovat celá řada konstrukcí, jejichž konstrukce do značné míry závisí na typu paliva, které se bude v budoucnu používat. Proto před plánováním návrhu pro vaše potřeby musíte pochopit, jaké typy existují.

Materiál

• Cihlová pyrolýzní pec
• pec na pyrolýzu kovů

Účel a způsob použití

• Periodická akce. Kamna jsou postavena s ohledem na tepelně akumulační materiály a mohou uvolňovat energii ještě dlouho po ukončení spalovacího procesu.
• Neustálá akce. Konstrukce se vyznačuje srovnatelnou lehkostí a tenkými stěnami, chybí pole pro akumulaci tepla a palivo je spalováno nepřetržitě.

Způsob přenosu tepla:

• Je zde vodní okruh.
• Výměníky tepla pro ohřev vzduchu.
• Bez výměníků tepla. Ohřev bude probíhat tepelným sáláním a konvekčním ohřevem vzduchu v kontaktu s horkými povrchy zařízení.

Relativní uspořádání komor a typ trakce:

• Nahoře je zplyňovací komora a dole komora pro dodatečné spalování pyrolýzního plynu. Tato pec pracuje na nuceném tahu, proto se používají dmýchací ventilátory a odsavače kouře.
• Pece s reverzním komorovým uspořádáním pracují na přirozeném tahu, zplyňování probíhá zdola a dohořívání shora.

Palivo

Optimální surovinou pro pyrolýzu je tvrdé dřevo, ale jako palivo se s úspěchem používají i jiné druhy organických surovin.

• dřevěné hobliny a dřevěné štěpky;
• granule na pelety;
• sláma nebo koláč;
• palivové brikety;
• uhlí, koks

Pokud se hořlavý odpad likviduje v pyrolýzní peci, je důležité, aby v depozitu bylo přítomno alespoň 70 % organického paliva.

Důležité jsou také fyzikální vlastnosti dřeva. Silná kůra nebo hniloba mohou mít negativní vliv na proces pyrolýzy a několikanásobně snížit výtěžek plynných emisí. Velké polena výrazně prodlouží dobu trvání procesu, ale také sníží energetickou účinnost.

Udělej si sám

Výroba vlastní pyrolýzní pece na dřevo je také poměrně nákladná záležitost, protože potřebujete pouze drahé materiály. Navzdory vysokým nákladům bude tato metoda mnohem levnější ve srovnání s nákupem hotového pyrolýzního kotle.

Kovový sporák

Tělo budoucího designu by mělo být vyrobeno ze zvláště odolného materiálu, ideální volbou by v tomto případě byla legovaná ocel. Budete také potřebovat nástroje:

• svařovací stroj;
• žáruvzdorné cihly – 15 ks;
• elektrody – 5 balení;
• vrtačka;
• úhlová bruska – průměr 230;
• plech – tloušťka – 4mm, rozměr – 7.5mXNUMX. m;
• senzor pro měření teploty;
• rošt;
• kotouče pro brusku – 10 ks;
• fanoušek;
• dveře – 2 ks;
• trubky: sekce 57×3,5 mm, délka – 8 m, sekce – 15,9 × 4,5 mm, délka – 0,5 m, sekce – sekce -32 × 3,2 mm a délka – 1 m;
• profilované trubky: průřez – 2,0×30×60 mm 1,5 m, průřez -2,0×40×80 mm a délka – 1 m;
• ocelové pásy: sekce 80×5 mm 1 m, sekce 20 × 4 mm 7,5 m, sekce 30 × 4 mm 1,5 m.

Schémata pro pece na pyrolýzu kovů jsou vyvíjena s ohledem na individuální vlastnosti místnosti a potřeby majitelů, ale obecná ustanovení jsou pro všechny stejná.

Jemnosti a užitečné tipy:

• Těleso je nutné svařit z legované oceli. Pokud se použije jiný kov, je lepší vytvořit strukturu dvouvrstvou.
• V místech popelu a spalovací komory jsou vyříznuty otvory pro dvířka.
• Popelník musí být oddělen litinovým roštem.
• Ve zplyňovací komoře je instalována sekce přívodu vzduchu s klapkou. Kanál pro průchod pyrolýzních plynů a systém přívodu vzduchu musí být umístěny v maximální vzdálenosti od sebe.
• Dveře vyrobené ze žáruvzdorné oceli, vyztužené úhelníky nebo litinou, jsou instalovány do dříve vyrobených otvorů.
• Vnitřek komor je vyzděn šamotovými cihlami.
• Pro regulaci tahu je v komíně instalována klapka. Komín musí být vyroben z izolované trubky.

cihlová pec

Pro 30 kW pec budete potřebovat:

• keramické cihly – 400ks;
• šamotové cihly – 100 ks;
• ocelový plech o rozměrech 6×1,5 m, s tloušťkou stěny minimálně 4 mm;
• litinové rošty – 3 ks;
• ventilátor – výkon nejméně 300 W;
• pákový termostat;
• dvířka pro foukání a spalování – 2 ks;
• svařovací stroj;
• vrtačka;
• brusky s různými průměry kruhů;
• trubky různých průměrů;
• profilová trubka – 80×40;
• elektrody;
• senzor teploty.

Trénink

Nejprve je připraveno místo instalace. Ve vybraném prostoru je nutné rozebrat podlahy a vykopat díru pro položení základu, hlubokou alespoň metr. Aby se zabránilo narušení konstrukce, musí mít základ větší plochu než pec. Nejprve se položí vrstvy písku a drceného kamene po 10 cm. Jsou pevně zhutněny a vyrovnány a vyplněny betonem. Výška základu je nad úrovní podlahy.

V místnostech je instalováno topení. Pokud bude jako chladicí kapalina použita voda, pak projekt předpokládá přítomnost nádrže.

Cihly je také potřeba připravit tak, že je na několik hodin předem namočíte do vody. Tím se zabrání deformaci upevňovacího řešení v budoucnu. Švy se přetřou roztokem krémové konzistence z jílu zředěného vodou. Pokud se do hlíny přidává písek, musí se nejprve prosít, aby se do roztoku nedostaly velké frakce. Podíl písku v roztoku by neměl být vyšší než 30 %.

Objednávání

Obvod pece je vyzděn keramickými cihlami, vnitřní příčky jsou vyzděny šamotem.

1. První řada je položena po celé ploše základu.
2. Další řada je položena pod oblast kamen.
3. Poté se řady rozloží podle připraveného výkresu. Po každém řádku se dělají denní přestávky na konsolidaci roztoku.
4. Kovové díly se instalují okamžitě při pokládání odpovídajícího řádku. Mezery mezi zdivem a díly musí být dobře utěsněny, protože při zahřátí se kov roztáhne a může poškodit švy.
5. V topeništi je instalován litinový rošt, který je umístěn s malou mezerou.
6. Topeniště je vybaveno ventilátorem.
7. Po uspořádání topeniště se kamna rozloží až do konce podle zvoleného schématu.
8. Zvláštní pozornost je třeba věnovat uspořádání komína. Je předem vypočítán a rozvržen v souladu s parametry. Porušení může vést ke zhoršení trakce.

Neexistuje jediný mechanismus pro uspořádání pyrolýzních pecí, všechny proporce musí být vypočteny s ohledem na prostor konkrétní místnosti. Připravili jsme několik schémat různých pecí, ale při navrhování budoucí struktury a provádění výpočtů je lepší kontaktovat odborníka na pece.

Každá trouba musí být vyčištěna. Během procesu vaření se na jeho stěnách tvoří uhlíkové usazeniny a ulpívají na nich kapičky tuku. Pokud je neodstraníte včas, kontaminanty se tak pevně přichytí k povrchu, že se jich jen těžko zbavíte.

Jestliže dříve lidé museli trávit hodiny vyškrabáváním starého tuku z trouby a čištění se proměnilo v agónii, dnes výrobci domácích spotřebičů nabízejí jednoduché a pohodlné způsoby čištění. Jedním z nejčastějších z nich je pyrolytické čištění pecí.

Jak pyrolýza funguje?

Pyrolytické čištění trouby je založeno na principu pyrolýzy. Technologie není tak složitá, jak by se na první pohled mohlo zdát. Zkusme přijít na to, co je podstatou pyrolýzy.

Abychom to jednoduše vysvětlili, pyrolýza je proces spalování všech nečistot (částečky jídla, kapky tuku, mléko, saze, drobky) na vnitřních stěnách trouby. Při takovém spalování se všechny tyto částice promění v saze a po vychladnutí trouby bude stačit tyto saze z vnitřní komory odstranit.

Jak se čistí pyrolýzou?

Chcete-li použít tuto metodu, musíte se ujistit, že vaše trouba má funkci pyrolytického samočištění. A pak proveďte následující:

• příprava – odstraňte vše, co je uvnitř (rošty, plechy na pečení, zapékací misky atd.);
• zavřete pevně dvířka a zapněte režim pyrolýzy, zařízení se začne zahřívat na velmi vysokou teplotu (asi +500°C);
• zapněte digestoř – během provozu můžete cítit nepříjemný zápach a dobré větrání pomůže rychle ho odstranit z místnosti;
• Je zakázáno otevírat dvířka, když je režim v provozu, mnoho moderních modelů má funkci zámku, aby nedošlo k náhodnému otevření trouby a popálení;
• po 1,5-2,5 hodinách se trouba vypne;
• musíte jej nechat úplně vychladnout a poté vnitřní povrchy otřít vlhkým hadříkem, abyste odstranili saze;
• zatímco režim běží, můžete všechny plechy a rošty mýt v myčce nebo ručně;
• Nakonec musíte vrátit vše, co jste z trouby vytáhli.

Jiné způsoby čištění trouby

Pyrolýza není jediný způsob samočištění trouby. Existují další možnosti – katalytické čištění a hydrolýza. Jejich podstata je následující:

• Katalytické čištění probíhá souběžně s přípravou jídla. Stěny takové trouby jsou pokryty speciálními panely, které jsou drsné na dotek. Na těchto panelech s nimi reagují nečistoty (zejména mastnota) a rozkládají se na vodu, oxid uhličitý a organické zbytky, které pak hoří i při poměrně nízké teplotě (+140°C). Kapky mléka a cukru budou muset být odstraněny ručně, protože nereagují.
• Hydrolyzační čištění je založeno na účinku páry na nečistoty. Změkčuje tuk, zbytky jídla a další podobné látky, ale musíte je odstranit ručně. Takže tuto metodu lze jen stěží nazvat samočištěním v pravém slova smyslu.

Mnoho lidí má otázku: které čištění je lepší, katalytické nebo pyrolytické? Každý z nich má své klady i zápory.

Katalytické čištění není třeba spouštět speciálně, funguje během procesu vaření. Panely však nemohou fungovat donekonečna. Obvykle jsou dimenzovány na 300 cyklů, to znamená, že vydrží cca 3-5 let používání. To znamená, že čas od času bude nutné panely vyměnit, což znamená utratit za ně peníze. Tato metoda je vhodná pro jakýkoli typ trouby (ať už elektrické nebo plynové), ale katalytické panely nejsou umístěny na dně a dvířkách trouby. Náklady na taková zařízení jsou poměrně vysoké.

Čištění pyrolýzou je samostatný režim, který plýtvá časem a energií. Čistí se ale naprosto celý vnitřní povrch včetně dvířek, dna, stropu a výfukového průduchu zařízení. Z hlediska jednoduchosti je tato metoda považována za vedoucí, protože nemusíte nic prát ručně. Tato metoda však není vhodná pro plynové trouby. Samotné přístroje jsou také poměrně drahé, ale nebudete potřebovat žádný „spotřební materiál“, s výjimkou houbiček a rukavic na odstraňování sazí.

Co byste si tedy měli vybrat? Pokud máte elektrickou troubu, doporučujeme zvolit modely s pyrolytickým čištěním. Pokud plyn – na zařízení s katalytickými panely.

Jak často bych měl zapínat pyrolytické čištění?

Většina výrobců doporučuje toto provádět jednou za měsíc. Ale samozřejmě byste se měli držet zdravého rozumu a zaměřit se na míru znečištění trouby a frekvenci jejího používání.

Někteří lidé vaří velmi často a ne příliš pečlivě – může se stát, že bude potřebovat samočistit zařízení i každý týden. Jiní zapnou kamna maximálně jednou až dvakrát za měsíc, prakticky bez jejich znečištění, pyrolýzu mohou spustit každých pár měsíců.

Zároveň byste s čištěním neměli příliš otálet, jinak na vás zapůsobí objem hoření.

Jak méně zašpinit troubu?

Protože pyrolytické čištění zabírá čas a stojí energii, mnoho lidí přemýšlí, jak snížit frekvenci pyrolytického čištění, i když to z vaší strany nevyžaduje žádné úsilí.

Existují účinné metody, jak snížit nečistoty v troubě:

• používejte alobal, pečicí papír a pečicí návleky k zakrytí nádobí, aby kapky tuku a jídla méně stříkaly do stran;
• opatrně umístěte a vyjměte nádobí, aby nedošlo k rozlití obsahu nebo k pokapání;
• volte nádobí hlubší, než je na první pohled nutné, aby vroucí tekutiny nepřetékaly;
• povrchy nepoškrábejte, jinak se rychleji zašpiní a čištění je mnohem obtížnější – nepoužívejte kovové houbičky, abraziva, stěny ničím nedrhněte, chraňte je před nárazy.

Hygiena pecí Gaggenau

Gaggenau, jako každý jiný seriózní a uznávaný výrobce kuchyňských spotřebičů, klade velký důraz na snadnou péči o své spotřebiče.

Elektrické trouby všech řad mají funkci pyrolytického čištění. Výrobce mu dává přednost, protože je považován za nejjednodušší a nejúčinnější způsob, jak odstranit všechny typy kontaminantů bez zbytečného úsilí ze strany majitele.

Dalším způsobem, jak zjednodušit péči, je Gaggenauův typický modrý smalt. Jeho tajemstvím je, že zabraňuje spalování nečistot, což znamená, že se zařízení špiní mnohem pomaleji. Takový smalt se nachází například v jednom z vlajkových spotřebičů značky – troubě Gaggenau EB 333. Tento model byl vydán k 333. výročí značky, kombinuje vše nejlepší, co výrobce za ta léta vyvinul, a odkazuje na stará klasická trouba, která se stala prvním vestavným modelem značky.

Materiál připravil Gaggenau.su