Принцип работы пиролизного котла длительного горения


Как работает твердотопливный пиролизный котел длительного горения

Каждый владелец частного дома, выбирая твердотопливный отопительный котел несомненно хочет сделать лучший выбор. Один из основных критериев на который обращают внимание все покупатели без исключения это экономичность. Среди всего многообразия устройств представленных на российском рынке, есть одна разновидность использующая особый способ его сжигания – пиролизные котлы длительного горения. Давайте попробуем разобраться как работает такой котел и как он устроен, а также рассмотрим его основные плюсы и минусы.

Объяснить суть пиролиза можно на примере котла длительного горения на дровах. Под воздействием высоких температур в топке (около 450 градусов Цельсия), происходит разложение древесины на твердую и газообразную составляющую. Впоследствии, каждая из этих составляющих сжигается отдельно. Отопительные приборы такого типа называют еще газогенераторными, а сам метод – методом сухой перегонки. Благодаря этой технологии достигается лучший КПД и меньший расход дров, чем при использовании классического способа, но значительно возрастает цена устройства.

Основными видами топлива для котлов длительного горения использующих метод пиролиза являются: древесина, уголь, торф, опилки, пеллеты. Главные требования к топливу следующие:

  • Габариты закладки должны быть не больше размеров топки. В случае использования древесных поленьев, их длинна обычно ограничивается 40см, а диаметр 20см.

  • Для получения высокого КПД, а также для продления срока службы котла, необходимо, чтобы влажность используемого в нем топлива не превышала 20%.

Фото 1: Система автоматической подачи пеллет в пиролизный котел

По типу используемого топлива, все виды пиролизных котлов можно разделить на:

  • Конструктивно, спроектированы для работы на дровах. Именно на этом топливе они дают наилучший КПД. Самая известная модель такого типа — пиролизный котел на дровах «Buderus Logano»

  • Основной вид топлива бурый уголь или кокс.

  • Такие котлы работают на пеллетах – прессованных топливных гранулах из одходов деревообработки.

  • Могут работать на любом из выше перечисленных видах топлива. КПД универсальных котлов длительного горения обычно хуже чем у спроектированных под определенный вид топлива.

Фото 2: Устройство пиролизного котла на дровах

В зависимости от того сколько контуров содержит конструкция выделяют:

  • Водогрейный котел содержит один контур, который используется для отопления дома.

  • В конструкции предусмотрен дополнительный контур, для обеспечение горячего водоснабжения.

Ниже показана схема пиролизного котла, глядя на которую мы разберем его устройство. Бытовой котел отопления длительного горения, обычно состоит из следующих основных элементов:

Фото 3: Схема конструкции пиролизного котла
  • Блок автоматического управления котлом предназначен для установки различных режимов работы котла. Данное устройство позволяет контролировать различные параметры работы отопительного прибора.

  • Наружный каркас выполнен из стали и покрыт специальной жаропрочной и износостойкой краской. Изпользование особых красок в отопительных котлах продиктовано условиями их эксплуатации и температурным режимом.

  • Для уменьшения теплопотерь пиролизного котла его теплоизолируют. В качестве материалов для теплоизоляции используются муллитокремнеземистные плиты, асбест, диатомит, а также известь.

  • Данное приспособление позволяет держать температуру котла в необходимых рамках. Закипание котла очень опасно и может превести к выходу котла из строя, а в некоторых случаях и к взрыву.

  • Теплообменник представляет собой чугунную или стальную емкость, которая наполнена теплоносителем. В верхней и нижней его части оборудованы вентили для подключения подающей и обратной линии системы отопления. В процессе горения теплоноситель внутри теплообменника нагревается и циркулирует по отопительной системе.

  • Камера загрузки (газифицирующая или топочная) представляет собой отсек, в который загружается твердое топливо. После загрузки и розжига топлива, уменьшается подача первичного воздуха. Процесс горения замедляется и топливо начинает медленно тлеть, выделяя при этом пиролизный газ. Температура при которой происходит эта процедура равна приблизительно 450С. Образовавшаяся газообразная смесь нагнетается в следующий отсек, называемый камерой сгорания.

  • В камере сгорания происходит сжигание смеси из древесного газа и вторичного воздуха. Подача этой смеси осуществляется принудительно из отсека газификации. Процесс горения проходит при температуре 1100С.

  • Подающий патрубок используется для подачи горяей воды из котла в систему отопления.

  • Колосник представляет собой чугунную или стальную решетку, расположенную между камерами загрузки и сжигания. На ней происходит газификация твердого топлива, также через отверстия в ней пиролизный газ нагнетается в расположенную ниже камеру сжигания.

  • Дымоход представляет собой канал для отвода газообразных продуктов сгорания. Длина и сечение дымовой трубы должны зависят мощности котла.

  • Так как в большинстве пиролизных котлов отечественного производства применяется верхнее дутье, необходимо использовать принудительную тягу с помощью вентилятора или дымососа.

  • Первичный воздух предназначен для предварительного разогрева топлива и начала процесса пиролиза.

  • Вторичный воздух необходим для дожига пиролизных газов в камере сгорания.

  • Через обратный патрубок, теплоноситель, из системы отопления возвращается обратно в отопительный прибор.

Итак, как же работает пиролизный котел? Давайте разберем поэтапно схему его работы на примере пиролизного котла на угле:

Этап 1:

В топку загружается твердое топливо, в нашем случае уголь. Котел разжигается и дверца в топочную камеру плотно закрывается. Так как поступление первичного воздуха ограничено, начинается процесс тления и выделения пиролизного газа. Длительностью горения можно управлять, регулируя подачу первичного воздуха.

Фото 4: Как работает угольный котел пиролизного горения
Этап 2:

Смесь пиролизного газа и первичного воздуха принудительно нагнетается внутрь камеры сжигания сквозь отверстия в колосниковой решетке. Туда же подается и вторичный воздух для обеспечения интенсивности горения. Происходит процесс сжигания смеси пиролизного газа и вторичного воздуха при большой температуре. Образовавшаяся тепловая энергия нагревает теплоноситель внутри теплообменника.

Фото 5: Как работает система дожига пиролизных газов
Этап 3:

Через газоход, посредством принудительной тяги с помощью дымососа, осуществляется вывод газообразных продуктов сгорания в атмосферу. Особо следует отметить, что выхлопные газы, образовавшиеся в результате пиролизного горения, содержат минимальное количество вредных примесей. Большую часть дымовых газов составляют водяные пары и углекислый газ.

Как видно, принцип действия пиролизного котла несколько сложнее традиционного. Именно поэтому стоимость их обычно в 2 раза выше. Прежде чем принять решение какой котел купить пиролизный или классический, давайте разберем плюсы и минусы котлов пиролизного горения.

Использование технологии пиролиза имеет как преимущества, так и недостатки. Основными плюсами котлов длительного горения пиролизного типа являются:

  • Интервал между загрузками увеличен в 3-4 раза по сравнению с классическими. Например отопительный пиролизный котел «Прометей Эко» способен непрерывно работать на одной закладке топлива до 12 часов.

  • При использовании пиролизного горения твердое топливо прогорает значительно лучше. Для получения одного и того же количества тепла при использовании пиролиза, потребуется меньше топлива, чем при традиционном сжигании.

  • КПД при использовании пиролиза значительно выше. Диапазон значений КПД для пиролизных котлов 85-92%.

  • В составе газов на выходе котла пиролизного типа почти полностью отсутствуют вредные примеси. Основную часть выхлопных газов составляют водяные пары и углекислый газ.

  • Процесс газогенерации легко поддается регулировке. Поэтому чаще всего пиролизные котлы автоматические. Регулировка интенсивности горения позволяет подстраиваться под потребности отопительной системы.

Фото 6: Автоматический бытовой газогенераторный котел

Помимо рассмотренных нами плюсов, они обладают и рядом недостатков. Давайте остановимся на них поподробнее:

  • Особенность конструкции пиролизного котла в том, что подача первичного и вторичного воздуха, а также тяга осуществляется принудительно с использованием вентиляторов, требующих наличия электричества. Однако, существуют и энергонезависимые модели на естественной тяге, но они достаточно редки.

  • Метод газогенерации очень прихотлив к содержанию влаги в твердом топливе. Чем более сухое топливо используется, тем лучше. Рекомендуемая влажность не более 20%

  • При малом количестве топлива, пиролизные котлы начинают гореть нестабильно. Поэтому рекомендуется не делать загрузки менее 30-50%, от рекомендуемой производителем нормы.

  • Для дровяных пиролизных котлов сложно организовать автоматическую подачу топлива из-за больших размеров поленьев. Сделать автоматический угольный котел длительного горения возможно лишь в случае однородности размеров фракций угля.

  • Высокая стоимость газогенераторных котлов длительного горения один из самых существенных их недостатков. Купить такой котел можно в 1.5-2 раза дороже, чем устройства аналогичной мощности, но использующие традиционный способ сжигания.

Подробнее об отопительных приборах пиролизного типа, их преимуществах и недостатках смотрите в видео:

Процесс установки, монтажа и обвязки пиролизного котла имеет свои особенности. Соблюдение всех нюансов, позволит обеспечить долгий срок службы отопительного прибора, а также обезопасить его владельцев. Технология пиролизного горения вносит ряд особенностей в монтаж котлов:

Фото 7: Дровяной пиролизный котел с теплоаккумулятором
  • Выполняя монтаж котла, следует учесть, что надув воздуха и тяга в них осуществляется с помощью вентиляторов и дымососов. Поэтому установку следует проводить в непосредственной близости от источника электропитания.
  • Также следует принять во внимание требования к влажности топлива. Во избежании сбоев в работе, производить установку котла длительного горения следует в сухом помещении.
  • Поскольку температура газов на выходе ниже, чем у обычного, допускается применения дымоходов с более тонкими стенками (до 0.5мм).
  • Рекомендуется подключение теплоаккумулятора. Поскольку наилучший КПД и режим работы котла длительного горения достигается полной загрузке, излишнее тепло рекомендуется накапливать в теплоаккумуляторе и использовать его для отопления по мере необходимости.

В заключении хочется сказать, что пиролизные котлы, хоть и имеют высокую стоимость, но обладают рядом существенных преимуществ. Если ваш бюджет позволяет вам приобрести отопительный прибор данного типа, то вы уж точно не разочаруетесь. Эти устройства стоят своих денег, благо сейчас, на российском рынке, появились сравнительно недорогие пиролизные котлы отечественного производства.

kotlydlyadoma.ru

Котлы пиролизного горения для эффективного отопления: схема работы, чертежи и как собрать своими руками

Схема отличий пиролизного котла от обычного

Чтобы оценить все преимущества подобного оборудования, необходимо понимать его принцип работы. Процесс пиролиза предполагает медленное разложение природного сырья, которое происходит при минимуме воздуха. К примеру, в котле стандартного типа горение дров происходит при температуре чуть более 1000 градусов. При этом в топочную камеру поступает достаточно воздуха для прогорания дров в течение 3-4 часов. При этом выделяется около 5000 калорий тепла.

В установках пиролизного типа сгорание твердого топлива происходит при температурах в пределах 300-850 градусов по Цельсию. При таких температурах сырье не горит, а скорее разлагается на два элемента: газ и твердый осадок. Поскольку пиролизный котел предполагает малое поступление воздуха в камеру, то на следующем этапе происходит сгорание выделившегося пиролизного газа. Вступая в реакцию с углеродом, он существенно увеличивает время прогорания дров.

Важно! Для сравнения: время работы обычного котла на одной закладке составляет около четырех часов. Для пиролизных агрегатов данное время увеличивается в четыре раза.

Одновременно с пиролизным газом прогорает и твердый осадок. Таким образом, КПД подобных агрегатов доходит до 90%.

Читатели считают данные материалы полезными:
  • Принцип работы конденсационного котла отопления: обзор основных производителей
  • Особенности работы электрического котла, как выбрать и эксплуатировать правильно

Чертежи пиролизного котла

Любое отопительное оборудование может иметь как плюсы, так и минусы, и котлы пиролизного горения не являются исключением. Рассмотрим более подробно преимущества данного оборудования:

  • Необходимая температура может быть задана и поддерживаться в автоматическом режиме.
  • Такое оборудование предполагает возможность использования разных видов топлива, включая также и продукты деревообработки.
  • Высокий КПД.
  • Более длительное время работы на одной закладке.

Совет! Можно использовать в качестве топлива для такого котла резину и полимеры. Однако такие изделия должны составлять не более трети от общего объема используемого сырья.

Пиролизный котел длительного горения имеет следующие недостатки:

  • Довольно жесткие требования, предъявляемые к используемому топливу. Так, дрова должны быть хорошо высушенными.
  • Поскольку такие котлы обладают увеличенной камерой сгорания, то они имеют и сравнительно большие габариты.

Большую часть конструкции пиролизного котла занимает камера сгорания

  • Энергозависимость. Поскольку при работе котла необходимо определенное количество электроэнергии для работы вентилятора принудительной тяги и автоматики, то подключение к электроэнергии здесь является обязательным фактором.
  • Высокая стоимость в сравнении с другими видами отопительного оборудования.

Важно! Если влажность топлива составляет 25%, то даже в таком случае наблюдается существенное замедление выделения газов, в результате чего снижается температура теплоносителя, а соответственно, уменьшается и эффективность оборудования.

Особенности конструкции

Основная разница между котлом классической конструкции и пиролизным агрегатом заключается в том, что в первом варианте присутствует только одна камера сгорания, а во втором — две. Между ними устанавливается колосниковая решетка. Таким образом, в нижней камере происходит сгорание топлива и твердого остатка, который выделяется в процессе сгорания. В верхней камере сгорают пиролизные газы. Подобная конструкция позволяет добиться оптимального процесса горения, способствуя повышению эффективности конструкции.

Одной из особенностей пиролизных агрегатов является повышенный уровень аэродинамического сопротивления, возникающего в дымоходе, благодаря тому, что в системе присутствует минимальное количество воздуха. За обеспечение принудительной тяги отвечает вентилятор, из-за которого такое оборудование и является энергозависимым.

Этот материал отлично дополнят следующие публикации:
  • Использование многотопливных котлов комбинированного типа для отопления частного дома
  • Особенности выбора проточного электронагревателя воды: популярные производители

Самодельный пиролизный котел

Для работы необходимо подготовить следующие инструменты:

  • Дрель.
  • Болгарка с диском 230 мм.
  • Электродуговая сварка. Для того, чтобы сварить корпус, понадобится около 4 пакетов электродов.

Из материалов понадобятся трубы, в том числе и профильные, стальные полосы, металлические листы, шамотный кирпич и т. д. Больше информации по материалам будет дано в инструкции по изготовлению данного отопительного агрегата.

Теперь поговорим непосредственно об изготовлении данного оборудования:

  • При покупке стальных листов и изделий проката, желательно сразу же договориться на металлобазе об их разрезке на необходимые детали, благодаря чему время производства котла существенно сократится.

Важно! Следует помнить, что болгаркой невозможно добиться идеального среза металла. Использовать для этого необходимо гильотину. И это еще одна причина для заказа резки материала на металлобазе. Ровные швы сделают конструкцию более эстетичной и предотвратят возможные проблемы в ее работе.

  • Согласно чертежу начинаем сборку газовой камеры и камеры сгорания.
  • Далее привариваем к задним частям готовых камер стенку и воздуховоды.

Трехмерная схема котла, показывающая его внутреннее устройство

  • В топочной камере устанавливается воздушная труба. Для этого необходимо сделать соответствующее отверстие и приварить к камере патрубок.

Важно! Для соединения воздуховода с котлом используется профтруба, сечением 20 на 20 см.

  • Изготавливается трубчатый теплообменник. Для этого в металлической заготовке вырезаем столько отверстий, сколько труб будет в теплообменнике. Диаметр отверстий составляет около 60 мм.

Трубчатый теплообменник

  • Трубу (диаметр — 57–60 см) нарезаем на несколько отрезков, имеющих равную величину. Обычно необходимо 8–10 таких частей, которые привариваются к пластине с вырезанными отверстиями.
  • Теплообменник приваривается к котлу. Для этого используется технология дуговой сварки.
  • Делаем дроссельную заслонку.

Теплообменник, приваренный к конструкции агрегата

  • Привариваем на камеру переднюю стенку, имеющую два отверстия: первое из них — для трубы входящего воздуха, второе — для выходящего, соответственно.
  • На место заслонки приваривается крышка, а также боров.
  • Осуществляется сборка внутренних деталей котла.
  • Используя болгарку, зачищаем место сварки.

Совет! При отсутствии соответствующей насадки на болгарку, можно воспользоваться металлической щеткой.

  • Используя 4-миллиметровые уголки и листовой металл, собирается внешний кожух.

Четырехмиллиметровые уголки, приваренные для сборки внешнего кожуха

  • Теперь котел следует проверить на герметичность. Для этого необходимо закрыть отверстия для теплоносителя заглушками, после чего — набрать в него воду. При образовании течи необходимо сделать пометку.
  • Верхняя крышка котла нуждается в дополнительном утеплении каким-либо теплоизоляционным материалом, который накладывается с наружной стороны.
  • Устанавливаются резьбовые шпильки, которые необходимы для удобной регулировки воздушных заслонок.
  • Котел необходимо полностью закрыть внешним кожухом. Также изготавливается воздухоотвод из профильной трубы.
  • Далее необходимо наварить петли, на которые надевается дверца. Для ее изготовления лучше всего подойдут чугунные пластины.

Дверца, изготовленная из чугунных пластин.

  • Теперь производится футеровка нижней камеры. Для этого огнеупорный кирпич нарезается по размеру и обтачивается, что позволит ему плотнее прилегать к основанию конструкции.

Важно! Мощность пиролизных котлов напрямую зависит от размеров газовой щели форсунки. Ниже приведена таблица размеров, которая поможет провести необходимые расчеты.

  • Теперь необходимо приварить вентилятор к воздуховоду, что позволит создать принудительную тягу.
  • Обшиваем кирпичом нижнюю камеру, что позволит добиться оптимального процесса горения, сделав его максимально безопасным.

Пробный запуск

Перед непосредственным запуском отопительного оборудования следует проверить герметичность его швов. Для этого применяют специально предназначенный опрессовщик. Данный прибор позволяет посредством повышения давления в трубах проверять их герметичность.

Совет! Проверить герметичность котла очень просто — подключаем к нему опрессовщик, после чего следим за падением давления. Если его уровень стремительно снижается, то нужно искать течь. Если же он стабилен — можно переходить к пробному запуску агрегата.

Оборудование для опрессовки, применяющееся при проверке котла

Первый запуск оборудования предусматривает следующие этапы:

  • Устройство следует подключить к дымоходу, после чего наполнить бак водой.
  • В нижней камере располагаем бумагу и несколько поленьев (достаточно будет и трех).
  • Теперь необходимо открыть дроссельную дверку, плотно закрыв при этом камеру.
  • После включения вентилятора необходимо поджечь бумагу.
  • После возгорания дров необходимо закрыть заслонку, дав топливу возможность «томиться». Именно тогда и начинается пиролизный процесс.
  • Необходимо следить за нижней камерой, а именно за факелом горения, который должен загореться, после чего отмечается время закипания теплоносителя.
  • Когда теплоноситель дойдет до температуры в 100 градусов, отключаем вентилятор, после чего факел сразу же погаснет.

Важно! Проверять работу пустого котла с водяным контуром категорически запрещается. Также на баке обязательно должен быть установлен термометр.

Заключение

Отопительный пиролизный котёл на твёрдом топливе — это очень экономичное и в то же время эффективное устройство. Для тех людей, кому стоимость котлов фабричного изготовления, таких как Будерус, Суворов К-10 или Буржуй-К, покажется слишком высокой, существует поэтапная инструкция по самостоятельному изготовлению, предоставленная выше. Сделать такой агрегат своими руками — задача не из легких, однако нет ничего невозможного.

kamin-maker.ru

Отличия пиролизных котлов длительного горения

Самый насущный вопрос в зимние холода – это отопление. И многие, чье домовладение располагается за городом, не могут воспользоваться газовыми, а порой даже и электрическими аппаратами из-за отсутствия магистральных сетей или недостаточной их мощности.

В таком случае самым актуальным становится выбор твердотопливного оборудования. И чаще всего для отопления применяются пиролизные котлы длительного горения.

Почему они? Ответом на этот вопрос стали их конструктивные особенности и принцип действия.

В чем заключает пиролиз древесины?

Чтобы по достоинству оценить возможности аппаратов длительного горения необходимо выяснить, в чем заключается уникальность данного процесса. Пиролизом называется разложение древесины на газообразные продукты и сухой остаток (древесный уголь).

Но данный процесс возможен только без доступа воздуха и при достаточно высокой температуре. В роли топлива для такого оборудования чаще всего выступают лиственные породы, хотя допускается использование и хвойных.

Принцип работы:

Обычно сосудом, в котором происходит пиролиз, выступает реторт, представляющий собой замкнутую конструкцию, с низким содержанием кислорода внутри. Он оснащен патрубком, необходимым для вывода образующихся газов, которые затем конденсируются и сжигаются.

Чтобы более четко представлять себе процесс работы такого оборудования, рассмотрим его конструктивные особенности. Лучшим способом узнать все нюансы, которыми обладают котлы пиролизные длительного горения, является просмотр видео материалов. На них показаны все основные узлы агрегата и объясняются их отличия от традиционных моделей.

Газогенераторное отопительное оборудование

Принцип работы таких агрегатов основан на сжигании газа, который выделяется из дров под воздействием высокой температуры и при минимальном содержании кислорода. При этом происходит разделение древесины на газ и кокс представляющий собой практически чистый углерод и являющийся конечным продуктом газогенерации.

Из-за такого принципа работы оборудование и называют газогенераторным или твердотопливным. Сегодня котел пиролизный длительного горения, отзывы по работе которого, можно найти в сети, становится все более востребованным. И такую популярность принесли ему, в первую очередь, уникальные способности и высокая эффективность.

Газ, выделяемый в процессе работы пиролизных котлов, является более чистым даже в сравнении с древесиной. Он сжигается в топках, где происходит превращение его в конденсат и смешивание с воздухом, поступающим из форсунки.

Температура при этом может достигать 700º С. Единственным нюансом в их работе является влажность дров. Для разных моделей допускаются свои значения, но только при совершенно сухом топливе данный котел имеет КПД около 85%.

На этапе запуска пиролизные котлы работают как обычные до достижения определенного значения температуры и только после прогрева переводятся в необходимый режим при помощи специальных шиберов (задвижек).

Конструктивные особенности

Твердотопливные аппараты данного типа состоят из топки, разделенной на 2 камеры:

В первой происходит процесс пиролизации дров, а во второй сгорают выделяющиеся газы с минимальным отводом тепла при этом. Между топками располагается колосник с брикетами. Первичный воздух перемещается сверху вниз через слой древесины. Данный принцип работы, называемый верхним дутьем, и является основным отличием пиролизных устройств от всех других моделей.

Смотрим видео, запуск котла:

Топки, имеющие такую конструкцию, характеризуются повышенным аэродинамическим сопротивлением и имеют принудительную тягу. Причем она может быть выполнена как с использованием дутьевого вентилятора, так и с помощью дымососа. Такой вариант применяют для небольших аппаратов.

Пиролизные котлы длительного горения имеют массу достоинств, среди них:

  • Возможность использования тепла, получаемого не только при сжигании дров, но и от выделяющегося при этом газа
  • Образование минимального количества пепла и полное отсутствие сажи
  • Более высокий КПД, чем у традиционных моделей, вследствие чего они поддерживают необходимую температуру дольше
  • Время работы на одной закладке у многих составляет более 8 часов
  • Минимальное содержание вредных примесей в отработанных газах
  • Регулировка мощности в пределах от 30 до 100%
  • Возможность утилизации резины и полимеров без ущерба для окружающей среды

Потребители уже успели по достоинству оценить все эти качества и отдают предпочтение именно газогенераторным моделям. Об этом говорит не только постоянно растущий спрос на пиролизные котлы именно длительного горения, отзывы о которых отмечают простоту в эксплуатации и неплохую экономическую выгоду.

К недостаткам данных аппаратов можно отнести их зависимость от электричества, большие размеры и требовательность к используемой древесине (дрова должны иметь определенную влажность).

Основные виды топлива

Газогенераторное оборудование может работать на:

  • Дровах, длиной до 450 мм и толщиной до 250 мм
  • Брикетах
  • Опилках и мелких отходах (их сжигают с дровами в количестве не более 30% от всего объема камеры)

Однако при этом требуется, чтобы их влажность не превышала 40%. Но идеальным топливом для пиролизных аппаратов считается сухая древесина, только в этом случае будет достигнута максимальная мощность аппарата. Например, при сжигании 1 кг дров влажностью 20% достигается мощность в 4 кВт, а если влажность достигает 50%, то только 2 кВт.

Сравнивая полученные результаты можно сделать вывод, что КПД устройства напрямую зависит от влажности топлива. Этот показатель необходимо обязательно учитывать тем, кто решил купить котлы пиролизные длительного горения для обогрева собственного жилья. Выбирая модель, обращайте внимание на допустимую влажность дров, это поможет избежать ошибок в дальнейшей эксплуатации.

Почему именно пиролизный аппарат?

Длительность функционирования отопительного оборудования зависит от многих факторов:

  • температуры в помещении
  • вида топлива
  • теплосберегающих свойств здания
  • правильности проектирования системы

И если сравнивать обычные твердотопливные аппараты и пиролизные котлы долгого горения, то не вызывает никакого сомнения наибольшая эффективность последнего. Ведь в процессе сжигания дров в нем можно получить такие высокие температуры, которые невозможны при работе обычного твердотопливного оборудования.

Данная особенность связана с принципом работы аппарата, а именно сжиганием в нем не только дров, но и газов, выделяемых в процессе их горения. При этом для сжигания пиролизного газа не требуется таких больших объемов вторичного воздуха, как при работе обычного твердотопливного котла.

Есть ли у него недостатки?

Если вы решили установить в своем доме пиролизный котел долгого горения, то кроме его достоинств стоит узнать и о недостатках. С точки зрения конструкции и способности обогревать помещение он намного превосходит традиционные модели.

Однако технические особенности, позволившие продлить время работы на одной закладке до 8 часов, привело к удорожанию оборудования в среднем в 2 раза. Следовательно, на современные пиролизные котлы цена достаточна высока. Это несколько сдерживает рост спроса на аппараты данного типа.

megakotel.ru

Современный твердотопливный котел длительного горения — принцип работы и особенности эксплуатации

Отопление частного дома » Котлы и котельное оборудование » Твердотопливные котлы

Далеко не все знают о существовании твердотопливных котлов длительного горения. Поэтому имеет смысл познакомиться с этим оборудованием. Давайте разберём принцип его работы и эффективные способы эксплуатации.

И первый вопрос…

Что это такое?

Котел твердотопливный длительного горения Defro

Как же работает такой вид твердотопливного котла? В его топку загружают дрова или уголь, пеллеты или торфяные брикеты, солому или тростник и просто поджигают их. Все перечисленные материалы являются топливом. Все это горит, а тепло передается устройству, которое называется теплообменником. Конструкция последнего достаточно сложна. Обычно это полый змеевик из металла, внутри которого проходит теплоноситель — вода.

Тепловая энергия от металла передается воде, которая нагревается и начинает движение по системе отопления под действием законов физики. Конструкция отопительного котла и принцип его работы просты и понятны, но все это крайне неудобно в обслуживании и эксплуатации.

Один небольшой нюанс — длительность горения разных видов топлива различается и составляет от 2 до 8 часов. Но в любом случае после полного прогорания топлива образовавшуюся золу необходимо убрать и сделать новую закладку.

Еще совсем недавно все это проводилось вручную и сопровождалось массой неприятных моментов, особенно, когда дело касалось уборки. Но теперь на рынке есть новые конструкции, работающие в полуавтоматическом режиме. То есть загрузка топлива — брикетов, угля или пеллетов — происходит механическим способом из бункеров, которые способны принять большой объем таких материалов. К тому же подобные котлы снабжаются автоматикой, которая сама регулирует подачу топлива в котел.

Но конструкторы и инженеры стали искать не только механические способы решения этих задач. Рассматривались и другие механизмы лучшего сгорания топлива в топках. Так появились на свет два новых агрегата с совершенно иными принципами работы. Рассмотрим каждый из них отдельно.

Пиролизный котел или газогенератор

Пиролизный котел Ziehbart 100

Для начала поясним, что такое пиролиз. Это возможность эффективного сгорания топлива при недостатке кислорода. Когда его не хватает, то образуется несгораемый остаток в виде твердой золы, а побочным продуктом является горючий пиролизный газ. Он представляет собой дикую смесь продуктов сгорания твердого топлива и углекислоты.

В газогенераторе процесс сгорания разделяется на два этапа:

  1. В топливной камере №1 топливо тлеет в бедной кислородом атмосфере. Подчеркиваем — оно не горит, а тлеет. Создать такие условия — не проблема. К примеру, можно поставить обычную механическую заслонку. Закрыл — и нет поступления воздуха. Открыл — и производительность резко повышается.
  2. В топливной камере №2 перерабатываются летучие продукты сгорания топлива. Это газ, регулировать который можно без проблем. К примеру, можно установить термостат, который будет определять количество необходимой энергии в нужное вам время.

Что получается в результате?

  • Полное сгорание твердого топлива. Остается лишь мелкая зола, которую можно использовать в качестве удобрения. Это экономически выгодно во всех отношениях — никаких отходов, длительное горение, и реже производится чистка зольника.
  • Увеличивается промежуток между закладками топлива. К примеру, крупный уголь можно закладывать 1 раз в сутки.
  • Полная автоматизация процесса.
  • Есть возможность сжигать большие по размеру дрова. В обычных твердотопливных котлах они полностью не сгорают.

Но необходимо учесть и некоторые отрицательные моменты:

  • Стоимость отопительного пиролизного котла в разы выше, чем у классических вариантов.
  • Такие котлы относятся к категории энергозависимых и требуют принудительного надува.
  • Для их работы необходимо использовать только сухое топливо.
  • Нельзя делать закладку ниже нормы, определенной производителем.

Котел верхнего горения

Если говорить точно, это и есть твердотопливные котлы верхнего горения. Они предназначены для одной закладки, на которой котел будет работать очень долго. Можно привести большое количество примеров современных котлов, которые при одной закладке работали более суток, при этом выделяя тепловую энергию в 5–6 киловатт.

За счет чего возможна такая работа котла?

  • Во-первых, за счет конструктивных особенностей модели. Колосник и зольник в ней отсутствуют. На их месте установлен глухой поддон, исключающий горение в этой части котла. Топка имеет цилиндрическую форму, а воздух в нее попадает сверху, что дает возможность гореть верхнему слою топлива.
  • Во-вторых, распределить потока воздуха является подвижной частью, а не стационарной. При закладке он поднимается вверх до определенного уровня, что создает условия для равномерного распределения воздуха по верхним слоям горящего топлива. По мере сгорания и уменьшения объема закладки происходит снижение распределителя. То есть опять верхние слои топлива обогащаются кислородом. Так что равномерность сжигания топлива в течение всего времени обеспечена.
  • В-третьих, за счет двух описанных свойств конструкции топки происходит окисление углеводородов, но оно не полное, а частичное. Под действие тепла продукты сгорания и мелкие частички золы поднимаются вверх, но от камеры сгорания их будет отделять специальный диск, не дающий создавать противоток. Именно здесь в массу потока продуктов сгорания добавляется кислород, который дожигает горючую смесь. Этот принцип используется в пиролизном газогенераторе.
  • В-четвертых, во второй камере, где дожигаются продукты сгорания топлива, установлен автоматический регулятор тяги. Это устройство работает по принципу зависимости температуры теплоносителя и скорости движения выхлопных газов.
  • И, в-пятых, роль теплообменника в такой модели играет корпус котла.

Внимание! После выхода котла на рабочий режим работы его можно догружать разными бытовыми отходами.

Достоинства и недостатки

Котел длительного горения STROPUVA S

Давайте начнем с достоинств этого вида твердотопливных котлов. Прежде всего, объём закладки ограничен только размерами топливника. Если рассматривать эту модель по принципу работы, то это все тот же пиролизный котел или его модификация с высоким коэффициентом полезного действия и полным сгоранием топлива. В такие котлы не устанавливается сложная система автоматики, что делает его простым в эксплуатации и обслуживании.

Есть один небольшой момент, который касается видов твердого топлива. Еще совсем недавно подобные модели работали только на дровах. Все изменилось несколько лет тому назад, когда литовские производители сконструировали универсальный котел, работающий и на угле. Сегодня модели с длительным сгоранием работают практически на всех видах твердого топлива.

А теперь о недостатках, без которых, конечно, не обошлось. Такие конструкции очень чувствительны к температуре теплообменника. Незначительное изменение скорости движения теплоносителя сразу приводит к выпадению конденсата. А это коррозия, быстрый износ и уменьшение срока эксплуатации котла. Поэтому из двух вариантов — стальной или чугунный — необходимо отдать предпочтение второму, потому что он менее подвержен процессам коррозии.

Если сравнивать две модели — классическую и с верхним горением, то вторая по цене явно дороже, что может оттолкнуть большинство потребителей. Существует два вида такой модели, которые отличаются друг от друга способом надува — это с принудительным надувом и естественным. В любом случае надув не может справиться со спекающимся пеплом или золой. Чем больше пепла, тем меньше теплоотдача, а значит, пепел придется постоянно убирать. В моделях с принудительным надувом его образуется меньше, а с естественным больше.

Диск и балка, которая поддерживает его (мы говорим сейчас об устройствах, которые разделяют камеры сгорания топлива и продуктов горения), быстро прогорают, а значит, приходится их менять и проводить ремонт котла. Нельзя закладывать в топку дрова или уголь большого размера, поскольку тяжело будет обеспечить верхнее горение. Да и влажные материалы закладывать также не рекомендуется.

И последний из недостатков. Размеры топки недостаточны, чтобы в ней легко можно было проводить розжиг, когда закладка неполная.

Типы отопительных котлов

Виды котлов

Интересующий нас тип котлов производится только в напольном исполнении — уж слишком велика его масса. И если не учитывать уже описанные позиции, то это обычные твердотопливные котлы. Логика подсказывает, что мощность таких моделей зависит от прямого назначения топливного агрегата. Здесь есть устройства с минимальными параметрами — 7 киловатт, а есть и с максимальными — до 95 киловатт. Такие колы в основном используются для отопления небольших домов. Но есть и более мощные установки, к примеру, с 200-киловаттной мощностью. Они применяются для обогрева домов площадью более 2000 квадратных метров.

В производстве котлов применяются сталь или чугун, но даже сталь у разных производителей отличается, что будет влиять на стоимость прибора. К примеру, жаростойкий металл в разы дороже, чем низкосортный, а, соответственно, и стоить такой котел будет больше. В некоторых моделях используется шамотный кирпич, которым обкладывают топку. Это увеличивает не только стоимость агрегата, но также его прочность и долговечность. Кстати, подобные модели могут быть одноконтурными и двухконтурными.

Монтаж

Отопительные котлы монтаж

Это не газовое оборудование, поэтому его можно устанавливать своими руками. Правда, есть несколько важных предупреждений от специалистов:

  1. Котел необходимо устанавливать на расстоянии не меньше полуметра от ближайших стенок. Дело в том, что этот нагревательный прибор, даже если в его конструкции есть водяная рубашка, очень сильно нагревается. И если стены дома возведены из горючих материалов, необходимо их дополнительно обшить защитой. К примеру, асбестовым листом, кирпичом или металлическим листом из оцинкованной стали, под которым все равно придется проложить асбест.
  2. Любой, даже самый маломощный котел из этой категории, имеет значительную массу. Поэтому нужно позаботиться об остове, на котором он будет размещаться. Остов должен быть прочным, негорючим и надежным. Имейте в виду, что масса котла увеличится за счет веса закладки. Поэтому оптимальный вариант — это отдельно стоящий фундамент, сооруженный по всем строительным канонам с укладкой щебеночной подушки и армирующего каркаса из металлической арматуры. Кстати, специалисты советуют заливать фундамент высотой не менее полуметра.

Заключение по теме

Как видите, некоторые вопросы увеличения эффективности работы отопительных котлов зависят не только от размеров самих отопительных агрегатов или от увеличения подачи топлива. Научно-технический прогресс сегодня предлагает совершенно другие позиции, связанные с технологическими процессами. И в этом вы сами могли убедиться на примере твердотопливных котлов с верхним горением топлива.

Похожие записи

Комментарии и отзывы к материалу

gidotopleniya.ru


Смотрите также