Kotel je glavni strukturni element katerega koli ogrevalnega sistema. Različice ogrevalnih kotlov na trda goriva so vrsta ogrevalne opreme. Z njihovo pomočjo lahko organizirate ogrevanje v kateri koli sobi, vključno s stanovanjem, zasebno hišo ali delavnico industrijskega podjetja. Nenehno zviševanje cen glavnih vrst fosilnih goriv je povzročilo precej hiter razvoj kotlov na trda goriva. Prav stroškovna učinkovitost takšne opreme velja za njeno glavno prednost. To je doseženo zaradi nizke cene potrošnega goriva.
Kaj so?
Vse sodobne različice takšne opreme so izdelane iz toplotno odpornega jekla ali litega železa. Vsak od teh materialov ima določene lastnosti. Torej imajo jeklene možnosti nižje stroške in nekoliko večjo učinkovitost. Takšna superiornost praviloma ne presega 2 %. Hkrati so litoželezni kotli bolj trpežni in imajo možnost povečanja moči. To je mogoče z dodajanjem standardnih razdelkov.
Pogoji zgorevanja
Glede na pogoje, v katerih pride do zgorevanja goriva, lahko opremo razdelimo na naslednje vrste:
- Konvencionalni kotli z neposrednim zgorevanjem.
- Kotli z dolgim ciklom zgorevanja.
- Pirolizni ali plinski generator.
- Kotli, ki kot gorivo uporabljajo zrnca, predelana v fino frakcijo.
Pri običajni izvedbi kotla na trda goriva pride do zgorevanja v kurišču. Poleg navadnega drva lahko uporabite katero koli vrsto trdega goriva - premog, šoto itd. Produkti izgorevanja oddajajo toplotno energijo toplotnemu izmenjevalniku, ki jo prenese na hladilno tekočino v ogrevalnem sistemu. Od glavnih prednosti te možnosti kotla je treba omeniti preprostost zasnove. Zgorevanje goriva se pojavi v 2-6 urah.
Dolg proces zgorevanja
Oprema, ki znatno poveča čas zgorevanja na enem zavihku, ima nekatere oblikovne značilnosti. Kurišče kotla ima cilindrično obliko. Sam proces zgorevanja poteka v zgornji plasti in se premika navzdol. Debelina zgornje gorilne plasti je približno 20 cm. V kurišču takega kotla je premični razdelilnik zraka. Ko plast gori, pade navzdol in zagotovi zgorevanje naslednje plasti. Zrak se dovaja dozirano in zadostuje le za sežig zgornje plasti. Tako je doseženo dolgotrajno delovanje kotla. Čas delovanja se giblje od 12 do 30 ur. Zasnova takšnega kotla nima posode za pepel in rešetke.
Pri kotlih z dolgim ciklom zgorevanja je možno prilagoditi moč. To dosežemo s prilagajanjem dovoda zraka v zaprto zgorevalno komoro. Med glavnimi pomanjkljivostmi je treba omeniti zahteve glede kakovosti goriva. Odstotek njegove vlažnosti ne sme presegati 30%. Optimalna možnost se šteje za vlažnost 15 - 20%.
Možnosti pirolize za kotle na trda goriva
Zasnova takšne ogrevalne opreme zagotavlja dve ločeni komori. Obe komori sta zaprti. Prva komora zagotavlja ogrevanje z omejenim dovodom zraka. Visoke temperature in pomanjkanje kisika povzročijo, da les začne razpadati, pri čemer se sproščajo velike količine plina. Ta proces se imenuje piroliza. Ti plini, predhodno segreti in pomešani z zrakom, se zgorijo v drugi komori kotla na trda goriva.
Takšna oprema je izdelana v dveh različicah - z zgornjo zgorevalno komoro in spodnjo. Izvedbe s spodnjo zgorevalno komoro najdemo veliko pogosteje kot njihove vrstnike z zgornjim kuriščem. Z zgornjim položajem komore za drva je zelo priročno naložiti gorivo. Ker se gibanje produktov zgorevanja ne izvaja naravno, to je od zgoraj navzdol, se vlek izvaja prisilno. Tako zasnova predvideva prisotnost ventilatorja.
Kotli na pelete na trda goriva
Peleti so zrnca, stisnjena iz lesa in njegovih odpadkov s premerom od 6 do 8 mm. Poleg tega se kmetijski stranski proizvodi pogosto uporabljajo za proizvodnjo peletov. To so lupine rastlinskih pridelkov, slama, šota itd. Glavno merilo, po katerem je izbrana glavna surovina za proizvodnjo granul, je prisotnost snovi, kot je lignin, v njem. Prav lignin zagotavlja lepljenje mase med proizvodnjo te vrste biogoriva.
Peleti, stisnjeni pod pritiskom, pridobijo nekoliko večjo gostoto kot surovine, iz katerih so izdelani. Tako se poveča specifična gostota zgorevanja.Kotli, ki kot gorivo uporabljajo drobne granule, imajo oblikovne značilnosti. Glavni elementi oblikovanja so:
- Sprejemni bunker.
- Mehanizem za dovajanje peletov v zgorevalno cono.
- Gorilnik.
- Naprava za avtomatski vžig.
- Krmilni mehanizem s temperaturnimi senzorji.
Zasnova kotlov na pelete na trda goriva uporablja dve vrsti gorilnikov - flare in retorto. V gorilniku gorilnika pride do zgorevanja peletov zaradi prisilnega pretoka zraka, ki tvori plamenski gorilnik. Retortni gorilniki so obsežna posoda iz toplotno odpornega jekla ali litega železa. Skozi sredino takšne posode se mehansko dovajajo peleti. Zgorevanje poteka po celotni površini posode.
Vsaka vrsta ima določene prednosti in slabosti. Tako so plamenski gorilniki konstrukcijsko enostavnejši. Prednosti vključujejo pomanjkanje zahtev glede kakovosti peletov. Retortni tip gorilnikov odlikuje večja moč in večji izkoristek. Vendar pa so gorilniki te vrste bolj zahtevni glede kakovosti gorivnih peletov.
Glavni razvojni trendi
Takšni trendi lahko zanesljivo vključujejo avtomatizacijo procesa zgorevanja. Sam proces zgorevanja trdnega goriva je precej težko ustaviti. Zato se pogosto pojavijo situacije, ko energetska moč kotla ne ustreza potrebam. To pomeni, da taka oprema ni namenjena za kratkotrajno delovanje. To pomanjkljivost je mogoče odpraviti z vgradnjo vmesnega rezervoarja v ogrevalni sistem. Izvaja funkcijo akumulacije toplotne energije z naknadnim prenosom v ogrevalni sistem.
Modeli kotlov na trda goriva, ki jih proizvaja sodobna industrija, so vredna alternativa opremi, ki kot gorivo uporablja plin, elektriko in dizelsko gorivo. Zasnove sodobnih kotlov na trda goriva uporabljajo inovativne tehnologije, ki znatno povečujejo njihovo konkurenčnost na trgu ogrevalne opreme.