Princip činnosti a vlastnosti plynových generátorů na dřevo

Použití autonomních jednotek na výrobu energie je opodstatněné z ekonomického i praktického hlediska. Pro lidi žijící daleko od civilizace je však nákup a přeprava zemního plynu nebo kapalného paliva do jejich domovů poměrně nákladné a problematické. V takové situaci přichází k východu generátor plynu na dřevo. Pojďme analyzovat, co je toto zařízení, jak je uspořádáno a na jakém principu funguje, na jaké typy se dělí, jaké jsou jeho výhody a nevýhody, pravidla pro instalaci moderních modelů.

Generátor na dřevoplyn – co to je, zařízení, princip činnosti, použití

V autonomních instalacích pro výrobu elektřiny pro potřeby soukromého domu se používá spalovací motor. Může pracovat na benzín, naftu nebo zemní plyn. Pokud však jde o odlehlé oblasti, nebude dodávka takových paliv ekonomicky životaschopná a technicky obtížná.

Alternativním řešením problému v takové situaci je plynový generátor na dřevo. Motor takové jednotky je poháněn směsí plynů – především vodíku, oxidu uhelnatého, metanu a některých dalších uhlovodíků. Vznikají za speciálních podmínek při tepelném rozkladu dřeva, uhlí, rašeliny, organických látek a dalších vhodných druhů tuhých paliv.

Zařízení

Klasický domácí plynový generátor na dřevo se skládá z následujících hlavních součástí:

• Корпус. Je vyroben z oceli, může mít válcový nebo obdélníkový tvar. Namontované na speciálních nohách.

• Boot oddělení. Je umístěn a upevněn uvnitř pouzdra. Určeno pro plnění paliva přes speciální poklop, jehož okraje jsou opatřeny speciálním ohnivzdorným těsněním.
• Spalovací komora. Liší se tepelnou odolností a nachází se ve spodní části boty. Přímo spaluje palivo. Pro realizaci tepelného rozkladu pryskyřic je v jeho spodní části vybaveno speciální hrdlo. Uprostřed komory byly vytvořeny speciální otvory dmychadel, připojené k zařízení pro přívod vzduchu. Ten je vybaven zpětným ventilem, který zabraňuje uvolňování hořlavých plynů.
• Fan. Pokud je potřeba zvýšit účinnost a také zlepšit spalování některých druhů paliv nebo velmi vlhkého palivového dřeva, je modul rozvodu vzduchu navíc vybaven ventilátorem nebo turbínou – pro lepší přívod vzduchu do topeniště.
• Ohniště. Jsou instalovány ve spodní části spalovací komory. Jejich hlavním účelem je podpořit žhavé hoření uhlí a oddělit vyhořelou hmotu – sypání popela do speciální popelníkové nádoby umístěné níže.

• poklopy. Speciální hermeticky uzavřená víka – horní pro nakládání paliva se zařízením pro vyrovnávání tlaku uvnitř, boční pro nakládání do regenerační zóny a spodní pro odstraňování strusky.
• Plynovod. Odbočná trubka pro výstup vzniklé směsi plynů ze spalovací komory. Kvůli vysoké počáteční teplotě a potřebě chlazení pro další použití se provádí speciálně po prstencové trajektorii v dutině mezi tělem jednotky a nakládací komorou. To umožňuje nejen ochladit plyn, ale také předsušit palivo před vstupem do pece.
• Filtrační systém. Po opuštění komory vyžaduje plyn povinné čištění od sazí a jiných pevných suspendovaných částic. Proto se nejprve za horka přivádí na hrubý filtr a poté se již ochlazený podrobí jemnější filtraci.

Po dokončení se vyčištěná a ochlazená směs plynů přivádí do směšovací jednotky. Zde je plyn nasycen kyslíkem na požadovanou míru. Teprve poté se přivádí do spalovacího motoru.

Mechanismus účinku

Princip činnosti plynového generátoru na dřevo spočívá v tom, že při zvýšených teplotách (asi 1200-1500 °C) a nízké hladině kyslíku dřevo jako obvykle nehoří, ale doutná a uvolňuje generátorový plyn, který slouží jako palivo pro vnitřní spalovací motory. Mechanismus provozu zařízení je omezen na následující fázované procesy, které se vyskytují v odpovídajících zónách generátoru:

• Sušení paliva. Při teplotě cca 160-190°C dochází vlivem plynů procházejících prstencovým potrubím k sušení palivového dřeva umístěného v nejvyšší části nakládacího úseku.
• Suchá destilace. Ve střední části jednotky, kde úroveň vytápění dosahuje 450-500°C, dochází ke zuhelnatění dřeva. V důsledku toho vznikají kromě koksu pryskyřice, kyseliny a další produkty nízkoteplotního rozkladu paliva.
• Vypalování. V nejnižší části zařízení se při maximální teplotě 1100-1500°C spaluje zuhelnatělé palivo a produkty rozkladu na oxid uhličitý a oxid uhelnatý.

• Zotavení. Oxid uhličitý vzniklý a zahřátý ve spodní části stoupá na horký koks a interaguje s uhlíkem a vodou, v důsledku reakce se tvoří oxid uhelnatý a vodík.

Ve spalovací a redukční zóně vznikají nejen hořlavé plyny, ale i balastní plyny. První zahrnují oxid uhelnatý, vodík, metan a některé nenasycené uhlovodíky, druhé zahrnují oxid uhličitý, dusík, kyslík a vodní páru. Kromě toho surové spaliny obsahují mnoho inkluzí ve formě strusky, popela a organických kyselin. Před vpuštěním do spalovacího motoru je proto nutné jej důkladně vyčistit. K tomu se používají hrubé a jemné filtry.

přihláška

S vysoce kvalitním palivem, osvědčenou technologií a nuceným vzduchem dosahují plynové generátory na dřevo tak vysoké účinnosti, že jsou instalovány i na automobily. Jejich hlavní působností jsou však ve většině případů objekty a domy s dostatkem dřeva a obtížným přístupem k dalším druhům energetických zdrojů (elektřina, plyn, benzín, topný olej atd.).

Dřevogenerátory se používají v následujících případech:

1. Pro elektrifikaci domácností v odlehlých oblastech bez přístupu k rozvodným sítím.
2. Zajistit nepřetržitou dodávku elektřiny na zařízeních vysokého významu – vojenské, vědecké, lékařské základny.
3. V průmyslu – jako alternativní zdroj výroby elektřiny za přítomnosti přidruženého výrobního odpadu – dřevní štěpky, pilin, zbytků stavebních materiálů atd.

Dávejte pozor! Pro stabilní a vysoce výkonný provoz vyžaduje generátor naložení původně dobře vysušeného paliva. Takže použití surového palivového dřeva snižuje účinnost o 25%. Kromě toho se při doutnání surového dřeva tvoří žáruvzdorné pryskyřice, které rychle ucpávají potrubní systém, což již povede ke snížení účinnosti jednotky a vyžaduje časté čištění.

Výhody a nevýhody

Spalinový zplynovač pracující na dřevo se vyznačuje následující řadou výhod:

• Vysoká účinnost. Za doprovodných podmínek může hodnota dosáhnout 95 %.
• Až 25 hodin hoření na jednu záložku palivového dřeva.

• Kompletní spalování paliva, zajišťující minimální tvorbu odpadu a občasné čištění popelníku.
• Schopnost upravit výkon a automatizovat proces.
• Téměř úplná absence škodlivých emisí do atmosféry díky úplnému využití pyrolýzních plynů.
• Vysoký ekonomický výkon.
• U některých modelů jednotek možnost naložení čerstvě nařezaného a nevysušeného dřeva.
• Velké rozměry nakládací komory umožňují použití neštípaného palivového dříví až do délky 1 m.
• Možnost využití alternativních paliv – piliny, kůra, plast atd.
• Naprostá bezpečnost provozu.

Kromě toho, pokud není potřeba čistit směs plynů pro motor elektrického generátoru, lze jednotku použít k přímému ohřevu chladicí kapaliny, čímž je zajištěno ekonomické vytápění domu.

Mezi nevýhody plynové instalace na plyn vynikají následující:

• Vyšší, téměř 2krát, náklady na zařízení ve srovnání se standardními modely kotlů na tuhá paliva.

• Moderní jednotky pracují s nuceným oběhem vzduchu, proto jsou nestálé. Jednoduché instance mají nižší výkon.
• Při provozu pod 50 % výkonu se proces spalování stává nestabilním, což způsobuje zanášení potrubí dehtem.
• Pro stabilní provoz je nutná přísná kontrola teploty plynů. Pokud hodnota klesne pod 60°C, v plynovém potrubí se vytvoří kondenzát s následným ucpáním.
• Palivo se doplňuje ručně.
• Stabilita práce se projevuje při použití dobře vysušeného dřeva.

K poznámce! Výkon domácích generátorů na dřevoplyn nepřesahuje 15-20 kW. Zároveň je pro specifické provozní podmínky zvolena jednotka s rezervou tohoto parametru až 25 %. Při výběru je navíc nutné zohlednit dobu provozu, typ samotného generátoru a také druhy používaného paliva.

Odrůdy

Existují 3 hlavní typy generátorů na dřevoplyn:

Klasická verze jednotky. Provozuje uhlí, polokoks a antracit. Hlavní rozdíly:

1. Vzduch vstupuje do spalovací zóny zespodu přes rošt.
2. Příjem plynu se provádí shora.
3. Vlhkost z paliva neproniká do topeniště, proto musí být dodávána speciálně.

Popis videa

Video příklad plynového generátoru na dřevo:

Vysoký výkon je dán obohacením plynné směsi vodíkem vznikajícím při reakci s přiváděnou vodou.

Tato verze zařízení je schopna zpracovávat různé druhy paliv, při jejichž spalování vznikají pryskyřice. Jedná se především o palivové dříví a dřevěné uhlí a také různé odpady. Vlastnosti:

1. Vzduch je přiváděn do střední části – přímo do spalovací zóny.
2. Výstup plynu se provádí níže – přes popelník.

Výsledný plyn se přivádí k sušení a ohřevu paliva v nakládací komoře.

Rozdíl od výše uvedených možností je v tom, že zóna aktivity v ní je mnohem menší, což vede k kratší době spuštění a možnosti rychle změnit provozní režim. Charakteristické rysy díla se projevují v následujícím:

1. Vzduch je vháněn do spodní boční části.
2. Nasávání plynu se provádí přes mřížku sání plynu – naproti zařízení pro přívod vzduchu.

Důležité! Instalace generátoru plynu vyžaduje samostatnou místnost se speciálními specifikacemi. Jeho plocha by neměla být menší než 15 m2.

Popis videa

Videorecenze autonomního napájení na plynovém generátoru spalujícím dřevo:

Pravidla instalace

Při instalaci jednotek na výrobu plynu na dřevo se doporučuje dodržovat následující soubor pravidel:

• Instalace zařízení je povolena kdekoli v domě – sklep, sklep, v místnosti – i na ulici, při dodržení bezpečnostních předpisů a technických podmínek.
• Modely určené k nakládání dlouhého palivového dřeva se nejlépe instalují venku v blízkosti skladovacího prostoru paliva.
• Pro instalaci uvnitř domu je lepší zvolit možnost generátoru pelet. Vzhledem k tomu, že jejich skladování a provoz není spojen s tvorbou odpadků.
• V případě využití spalin k vytápění a jejich minimálnímu chlazení jsou potrubí do domu z jednotky instalované na ulici vedena v tepelné izolaci a pod zemí.

Doporučení! Plynové generátory vykazují maximální výkon při plném zatížení. Množství vyrobené energie je však nadměrně velké. Proto, abychom jej ušetřili například na vytápění, je nutné použít speciální tepelně izolované nádoby – akumulátory tepla.

Popis videa

Video o tom, jak funguje plynový generátor na dřevo:

Nejdůležitější znaky

Moderní modely generátorů na dřevoplyn jsou tak účinné, že je lze nainstalovat i na auto. Ve většině případů je to však úspěšný způsob, jak ušetřit na palivu pro odlehlé oblasti bydliště, kde kromě palivového dřeva neexistují žádné jiné typy energetických zdrojů a je nerentabilní je tam dodávat. Zjednodušeně se jednotka skládá z korpusu, přikládací komory, topeniště a popelníku. Princip jeho činnosti je založen na tepelném rozkladu dřeva nebo uhlí při nízkém obsahu kyslíku a následné redukci na oxid uhelnatý a vodík.

Spaliny se před vstupem do spalovacího motoru ochlazují, čistí a mísí s kyslíkem. Hlavní výhody plynových generátorů tohoto typu:

1. Velká účinnost.
2. Až 25 hodin hoření na jedno zatížení.
3. Kompletní spalování dřeva.
4. Nastavení výkonu.
5. Žádné škodlivé emise.
6. Ekonomické.
7. Možnost použití surového dřeva.
8. Provoz na jiné druhy paliva.
9. Security.
10. Velké objemy komor.

Nevýhodou je vysoká cena, energetická závislost moderních modelů, možnost zanášení, regulace teploty plynu, ruční nakládání, nutnost použití suchého paliva. V tomto případě existují 3 odrůdy – přímé, reverzní a horizontální. Každý z nich má své klady, zápory a vlastnosti aplikace. Instalace jednotky musí být provedena v souladu s předpisy.