Pelletkazánok

Ahogy létezik helyiségfűtésre alkalmas pelletkandalló, úgy létezik egész épületek, kis társasházak és kis középületek fűtésére alkalmas pelletkazán is. A pelletkazánokat hasonlóan a faelgázosító kazánokhoz önálló kazánházban kell elhelyezni. A készüléket puffertárolóra kötve fűtési és HMV-hőigények teljes vagy részleges kielégítésére használják.

A pelletkazánok jellemző működési teljesítménytartománya 5-50 kW, tehát elősorban családi házak hőellátására fejlesztették ki őket. Előnye, hogy akár 5kW-ig leszabáyozható és részterhelésen is jó hatásfokkal működik. Hatásfoka 90% feletti, a jellemző füstgáz-hőmérséklet 150-200 ^oC.

A pelletkazánok egyik nagy előnye a faelgázosító kazánokkal szemben, hogy a szabályozás a tüzelőanyag pontos adagolásával történik. Másik előny a tüzelőanyag betáplálásának automatizálhatósága csigás vagy pneumatikus szállítórendszerekkel.

A tüzelőanyag tűztérbe való adagolásának három módja van: a pellet adagolható alulról, oldalról vízszintesen és felülről. Mindhárom esetben a kazán belsejében található szállítócsiga adagolja a pelletet. Az alulról adagolás esetén az égés egy vízszintes tálcán történik, ahova alulról töltődik a pellet. A pellet szintje ekkor jól monitoringozható, viszont hamufeltorlódás, visszaégés léphet fel, illetve a csiga összetömörítheti a pelletet, ami elégtelen égéshez vezethet. Ezért a teljesítményszabályozás a legkevésbé rugalmas.

A horizontális adagolásnál nincs akadálya, hogy a hamu a rácson leessen, ezért feltorlódás nem jellemző és a szabályozás rugalmasabb. Visszaégés viszont itt is előfordulhat, valamint a csiga itt is összetömörítheti a pelletet, ami tökéletlen égést okoz. A felülről történő adagolás esetén a pelletet a gravitáció ejti a tűzágyba, ezért sem visszaégés, sem feltorlódás nem jellemző, a tűzágy homogén, a szabályozás rugalmas. Az égőfej automatikusan tisztul. Viszont a pelletszint követése tűzágyban csak külön szintjelzővel lehetséges.

6.19 ábra: Alulról történő adagolás

6.20 ábra: Vízszintes

adagolás 6.21 ábra: Felülről történő adagolás

Forrás: [74]

Elvileg a pelletkazán működhetne tároló nélkül, de mivel 10-15 perccel később reagál a hőigény változásaira, tárolót szoktak alkalmazni. Ez a HMV miatt még inkább szükséges. A puffertároló alkalmazása alacsony energiás épületeknél különösen ajánlott, mert ezen épületek hatékony működéséhez különösen fontos az igényekre való gyors reagálás. A

puffertároló szükséges térfogata 25 l/kW, azaz egy 25 kW-os hőigényű családi háznál kb.

600 literes tároló szükséges. A pufferhez napkollektoros rendszer is kapcsolható, ekkor nagyobb tárolótérfogattal kell számolni (50-75 l/kW).

A füstgázelvezetéssel kapcsolatban lásd a faelgázosító kazánnál leírtakat.

6.3.8.1. A pelletkazánok üzemeltetése

A pelletkazánok már teljesen automatizált működésűek lehetnek. A pellet adagolható a pelletraktárból vagy -silóból szállítócsigás vagy pneumatikus rendszerrel. A hamueltávolítás félautomatikus, gyakran hamuprést is tartalmaz. A hamu kézi eltávolítása 2-8 hetente szükséges. Ekkor a kazánt le kell kapcsolni és hagyni kell kihűlni. A normál pellethamu szürkésbarna és szemcsés. Ha a hamu koromfekete, akkor a tökéletlenégésre utal és szerviz szükséges. A monitoringrendszer általában hibajelző funkcióval is el van látva.

6.3.8.2. Egy korszerű pelletkazán felépítése és működése

Az alábbiakban egy példán keresztül bemutatjuk egy korszerű pelletkazán működését és néhány érdekes műszaki megoldást (Herc Firematic 60 pelletkazán). A kazán felépítését a 6.21 ábra mutatja. A teljesen automatikus vezérlés a pelletet szállítócsigán adagolja a tárolóból a köztes adagolótartályba, ami tartalmazza a visszaégésgátlót, és a túlmelegedés esetére egy oltóberendezést. A köztes tartályból szintén csigával kerül be az apríték, az osztott kétzónás tűztér primer részébe. A vezérlés szükség szerint begyújtja a pelletet, ami elgázosodik, majd a szekunder tűztérben friss levegő hozzáadásával, nagy hatásfokkal ég el a keletkező fagáz. A faapríték a primer tűztérben található rostélyra esik, és ott ég el.

6.22 ábra: A Herc Firematic 60 pelletkazán felépítése

Ezen a rostélyon az égés során egyre közelebb kerül az égő anyag a rostélyszegmenshez, mely szabályozott időközönként lebillen, így a tűzteret megszabadítja az égés során keletkező hamutól, megoldódik a tűztér folyamatos tisztítása.

A szekunder égéstérkét említésre méltó műszaki megoldása, hogy az égéstér szilíciumbetonos béléstestes (általában samott- vagy kerámiabetétek alkalmazása az elterjedt). A kerámiabetétek nagy előnye a magas ellenálló képesség a hővel, illetve a mechanikai igénybevételekkel szemben, valamint olcsóbb az előállítása. A másik sajátossága, hogy a tűzteret teljesen körbe veszi a víztér. A válaszfal 6,2 mm vastag hőálló acélból készül. Így a hőenergia közvetlenül adódik át a tűzteret körbeölelő vízköpenynek. Az állócsöves megoldás gyorsabb vízhőfok-emelkedést idéz elő. Gyorsabb a reagálása a vezérlésnek, ezáltal hatékonyabb a szabályozás.

Az elégetéskor keletkező füstgáz csöves hőcserélőkön keresztül távozik a kazánból, a kéményen keresztül. Az égéshez szükséges levegő mennyiségét szabályozható fordulatszámú, frekvenciaváltós ventilátorok biztosítják, melyek segítségével mindig a megfelelő mennyiségű levegő jut az égéstérbe.

A kazán sajátossága a hőcserélőben található turbulátorok, amelyek a füstgázcsöveket automatikusan tisztítják, így a hőcsere is jó hatásfokkal valósul meg.

A füstgázösszetételt folyamatosan felügyeli a beépített lambdaszonda, és ennek függvényében módosítja az égési levegő mennyiségét, valamint a tüzelőanyag beszállítását.

Ezáltal a szonda mindig tökéletes égést biztosít, energiatakarékos üzem és alacsony környezetre káros kibocsátási érték mellett.

A szonda szabályozza a primer és a szekunder levegő mennyiségét, így a lehető legtisztább az égés, még részterhelés esetén is. A kazán minőségi berendezéseinek köszönhetően halk üzemű.

6.23 ábra: A Herc Firematic 60 pelletkazán

lambdaszondája 6.24 ábra: A Herc Firematic 60 pelletkazán turbulátorai

Érdekes megoldás az automatikus tisztítás a hőcserélőnél (6.23 ábra). A beépített turbulátorok még fűtési üzem közben is automatikusan tisztítják a hőcserélő felületeket, hogy a hőátadás is magas hatásfokon történjen meg. Kézi beavatkozást nem igényel. Az ebből származó égéshamut és pernyét egy csiga szállítja ki a homlokoldali hamuládába.

A kazán optimális működését a központi szabályozóegység teszi lehetővé, melynek főbb feladatai:

 lambdaszonda segítségével az égés szabályozása,

 fűtési puffergazdálkodás (ha szükséges a puffertartályba fűt a kazán),

 visszatérő hőmérsékletemelése (szivattyú és keverőszelep szabályozása),

 két szabályozott fűtési kör megvalósítása (szivattyú és keverőszelep szabályozása),

 használati melegvíz-készítés szabályozása,

 távfelügyeleti és távkarbantartási lehetőségek biztosítása.

A szabályozóegység könnyen kezelhető, képernyővel és menürendszerrel ellátott. Moduláris bővítés lehetséges, például szolárkör-szabályozás és további fűtőkörök számára. [72]