Kotly na tuhé palivá s pyrolýznym typom dlhého spaľovania, známe aj ako Khóľmovove kotly alebo kotly baníckeho typu, predstavujú pokročilú alternatívu k tradičným tepelným generátorom. Ich konštrukcia sa vyznačuje prítomnosťou dvoch oddelených komôr: jednej na výmenník tepla a druhej na spaľovanie paliva. Tieto zariadenia, charakteristické spodným spaľovaním a plnou výškou spaľovacej komory, sa líšia princípom svojej činnosti v závislosti od konkrétneho prevedenia.

Princípy činnosti a konštrukčné typy

V súčasnosti sú najpopulárnejšie dva hlavné dizajny Khóľmovových kotlov:

• Khóľmovove pyrolýzne kotly (PK)
• Kotly s normálnym spaľovaním

V kotloch s normálnym spaľovaním palivo horí na dne uzavretej spaľovacej komory. Druhá, menšia komora slúži na dohorenie spalín a ochladzovanie v kotle na ohrev vody pre vykurovací systém.

Energeticky nezávislé zariadenia umožňujú reguláciu teploty pomocou termostatu RT3, ktorý je umiestnený na prednej strane konštrukcie. Pre zabezpečenie úplného spaľovania paliva sa prívod vzduchu reguluje pomocou vyfukovacej klapky umiestnenej na hlavných dvierkach popolníkovej komory. Na minimalizáciu priechodu vzduchu sa používa špeciálny obmedzovací uzáver.

V hornej zadnej časti kotla sa nachádza výstupná rúra na pripojenie komína, ktorá zabezpečuje prirodzený ťah. Kotol je vybavený uzatváracím ventilom a kompenzátormi na vonkajšej aj vnútornej strane plášťa, ktoré slúžia na zabránenie prasknutiu zvarových švov pri núdzovom prehriatí.

Konštrukcia a princíp činnosti baníckeho kotla

Banícke kotly s dlhým spaľovaním sa delia na dva základné typy:

• Konvenčné spaľovacie zariadenia
• Pyrolýzne jednotky

Obe konštrukcie pozostávajú z dvoch komôr, ktoré rozdeľujú kotol na dve zvislé časti. V prvej komore prebieha spaľovanie dreva, zatiaľ čo v druhej sa nachádza výmenník tepla.

Konštrukcia konvenčného spaľovacieho baníckeho kotla

Štruktúra tohto typu kotla je pomerne jednoduchá a zahŕňa nasledujúce komponenty:

• Ohnisko: Tvorí 50 % alebo viac objemu celého zariadenia. Táto časť kotla s dlhým spaľovaním má veľkú výšku (takmer rovnakú ako celková výška jednotky), malú šírku a hĺbku.
• Nakladací poklop: Umiestnený na hornej alebo bočnej strane ohniska.
• Popolníková komora: Nachádza sa pod ohniskom.
• Rošt: Oddeľuje popolníkovú a spaľovaciu komoru.
• Dvierka popolníka: Majú dostatočné rozmery na prístup nielen k popolníkovej komore, ale aj k spodnej časti ohniska. Na týchto dvierkach sa nachádza regulátor prívodu vzduchu.
• Výmenníková komora: Vo vnútri sa nachádza vodný alebo rúrkový výmenník tepla. Má otvor, ktorým pretekajú CO (oxid uhoľnatý) tvoriaci sa v ohnisku.
• Komín: Vybavený klapkou.

Proces fungovania konvenčného baníckeho kotla je nasledovný:

1. V ohnisku sa spaľuje drevo.
2. Horúci CO sa otvorom odvádza do výmenníkovej komory.
3. CO ohrieva chladiacu kvapalinu.
4. Ochladené spaliny odchádzajú komínom, zatiaľ čo ohriata voda smeruje do vykurovacieho systému.

Pyrolýzny banícky kotol s dlhým spaľovaním

Pyrolýzny kotol má takmer rovnakú základnú konštrukciu, ale je zložitejší a obsahuje:

• Spaľovacie komory a dodatočné spaľovanie CO: Umiestnené v spodnej časti výmenníkovej komory. Ich steny sú obložené šamotovými tehlami.
• Potrubie sekundárneho vzduchu: Nachádza sa vo vnútri spaľovacej komory a má veľké množstvo otvorov na rovnomerné rozptýlenie vzduchu.
• Ventily v hornej časti steny oddeľujúcej dve komory.

Princíp fungovania pyrolýzneho kotla je odlišný:

1. V ohnisku sa vytvára pyrolýza obmedzením prívodu vzduchu cez dvierka popolníka.
2. Počas pyrolýzy sa drevo rozkladá na koks a horľavé plyny.
3. Tieto plyny vstupujú do spaľovacej komory, kde sa zmiešajú so vzduchom a horia.
4. Zostávajúce plyny dohorievajú v dodatočnom spaľovaní.

Proces výroby tepla prebieha dvoma spôsobmi: priamym spaľovaním paliva a dodatočným spaľovaním zmesi pyrolýznych plynov. Niektoré časti paliva tlejú a uvoľňujú decht a sadze. Následne plyny prechádzajú cez uhlie nasýtené horľavými zložkami a premieňajú sa na zmes horľavých plynov.

Tieto jednotky sú baníckeho typu - so spodným spaľovaním. Proces prebieha v dolnej zóne spaľovacej komory vo výške približne 20 cm. Horná vrstva paliva čaká v horúcej rezerve, zatiaľ čo spodná horí. Spaliny sa zhromažďujú asi 30 cm nad palivom. Hlavný objem primárneho vzduchu vstupuje pod rošt a prechádza do časti dodatočného spaľovania pyrolýzy.

Výhody a nevýhody baníckych kotlov

Banícke kotly majú niekoľko významných výhod:

• Všestrannosť: Možnosť spaľovania rôznych druhov paliva, vrátane kvapalných pri upravených inštaláciách.
• Vysoká účinnosť a produktivita: Autonómna prevádzka bez nutnosti dopĺňania paliva až do 24 hodín.
• Praktický dizajn: Jednoduchá údržba, nakladanie a vykladanie paliva cez samostatné priezory.
• Spoľahlivosť a bezpečnosť: Minimalizované riziko kontaminácie priestorov plynmi a otravy CO.

Medzi nevýhody patria:

• Zvýšená tvorba sadzí a dechtu počas spaľovania paliva.
• Objemné rozmery inštalácie.

Výhody pre vidiecky dom

Pre vidiecky dom alebo rekreačné zariadenie je tento typ vykurovacieho zariadenia často ideálnym riešením. Na rozdiel od iných vykurovacích zariadení, banícke kotly efektívne pracujú aj s menej kvalitným palivom, ako je vlhké drevo, ktoré môže spôsobiť zlý výkon iných systémov.

Inštaláciou takéhoto vykurovacieho zariadenia získate nasledujúce výhody:

• Prevádzka s takmer akýmkoľvek typom tuhého organického paliva.
• Schopnosť pracovať v rôznych prevádzkových režimoch (široký rozsah výkonu).
• Ekonomická prevádzka: jedna dávka paliva vystačí na 12-24 hodín.
• Dlhá a nepretržitá prevádzka počas celej vykurovacej sezóny.
• Neprchavosť jednotiek.
• Jednoduchosť dizajnu a ľahká údržba (odstraňovanie popola počas prevádzky).
• Vysoká úroveň bezpečnosti prevádzky.

Poznámka: Pri posudzovaní výhod baníckeho kotla je dôležité pamätať na potrebu správneho pripojenia k vykurovaciemu systému. Nesprávna interpretácia parametrov alebo povrchné znalosti princípu činnosti môžu viesť k nepríjemným následkom. Napriek zdanlivo jednoduchej konštrukcii, domáca výroba si vyžaduje presné umiestnenie výmenníkov tepla. Pri teplotách v spaľovacej komore dosahujúcich 450-5000 °C, nesprávne umiestnenie vodného rúrkového výmenníka tepla môže viesť k jeho poškodeniu.

Typy podľa konštrukcie spaľovacej komory

V závislosti od konštrukcie spaľovacej komory sa vykurovacie zariadenia rozlišujú podľa mien svojich tvorcov. Medzi hlavné typy používané v domácnostiach patria Khóľmovove kotly a vykurovacie zariadenia Efimova.

Výroba baníckeho pyrolýzneho kotla

Upravené pyrolýzne kotly sú dnes veľmi žiadané vďaka svojej vysokej účinnosti, ktorá umožňuje značné úspory paliva a dlhšiu dobu prevádzky z jedného naloženia. Jednoduchosť konštrukcie umožňuje výrobu kotla aj s malými skúsenosťami so zváraním.

Základom pre vytvorenie efektívneho Khóľmovovho kotla vlastnými rukami sú spoľahlivé projektové dokumentácie: výkresy, špecifikácie a výpočty, ktoré sú ľahko dostupné na internete. Tieto materiály detailne popisujú hlavné časti zariadenia, rozdelenie na dve komory a inštaláciu ventilov na prívod vzduchu.

Pokyny na výrobu Khóľmovovho kotla pre domácich majstrov (8-10 kW)

Nižšie uvádzame podrobný návod na výrobu Khóľmovovho kotla s výkonom 8-10 kilowattov.

Podľa typických výkresov, rozmery produktu sú približne:

• Výška: 0,8 metra
• Šírka: 0,47 metra
• Hĺbka: 0,576 metra (s pridanými dverami a krkom: 0,63 metra)

Prvá etapa: Príprava materiálov

Na výrobu Khóľmovovho kotla budete potrebovať:

• Oceľový plech hrúbky 0,3-0,4 cm
• Železná tyč s priemerom 1 cm a dĺžkou 47 cm
• Azbestová šnúra (odporúčané rozmery: 1,5x1,5 cm)
• Potrubia s priemermi 1,5 cm, 2 cm, 4 cm a 11,5 cm

Množstvo spotrebného materiálu by sa malo určiť na základe vybratého výkresu, pričom je vhodné zabezpečiť malú rezervu.

Druhá etapa: Konštrukcia vnútorných častí

Táto časť zahŕňa konštrukciu pozostávajúcu zo štyroch stien a vodnej prepážky. Proces by mal začať vybudovaním vodnej prepážky s rozmermi:

• Výška: 48,5 cm
• Šírka: 40,3 cm
• Hĺbka: 6 cm

Prepážka pozostáva z dvoch zvislých stien, ku ktorým je zvarená spodná a horná časť. V strede je potrebné zvariť dilatačnú škáru v tvare U. Koncové prepážky nie sú v tomto prípade potrebné.

Postupnosť krokov pre vnútornú konštrukciu:

1. Vyrezanie vnútorný

   Domáca výroba splyňovacieho kotla: Návod a princípy

   Banské kotly (ŠK) s pyrolýznym typom s dlhým spaľovaním, známe aj ako Kholmovove kotly, predstavujú špecifickú kategóriu tepelných generátorov na tuhé palivo. Ich konštrukcia sa vyznačuje prítomnosťou dvoch komôr: jednej na výmenník tepla a druhej na spaľovanie paliva. Tieto zariadenia, nazývané aj kotly so spodným spaľovaním, sa odlišujú plnou výškou pece. Princíp ich činnosti závisí od konkrétneho prevedenia.

   Typy a princíp činnosti kotlov

   V súčasnosti sú najpopulárnejšie dva základné dizajny:

   • Kholmov pyrolýzne kotly (PC)
   • Kotly s normálnym spaľovaním

   Pri kotloch s normálnym spaľovaním palivo horí na dne uzavretej spaľovacej komory. Druhá, menšia komora slúži na dohorievanie spalín a ochladzovanie v kotle na ohrev vody pre vykurovací systém.

   Energeticky nezávislé zariadenia regulujú teplotu pomocou termostatu RT3, umiestneného v prednej časti konštrukcie. Pre zabezpečenie úplného spaľovania paliva je prívod vzduchu regulovaný klapkou na popolníkových dverách. Pre minimalizáciu priechodu vzduchu sa používa špeciálny obmedzovací uzáver.

   V hornej zadnej časti jednotky sa nachádza odbočná rúra na pripojenie komína, ktorý zabezpečuje prirodzený ťah. Kotol je z vnútornej aj vonkajšej strany vybavený uzatváracím ventilom a kompenzátormi, ktoré chránia zvary pred prasknutím v prípade núdzového prehriatia.

   

   Konštrukcia a princíp činnosti banského kotla s dlhým spaľovaním

   Banský kotol s dlhým spaľovaním sa dodáva v dvoch hlavných typoch:

   • Konvenčné spaľovacie zariadenie.
   • Pyrolýzna jednotka.

   Obe konštrukcie pozostávajú z dvoch komôr, ktoré rozdeľujú kotol na dve zvislé časti. V prvej spaľuje drevo, v druhej sa nachádza výmenník tepla.

   Konštrukcia konvenčného spaľovacieho banského kotla

   Konštrukcia konvenčného spaľovacieho banského kotla je relatívne jednoduchá a zahŕňa nasledujúce časti:

   • Ohnisko: Tvorí 50 % alebo viac objemu celého zariadenia. Má veľkú výšku (takmer celá výška jednotky), malú šírku a hĺbku.
   • Nakladací poklop: Nachádza sa na hornej alebo bočnej strane ohniska.
   • Popolcová komora: Umiestnená pod ohniskom.
   • Rošt: Oddeľuje popolníkovú a spaľovaciu komoru.
   • Popolníkové dvere: Umožňujú prístup k popolníkovej komore a spodnej časti ohniska. Na nich sa nachádza regulácia prívodu vzduchu.
   • Komora na výmenu tepla: Obsahuje vodný alebo požiarny rúrkový výmenník tepla. Má otvor, kadiaľ prechádza oxid uhoľnatý vznikajúci v ohnisku.
   • Komín: Vybavený klapkou.

   Princíp činnosti konvenčného spaľovacieho banského kotla

   1. V ohnisku sa spaľuje palivové drevo.
   2. Horúci oxid uhoľnatý sa cez otvor odvádza do komory na výmenu tepla.
   3. V plyn ohrieva chladiacu kvapalinu.
   4. Ochladený dym odchádza komínom, zatiaľ čo ohriata voda smeruje do vykurovacieho systému.

   Pyrolýzna jednotka s dlhým spaľovaním

   Pyrolýzny kotol s dlhým spaľovaním má podobnú konštrukciu, ale je komplexnejší. Rozdiel spočíva v prítomnosti:

   • Spaľovacej komory a komory na dodatočné spaľovanie oxidu uhoľnatého: Nachádzajú sa v spodnej časti komory na výmenu tepla a ich steny sú obložené šamotovou tehlou.
   • Potrubia sekundárneho vzduchu: Umiestnené vo vnútri spaľovacej komory, s množstvom otvorov pre rovnomerné prúdenie vzduchu.
   • Ventilov v hornej časti steny: Oddeľujú dve komory.

   Princíp činnosti pyrolýzneho banského kotla

   1. V ohnisku sa vytvára pyrolýza prostredníctvom podpaľovania dreva a následného obmedzenia prívodu vzduchu cez popolníkové dvere.
   2. Počas pyrolýzy sa drevo rozkladá na koks a horľavé plyny.
   3. Tieto plyny vstupujú do spaľovacej komory, miešajú sa so vzduchom a horia. Zostávajúce plyny dohorievajú v prídavnom spaľovaní.
   4. Proces výroby tepla prebieha dvoma spôsobmi: priamym spaľovaním paliva a dodatočným spaľovaním zmesi pyrolýznych plynov.

   Niektoré palivá môžu pri tlení produkovať decht a sadze. Tieto plyny prechádzajú cez uhlie nasýtené horľavými zložkami a premieňajú sa na zmes horľavých plynov.

   Tieto jednotky pracujú na princípe spodného spaľovania, pričom proces prebieha v spodnej zóne pece. Horné palivo čaká v horúcej rezerve, zatiaľ čo spodné horí. Spaliny sa zhromažďujú približne 30 cm nad palivom.

   Hlavný objem primárneho vzduchu vstupuje pod rošt a smeruje do časti prídavného spaľovania pyrolýzy.

   

   Hlavné výhody a nevýhody banských kotlov

   Výhody

   • Všestrannosť: Možnosť spaľovania rôznych druhov paliva, vrátane kvapalných palív pri upravených inštaláciách.
   • Vysoká účinnosť a produktivita: Autonómna prevádzka bez nutnosti dopĺňania paliva až 24 hodín.
   • Praktický dizajn: Jednoduchá údržba, nakladanie a vykladanie cez samostatné prielezy.
   • Spoľahlivosť a bezpečnosť: Minimalizované riziko úniku plynov a otravy oxidom uhoľnatým.
   • Práca s rôznym typom tuhého organického paliva: Vhodné aj pre vlhšie drevo.
   • Široký rozsah výkonu: Možnosť prevádzky v rôznych prevádzkových režimoch.
   • Ekonomickosť: Jedno naloženie paliva vydrží 12-24 hodín.
   • Dlhá a nepretržitá prevádzka: Počas celej vykurovacej sezóny.
   • Neprchavosť: Nevyžaduje elektrickú energiu na prevádzku (pri energeticky nezávislých verziách).
   • Jednoduchosť údržby: Popol sa odstraňuje počas prevádzky.
   • Vysoká úroveň bezpečnosti.

   Nevýhody

   • Zvýšená tvorba sadzí a dechtu počas spaľovania paliva.
   • Objemné rozmery inštalácie.

   Pre vidiecky dom alebo penzión je tento typ vykurovacieho zariadenia skutočným prínosom, najmä ak nie je vždy k dispozícii ideálne suché palivo. Banské kotly si poradia aj s menej kvalitným drevom.

   TEKLA CLASSICO_14 až 30 kW

   Výroba banského pyrolýzneho kotla

   Upravené pyrolýzne kotly sú dnes veľmi žiadané vďaka vysokej účinnosti, ktorá umožňuje značnú úsporu paliva a dlhšiu prevádzku na jedno naloženie. Jednoduchosť konštrukcie umožňuje výrobu kotla aj s malými skúsenosťami so zváraním.

   Výkres a postup výroby

   Základom pre vytvorenie efektívneho kotla Kholmov vlastnými rukami je spoľahlivá projektová dokumentácia: výkresy, špecifikácie a výpočty, ktoré sú dostupné na internete.

   

   Postup výroby:

   1. Príprava materiálov: Oceľový plech hrúbky 0,3-0,4 cm, železná tyč s priemerom 1 cm, azbestová šnúra (1,5x1,5 cm), rúry rôznych priemerov (1,5, 2, 4 a 11,5 cm).
   2. Konštrukcia vnútornej časti: Vytvorenie vnútornej štruktúry pozostávajúcej zo štyroch stien a vodnej clony.
   3. Výroba vnútorných bočných stien: Vystrihnutie z plechu s rozmermi približne 77 cm (výška) a 54,6 cm (šírka). V stenách sa vyrežú otvory pre usmerňovač vody.
   4. Výrez prednej a zadnej steny: S rozmermi 40,3x56,2 cm (predná) a 40,3x77 cm (zadná).
   5. Zváranie vnútorných častí: Bodovým zváraním do jedného celku.
   6. Inštalácia kovových oblúkov: Tvaru U a pevného tvaru, upevnených na spodok a vrch zváranej konštrukcie pod uhlom 90 stupňov.
   7. Dôkladné zvarenie všetkých švov.
   8. Vytvorenie ďalšieho rámu „P“: S rozmermi umožňujúcimi umiestnenie do jednotky a inštalácia nad vodnú priečku.
   9. Pridanie vodorovného železného pásu na horné časti predných obdĺžnikov.
   10. Vyrezanie okrúhleho otvoru pre komín v hornej časti zadnej steny (priemer 11,5 cm).
   11. Konštrukcia vonkajšej časti: Vystrihnutie vonkajších stien z plechu a vytvorenie otvorov pre vyrovnanie a pripojenie komponentov (komín, potrubia).
   12. Výroba a inštalácia dilatačných škár.
   13. Zváranie vonkajších stien.
   14. Montáž komína a potrubí.
   15. Inštalácia skrutiek na hornú časť konštrukcie.
   16. Skúška tesnosti: Naplnením systému kvapalinou a zvýšením tlaku na 2,2 bar.
   17. Zváranie dna.
   18. Výroba roštu: Obdĺžnikového krytu s otvormi a nárazníkmi.
   19. Výroba dverí: Podobne ako rošt, s otvorom pre klapku.
   20. Tesnenie dverí: Azbestovou šnúrou a tepelne odolným tmelom.
   21. Montáž pántov a rukoväte.
   22. Výroba striech spaľovacej a tepelnej výmennej komory.

   Kotol Kholmov má pomerne jednoduchú konštrukciu, takže je realizovateľné ho vyrobiť aj svojpomocne.

   Najlepšie kotly na bane a splyňovacie kotly

   Kotly typu Kholmov a iné splyňovacie kotly predstavujú moderné riešenia pre efektívne a ekologické vykurovanie.

   Kotol SLX PROFI

   Tento kotol je vybavený účinnejším rúrkovým výmenníkom „spaliny - voda“ s pohyblivými turbulátormi, ktoré zvyšujú prestup tepla. Kotol spĺňa najvyššie európske triedy, dosahuje účinnosť vyššiu ako 91 % a je riadený pomocou pokročilých regulátorov PID a Fuzzy logic pre optimálnu účinnosť a minimalizáciu strát.

   MAGA MA

   Tento kotol je vhodný pre úsporné a ekologické vykurovanie a je určený na spaľovanie suchého dreva. Pri plnom naložení zásobníka vydrží horieť 8 až 12 hodín. Proces spaľovania prebieha na princípe generátorového splyňovania pri vysokej teplote (cca 1100 - 1200 °C) s podporou odťahového ventilátora, čo vedie k úspore paliva až o 40 %.

   Výhody splyňovacích kotlov:

   • Vyšší komfort vďaka redšiemu prikladaniu paliva.
   • Ideálna voľba pre majiteľov zásob dreva.
   • Nie je vhodné spaľovať nevysušené drevo ani drevný odpad.
   • Maximálne využitie energie z dreva a ekologické spaľovanie.
   • Drevo je dostupné a pomerne lacné palivo.
   • Jednoduchá konštrukcia s odolnou tryskou a keramikou.
   • Vysoká spoľahlivosť, nízka spotreba dreva, nenáročná obsluha, bezprašná prevádzka.
   • Spaľovanie mäkkého a tvrdého dreva.
   • Veľká prikladacia komora.
   • Minimálne množstvo odpadu.
   • Automatické odstavenie ventilátora a čerpadla.

   Splyňovací kotol na drevo s ručným prikladaním má účinnosť vyššiu ako 90 %, spadá do 5. emisnej triedy a spĺňa podmienky ekodizajnu. Drevo je obnoviteľný zdroj energie a jeho spaľovanie je ekologické. Kotol dokáže lepšie spáliť nežiaduce splodiny, čím znižuje emisie do ovzdušia.

   tags: #domaca #vyroba #splynovaci #kotol