Los años pasan, la ciencia y la tecnología están avanzando y los combustibles sólidos todavía están en demanda. No es muy eficiente quemar leña en una estufa tradicional o en una estufa, pero las calderas de pirólisis han cambiado la situación: las unidades se caracterizan por su alta eficiencia y su funcionamiento relativamente simple.
Debe admitir que estos son argumentos bastante importantes para organizar el calentamiento autónomo. Si está buscando una caldera efectiva para la casa, debería echar un vistazo más de cerca a las calderas de pirólisis.
Describiremos cómo se organizan y funcionan las unidades de combustión prolongada, cuáles son sus características técnicas y operativas, y también ofreceremos una descripción general de los modelos mejor calificados de fabricantes nacionales y extranjeros.
¿Qué es la pirólisis?
La leña es probablemente el primer combustible en la historia de la humanidad. Casi todos saben qué tan rápido se queman al aire libre, y que el calor no se libera tanto. Pero la situación cambia dramáticamente si se crean otras condiciones para el proceso de combustión.
La llamada combustión de pirólisis se lleva a cabo en cámaras cerradas. Allí se carga leña u otro combustible sólido de este tipo: pellets, aserrín, desechos de la producción de madera, etc.
El combustible se enciende y luego reduce la cantidad de aire que entra en la cámara.
Todas las calderas de pirólisis incluyen todos los generadores de calor de combustible sólido de combustión prolongada, procesando el tipo de combustible sólido. 
Una parte significativa de la energía térmica suministrada por las calderas de combustión prolongada proviene de la combustión de los gases de pirólisis. 
En pyrocotla, los compuestos químicos complejos se dividen en componentes más simples a alta temperatura sin el uso de reactivos. 
Como resultado del tratamiento térmico, el combustible emite gas, que es cada vez más fácil de quemar. Por lo tanto, las calderas de pirólisis se clasifican como generadoras de gas. 
En la unidad de pirólisis, se libera continuamente una enorme cantidad de energía térmica, y solo se puede extraer la cantidad necesaria de calor. 
Aquellos que deseen hacer pyrokotel con sus propias manos deben tener en cuenta que, debido a los procesos de combustión a alta temperatura que ocurren continuamente, se necesita un revestimiento refractario para hacer una caja de fuego. 
Según el esquema de combustión, las calderas de pirólisis se dividen en unidades de tipo natural y forzado. Natural más barato, pero menos efectivo que el forzado, equipado con sobrealimentado. 
De acuerdo con las características específicas de los sistemas de mantenimiento, las pirocotelas se dividen en circuitos simples y dobles. Las primeras están destinadas solo para calefacción, las segundas sirven la calefacción y el agua caliente.
Como saben, los procesos de oxidación ocurren durante la combustión, uno de los principales participantes es el oxígeno contenido en el aire. Si hay poco oxígeno, la reacción se ralentiza y la leña se quema lentamente, de hecho en esas condiciones simplemente arden. Al mismo tiempo, se libera una cierta cantidad de energía térmica, cenizas y gas combustible.
El proceso de pirólisis no termina ahí. El gas obtenido durante la combustión del combustible primario se mezcla con masas de aire y también se quema. Como resultado, la energía térmica emite significativamente más que con los generadores de calor estándar.
Por lo tanto, las calderas de pirólisis demuestran una eficiencia muy decente en comparación con sus "homólogos" de combustible puramente sólido, y con frecuencia brindan la oportunidad de ahorrar significativamente en calefacción.
La ventaja de este tipo de equipo de calefacción es que el principio de su funcionamiento y el dispositivo es relativamente sencillo. La cantidad de aire que entra en las cámaras de combustión está regulada por un amortiguador mecánico convencional. Un diseño simple garantiza la confiabilidad del dispositivo, las averías de las calderas de pirólisis no son frecuentes.
Este esquema demuestra claramente todas las etapas del proceso de combustión de pirólisis. La temperatura dentro del dispositivo puede alcanzar los 1200 ° C (+).
Otro "plus" de las calderas de pirólisis es un largo período de combustión. La carga completa del dispositivo con combustible permite no interferir en el proceso durante varias horas, a veces más de un día, es decir, No hay necesidad de tirar constantemente leña en la caja de fuego, como ocurre con la quema a cielo abierto.
Por supuesto, esto no significa que la caldera de pirólisis pueda dejarse desatendida. Al igual que con otras tecnologías de calefacción, existen estrictas normas de seguridad.
Vale la pena recordar que la caldera de pirólisis no es omnívora, la humedad del combustible debe ser baja. De lo contrario, parte de la preciada energía térmica no se gastará en calentar el refrigerante, sino en secar el combustible.
Las calderas de combustión de pirólisis, especialmente las de hierro fundido, tienen un peso físico considerable, por lo que siempre están representadas solo por los modelos de piso.
Durante la implementación de la combustión de pirólisis, el combustible se quema casi por completo, el dispositivo tendrá que limpiarse con mucha menos frecuencia que durante el funcionamiento de una caldera tradicional de combustible sólido. La ceniza fina, obtenida después de la purificación, se utiliza como fertilizante. La combustión del combustible en tales calderas se lleva a cabo de arriba hacia abajo.
Por lo tanto, las posibilidades de circulación de aire natural en el horno están marcadamente limitadas. El uso de la inyección de aire forzada con un ventilador mejora significativamente la eficiencia del dispositivo, pero también hace que la caldera sea volátil, ya que el ventilador requiere electricidad.
Dispositivo y funcionamiento de la caldera de pirólisis.
La caldera de pirólisis del horno se divide en dos secciones. En la primera, la leña se quema, y en la segunda, se produce la combustión secundaria de una mezcla de gases de pirólisis y aire. Separa la primera cámara de la segunda rejilla, sobre la cual se deposita el combustible.
El aire suele ser forzado por un pequeño abanico. Aunque en modelos pequeños a veces se crea empuje utilizando el extractor.
Este diagrama muestra el dispositivo de pirólisis de la caldera de menor combustión. La leña se quema lentamente con una pequeña cantidad de oxígeno y emite gas combustible (+)
La presencia de ventilación forzada puede considerarse la principal diferencia entre la caldera de pirólisis y el modelo clásico de combustible sólido. El caso del dispositivo consiste en dos partes insertadas una en la otra. El espacio entre las paredes está lleno de refrigerante, cuya función se realiza tradicionalmente con agua.
Primero, el combustible se carga en el primer compartimiento del horno de caldera de pirólisis, luego se enciende un ventilador y se enciende el combustible. Los gases combustibles resultantes se transfieren al segundo compartimento, se mezclan con aire y se queman.
La temperatura de combustión puede alcanzar 1200 ° С. El agua en el intercambiador de calor exterior se calienta y circula a través del sistema de calefacción en el hogar. Los restos de productos de combustión se eliminan a través de una chimenea.
En reproche a los dispositivos en los que se utiliza el principio de pirólisis de la combustión, se puede poner un precio relativamente alto. Una caldera de combustible sólido convencional cuesta significativamente menos. Pero en las calderas de combustión prolongada, la leña se quema casi por completo, lo que no es el caso de la caldera clásica.
Para la leña para la caldera de pirólisis imponer ciertos requisitos de tamaño y humedad. Se puede encontrar información detallada en las instrucciones del fabricante.
Al elegir una caldera de pirólisis, debe recordarse que los modelos de bajo consumo y bajo costo generalmente están diseñados solo para leña. Las modificaciones costosas son capaces de trabajar con diferentes tipos de combustible.
Además, cargar el combustible en el dispositivo tendrá el máximo, reducir la carga conduce a una mayor formación de cenizas y hollín, y también afecta negativamente al funcionamiento de la unidad en su conjunto.
Calderas de combustión superior
Una de las opciones para el dispositivo de pirólisis es la caldera de combustión superior. El principio de funcionamiento de estas dos unidades es muy similar.
De manera similar, una gran cantidad de combustible sólido de baja humedad se carga en el horno, el aire se fuerza a la fuerza y proporciona el combustible que arde con una cantidad reducida de oxígeno. La válvula que regula el flujo de oxígeno, se establece en la posición deseada.
Esquema de la caldera de combustión superior. El horno de esta caldera tiene un fondo sordo, las partículas de productos de combustión se eliminan a través de la chimenea (+)
Pero las calderas de combustión larga no tienen ni un cenicero ni una rejilla. El fondo es una placa de metal en blanco. Estas calderas están diseñadas para que la madera se queme completamente y la pequeña cantidad de ceniza que queda en el horno se sopla con aire.
Tales dispositivos se caracterizan por su alta eficiencia y también funcionan a temperaturas de más de 1000 ° C.
La característica principal de estos dispositivos es que realmente proporcionan una larga vida útil a plena carga. La cámara de combustible en tales dispositivos se hace generalmente en forma de un cilindro.
El combustible se carga en él desde arriba, y el aire necesario para quemar se inyecta desde arriba, en el centro.
En las calderas de combustión superior, el dispositivo de inyección de aire es un elemento móvil que desciende a medida que la madera se quema.
De este modo, se lleva a cabo una combustión lenta de la capa superior de combustible. El combustible se quema gradualmente, su nivel en el horno disminuye. Al mismo tiempo, la posición del dispositivo para suministrar aire a la cámara de combustión también cambia, este elemento en dichos modelos es móvil y prácticamente se encuentra en la capa superior de la leña.
La segunda etapa de la combustión se lleva a cabo en la parte superior del horno, que se separa del compartimiento inferior con un disco de metal grueso. Los gases de pirólisis calientes formados como resultado de la combustión del combustible por debajo se expanden y se mueven hacia arriba.
Aquí se mezclan con aire y se queman, además de transferir al intercambiador de calor una porción sólida de energía térmica.
El haz que sostiene el disco que divide la cámara de combustión en dos partes, como este disco, está constantemente expuesto a altas temperaturas durante el funcionamiento de la caldera de combustión superior. Con el tiempo, estos elementos se queman, tendrán que ser reemplazados periódicamente.
A la salida de la segunda parte de la cámara de combustible, generalmente se instala un regulador de empuje. Este es un dispositivo automático que determina la temperatura del refrigerante y, según los datos obtenidos, regula la intensidad del movimiento del gas combustible. Protege el dispositivo de posibles sobrecalentamientos.
Cabe señalar que el intercambiador de calor externo en tales calderas reacciona a un cambio en la velocidad de circulación del líquido en el intercambiador de calor, es decir, En las fluctuaciones de la temperatura. Una capa de condensado se forma inmediatamente en la superficie del dispositivo, lo que provoca corrosión, especialmente cuando se trata de calderas de acero.
Es preferible tomar un dispositivo hecho de hierro fundido, que es mucho mejor resistente a tales efectos.
Aunque el combustible en las calderas de pirólisis para una combustión prolongada debería quemarse sin dejar residuos, en la práctica no siempre es así. Ocasionalmente, la ceniza se sinteriza, formando partículas que son difíciles de eliminar con la ayuda de una corriente de aire.
Si una gran cantidad de tales residuos se acumulan en la cámara de combustión, se puede observar una disminución notable en la eficiencia térmica de la unidad. Por lo tanto, la caldera de combustión superior debe limpiarse periódicamente sin embargo.
Una característica de los dispositivos de este tipo es que a medida que el combustible se quema, se puede recargar sin esperar a que se queme todo el lecho de combustible. Esto es útil cuando necesita deshacerse de la basura doméstica.
También hay variedades de calderas de combustión superior, que funcionan no solo con el combustible de madera, sino también con el carbón. Las unidades de control automático complejas en calderas de pirólisis de este tipo están ausentes, por lo que se observan fallas graves extremadamente raramente.
El diseño de la caldera de combustión superior permite cargar el horno solo parcialmente, si es necesario. Sin embargo, en este caso no es fácil encender la capa superior de combustible. El combustible debe ser secado, la leña de una pila de leña abierta no es adecuada para tal caldera.
El combustible de grandes fracciones tampoco debe usarse para este tipo de equipo, es decir, La leña tendrá que ser dividida en trozos pequeños.
Características de funcionamiento de las calderas generadoras de gas.
La eficiencia de la caldera de pirólisis depende en gran medida del tipo y la calidad del combustible. Técnicamente, es posible cargar no solo madera en el horno, sino también carbón, e incluso turba, la mayoría de los modelos modernos de calderas están diseñados para usar varios tipos de combustible.
La madera se quema en aproximadamente 5-6 horas, dependiendo de la variedad. Cuanto más duro es el árbol, más tiempo se quema.
Los modelos modernos de calderas de combustión de pirólisis pueden funcionar con varios tipos de combustibles de madera: madera, briquetas, pellets, carbón, turba, etc.
Tomará aproximadamente diez horas para que el carbón negro se queme, y la misma cantidad de carbón marrón se mantendrá durante ocho horas. En la práctica, la tecnología de pirólisis de transferencia de calor más alta demuestra cuando se carga madera seca. La leña se considera un contenido de humedad óptimo de no más del 20% y una longitud de unos 45-65 cm.
Si no hay acceso a este combustible, puede usar carbón u otro combustible orgánico: briquetas especiales de aserrín y pellets de madera, desechos de madera, turba, materiales con celulosa, etc.
Antes de usar la caldera, debe estudiar cuidadosamente las recomendaciones del fabricante del dispositivo con respecto al combustible.
En las calderas de combustión de pirólisis, el flujo de aire está regulado por válvulas mecánicas convencionales. La ausencia de electrónica compleja proporciona una alta disponibilidad del dispositivo.
Demasiado combustible mojado en tales dispositivos es inaceptable. Cuando se quema, se forman vapores de agua adicionales en la cámara de combustión, que contribuyen a la formación de subproductos como el alquitrán y el hollín.
Las paredes de la caldera están contaminadas, la salida de calor disminuye, con el tiempo la caldera puede incluso dejar de funcionar, morir.
Si se utiliza leña con humedad demasiado alta para la caldera de pirólisis, las condiciones para la formación de alquitrán surgirán dentro del dispositivo, lo que empeorará la transferencia de calor del dispositivo y podría provocar averías.
Si se inyecta combustible seco en el horno y la caldera está configurada correctamente, el gas de pirólisis obtenido como resultado de la operación del dispositivo producirá una llama de color amarillo-blanco. Dicha combustión se acompaña de una emisión insignificante de subproductos de la combustión.
Si el color de la llama tiene un color diferente, tiene sentido verificar la calidad del combustible, así como la configuración del instrumento.
Los gases de pirólisis mezclados con aire se queman con una llama amarilla-blanca constante. Si el color de la llama ha cambiado, es posible que deba verificar la configuración de la caldera o la calidad del combustible.
A diferencia de los dispositivos convencionales de combustible sólido, antes de cargar madera en calderas de pirólisis que funcionan con combustibles sólidos, la caja de fuego debe recalentarse.
Para ello, realice los siguientes pasos:
- En el fondo del horno se carga una pequeña y fina quema (papel, virutas, etc.).
- Quemarlo con una antorcha de materiales similares.
- Cierre la puerta de la cámara de combustión.
- La puerta de la cámara de carga queda ligeramente entreabierta.
- Agrega porciones de la leña mientras se quema.
- El proceso se repite hasta que se forma una capa de carbones encendidos en la parte inferior.
En este punto, la cámara de combustión ya se está calentando a unos 500-800 ° C, creando las condiciones para la carga del combustible principal. No use gasolina, queroseno o cualquier otra sustancia líquida similar para encender. Antes de calentar el horno de una caldera de combustión prolongada, asegúrese de que el dispositivo esté listo para funcionar.
Un rasgo característico de las calderas de combustión de pirólisis es una pequeña cantidad de ceniza y ceniza, que facilita el proceso de limpieza del dispositivo y su mantenimiento.
Para ello, compruebe la presencia de tracción, la estanqueidad de las puertas, la capacidad de servicio de los mecanismos de bloqueo y el equipo de ajuste, la presencia de refrigerante en el sistema de calefacción, etc.
Luego encienda el termostato para asegurarse de que el voltaje se aplica al dispositivo. Después de eso, abra la compuerta recta y ventile la caldera durante 5-10 minutos.
Buscar modelos populares
Debe entenderse que cualquier caldera de pirólisis es una unidad bastante pesada que no está diseñada para colgar en una pared. Dichos dispositivos pueden usarse para calentar una casa pequeña y para casas de campo espaciosas. Al igual que otras unidades de calefacción, las calderas de combustión prolongada varían en potencia.
Al elegir una caldera de combustión de pirólisis, uno debe guiarse por indicadores tales como la capacidad térmica del dispositivo, las dimensiones de la cámara de carga, la presencia de un segundo circuito, etc.
Este indicador suele ser enfocado a los compradores.
Entre los modelos populares de esta técnica cabe mencionar:
- Atmos (Ucrania): representado por dispositivos que pueden funcionar con madera y carbón, la potencia varía de 14 a 75 kilovatios.
- Attack (Eslovaquia): capaz de hacer frente a zonas de calefacción de hasta 950 metros cuadrados. m, algunos modelos pueden continuar trabajando incluso con cortes de energía.
- Bosch (Alemania): productos de alta calidad de una marca famosa, la potencia varía entre 21 y 38 kilovatios.
- Buderus (Alemania) está representada por las líneas Elektromet y Logano ; la primera es bien conocida en Europa como una versión clásica de la caldera de pirólisis; la segunda es la versión más moderna diseñada para casas particulares.
- Gefest (Ucrania): dispositivos de alta potencia con una eficiencia de hasta el 95%.
- KT-2E (Rusia) está especialmente diseñado para grandes instalaciones residenciales, la potencia de la unidad es de 95 kilovatios.
- Opop (República Checa): calderas relativamente baratas, fiables y duraderas, con una potencia de 25 a 45 kilovatios.
- Stropuva (fabricado en Lituania o Ucrania) con una potencia de siete kilovatios es muy adecuado para una casa pequeña, pero los dispositivos más potentes también están representados en la gama de modelos.
- Viessmann (Alemania) es una opción ideal para hogares privados, la energía comienza a partir de 12 kilovatios, el uso de tecnologías modernas le permite ahorrar combustible.
- "Buran" (Ucrania) con una capacidad de hasta 40 kilovatios es otra opción popular para los propietarios de grandes cabañas.
- Los dispositivos de alta potencia “Logica” (Polonia) con una potencia de 20 kilovatios calientan fácilmente las habitaciones hasta 2 mil metros cuadrados. m, es más bien una caldera para necesidades industriales: talleres de calefacción, oficinas, invernaderos, etc.
Al elegir una caldera de pirólisis para una casa privada, debe prestar atención al modelo con dos circuitos, no solo para calentar la casa, sino también para proporcionarle un suministro autónomo de agua caliente.
El intercambiador de calor para agua caliente es de tipo acumulativo o de flujo. Para estos últimos, se utilizan modelos de calderas de mayor potencia térmica.
Si desea ahorrar dinero, puede intentar hacer una caldera de pirólisis con sus propias manos. La tecnología de su montaje se describe en este artículo.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Este video muestra vívidamente el principio de funcionamiento de la caldera de pirólisis:
Una descripción detallada del funcionamiento de la caldera de combustión superior se puede encontrar aquí:
Las calderas de pirólisis no son baratas, pero justifican plenamente los fondos invertidos en su compra. Con una instalación y mantenimiento adecuados, dichos dispositivos proporcionarán a la casa un calor estable y económico.
¿Buscando una caldera de pirólisis para calentar la casa? ¿O tiene experiencia en operar tales unidades? Deje comentarios sobre el artículo y comparta sus impresiones sobre el uso de calderas de pirólisis. El formulario de comentarios se encuentra en el bloque inferior.