Holzvergaserkessel PID Logic Lambda

Der Holzvergaserkessel PID Logic Lambda wurde für die Vergasung von festen Brennstoffe entwickelt. Der PID LOGIC verbrennt in der oberen Kammer Holz oder Holzbrikets, die dabei entstehenden Holzgase werden durch eine Düse (Andalusitdüse) in die untere Vergaserkammer geleitet und bei über 1000°C nochmals verbrannt. Den Verbrennungsprozess unterstützen zusätzlich das Saugzuggebläse und die Lambdaregelung des Kessels. Die massive Bauweise mit hochwertigem Kesselstahl, gewährleistet eine lange Lebensdauer des Kessels. Die Brennkammerwände sind standardmäßig aus 6 mm dickem Kesselstahl. Die Türen und die vordere Blende sind mit dicken Keramikteilen ausgekleidet, um übliche Wärmeverluste bei diesen Teilen zu vermeiden. Der komplette Kesselmantel ist mit einer Hochleistungs-Wärmedämmung umschlossen.

Geeignete Brennstoffe des Kessels sind Holz oder Holzbrikets der Klassen A und B.

Die Lambda-Steuerung überwacht ständig u.a. die Abgas- und Kesseltemperatur sowie den Sauersto?anteil im Abgas. Auf Grund dieser Werte steuert die Regelung die Stellmotoren der Primär- und Sekundärluft. Dadurch wird der Verbrennungsprozess automatsch geregelt und optimiert. Durch die Lambdasteuerung ist hier ein Wirkungsgrad von über 92% zu erreichen. Es sind 3 HYdraulikschemen in der Steuerung vorgespeichert. Sie kann einen Heizkreis und Brauchwasserkreis regeln. Die Speicherfühler sowie Anschlüsse für die Pumpen sind bereits vorgesehen.


Pyrolyse-/ Vergasungsprozess

Bei der Holzverbrennung im Füllschacht (Temperaturen bis zu 580°) entsteht Holzgas, das reich an Kohlenstoffzusammensetzungen ist. Mit der Primärluft gemischt, bildet es eine brennbare Mischung und bewegt sich in Richtung der Brennkammerdüse. In der Düse bereichert die Sekundärluft diese Mischung. Nach der Entzündung  steigt die Temperatur in der Brennkammer auf 1200°?. Bevor die verbrannten Abgase den Heizkessel verlassen, strömen sie durch den Wärmetauscher mit eingebauten Turbulatoren, sie geben Wärme ab und ihre Temperatur sinkt auf 150°. Bei der Pyrolyse wird der Holzbrennstoff vollständig verbrannt, wobei eine minimale Menge an Asche entsteht.

 


Aufbau des Holzvergaserkessels:

1. Digitale Steuerung
2. Hochleistungswärmedämmung
3. Verkleidung
4. Sicherheitswärmetauscher
5. Wassermantel
6. Brennkammer
7. Pyrolyse-Brennkammer
8. Reinigungssystem
9. Heißwasserauslass
10. Abgassensor
11. Lambdasonde
12. Abgasanschluss
13. Saugzuggebläse
14. Primärluftklappe
15. Sekundärluftklappe
16. Kaltwassereinlass


Pyrolyse

Unter der Vergasung versteht man die thermodynamische Umwandlung von Biomasse unter Luftmangel zu einem gasförmigen Brennstoff. Hierbei laufen diverse chemische Prozesse ab.

Das brennbare Gas wird aus Festbrennstoffen gewonnen und wird auch als Holzgas oder Produktgas bezeichnet. Die Vergasung liefert folglich thermische Energie (Wärme) aber auch das Produktgas, welches die Komponente Kohlenstoffmonoxid, Wasserstoff, Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid und Methan, sowie bei der Vergasung mit Luft auch Anteile an Stickstoff enthält.

Als Nebenprodukte entstehen in unterschiedlichen Mengen Teer, Kondensat, Asche und Staub. Die genaue Zusammensetzung ergibt sich vom Einsatz des jeweiligen Brennstoffs, der Menge und Art des Vergasungsmittels, vom Temperaturniveau, den Druckverhältnissen und der Reaktionszeit.

Der Vergasungsprozess lässt sich in 4 Phasen aufteilen: „Aufheizung und Trocknung“, „Pyrolytische Zersetzung“, „Oxidation“ und die „Reduktion“

 

 

1. Luftzufuhr
2. Primärluft
3. Sekundärluft
4. Zündung
5. Pyrolyse
6. Saugzuggebläse
7. Abgasleitung

 

 

 

Die vier Phasen der Verbrennung

Aufheizung und Trocknung: Zuerst wird der Festbrennstoff bzw. die Biomasse aufgeheizt. Dabei verdampft das in der Biomasse befindliche Wasser bis zu einem Temperaturniveau von 100 bis 200 °C.

Pyrolytische Zersetzung: Nach der ersten Phase erfolgt bei Temperaturen zwischen 150 und 500 °C eine thermische pyrolytische Zersetzung unter Sauerstoffmangel. Als Produkt entstehen hier gasförmige Kohlenwasserstoffverbindungen.

Verbrennung / Oxidation: Bei der Oxidation werden die entstandenen gasförmigen Produkte durch Wärmeeinwirkung zur Reaktion mit Sauerstoff gebracht. Dadurch wird das Steigen der Temperatur auf über 500 °C bewirkt. Teilweise kommt es hierbei zur Verbrennung von Kohlenstoff.

—> Vergasung bei Temperaturen von 400 – 1100 °C in der unteren Brennkammer

Reduktion: Bei der Reduktion wird der Hauptbestandteil der brennbaren Teile des Produktgases gebildet. (Produktgas siehe oben). Im Bezug auf den Holzvergaser versteht man unter der letzten Phase die Abgasumleitung über eine Verbindungsleitung zum Schornstein, sowie den damit verbundenen Wärmeaustausch im Kessel, wodurch wiederum das Temperaturniveau der Abgase auf 150 °C gesenkt wird.


Sicherheitssysteme:

  • STB-Thermostat (Sicherheitstemperaturbegrenzer) bei 95 °C mit akustischen Alarm
  • Möglichkeit z. Einbindung einer TAS (therm. Ablaufsicherung) im Sicherheitswärmetauscher

Vorteile:

  • Mikroprozessor-Steuerung
  • Lambdasonde
  • Steuerung eines Heizungs- und eines Warmwasserkreises
  • Eingebaute Anschlüsse für Umwälzpumpe und Fühler für Warmwasserspeicher
  • hoher Wirkungsgrad
  • hervorragende CO- und Feinstaubwerte
  • Halbautomatisches Reinigungssystem
  • Abgassensor
  • Einstellbare Primär- und Sekundärluft (automatisch über Stellmotoren)
  • modulierendes Gebläse (Saugzuggebläse)
  • große Brennkammertür zur leichten Beschickung (bis 50 cm Scheitholzlänge)
  • die Brennkammer ist durch eine solide Keramik-Verkleidung geschützt

Technische Daten

    PID Logic 25 Lambda PID Logic 30 Lambda
Nennleistung kW 25 30
Abmessung HxBxT mm 1285x675x1130 1435x765x1130
Gewicht kg 490 610
Wirkungsgrad % 90,2 90,1
Kohlenstoffmonoxid (CO) mg/m³ 144 149
Feinstaub mg/m³ 6 10
Förderdruck Pa 15 15
Abgasmassenstrom g/s 17 20
Abgastemperatur °C 150 150
Abmessung d. Füllöffnung BxH mm 490×200 490×260
Scheitholzlänge mm 500 500
Volumen d. Brennkammer L 98 143
Abgasanschluss Ø mm 150 150
Höhe bis Mitte Abgasrohr mm 1000 1135
Höhe d. Vorlaufs mm 1180 1325
Vorlauf Ø Zoll AG 1 1/4″ AG 1 1/4″
Höhe d. Rücklaufs mm 160 170
Rücklauf Ø Zoll AG 1 1/4″ AG 1 1/4″
min. Rücklauftemp. °C 60 60
Volumen d. Wassermantels L 75 85
Betriebsdruck bar 3 3
empfohlenes Pufferspeichervolumen L 1500 1800
BImSchV Stufe 2  
Zertifikat / Normen   CE / EN 303-5 CE / EN 303-5
BAFA förderbar