Пиролизные котлы: принцип работы и устройство, особенности эксплуатации

Содержание
  1. Виды и особенности эксплуатации пиролизных котлов длительного горения
  2. Принцип работы котла
  3. Особенности эксплуатации
  4. Виды пиролизных котлов
  5. Особенности и принцип работы пиролизного котла
  6. Что такое пиролиз и как его можно использовать
  7. Как работает пиролизный котел
  8. Плюсы и минусы газогенераторных котлов
  9. Котел пиролизный: его устройство, принцип работы и рекомендации по его эксплуатации
  10. Устройство пиролизного котла
  11. Газогенерация и процесс пиролиза
  12. Рабочий цикл
  13. Режимы работы пирокотла
  14. Принцип работы пиролизного котла
  15. Материалы и топливо
  16. Наддув
  17. Откачка
  18. Рекомендации для правильной установки готового пиролизного котла
  19. Плюсы и минусы пиролизных котлов для отопления дома – Жми!
  20. Принцип действия
  21. Существующие виды
  22. Плюсы и минусы агрегатов
  23. Нюансы установки
  24. Распространенные проблемы
  25. Практические советы
  26. Пиролизный котел
  27. Откуда при сжигании твердого топлива берется газовая фаза
  28. Пиролизный котел — устройство и принцип работы
  29. Плюсы и минусы пиролизных котлов
  30. Цена и производители, критерии выбора пиролизного котла
  31. Как установить и эксплуатировать пиролизный котел

Виды и особенности эксплуатации пиролизных котлов длительного горения

Пиролизные котлы: принцип работы и устройство, особенности эксплуатации

Современные технологии не обошли стороной и автономные системы отопления. Сегодня пиролизные твердотопливные котлы длительного горения позволяют добиваться великолепных результатов при меньших затратах сырья.

Экономия является одним из ключевых критериев, так как ресурсы Земли за последние годы истощаются с максимальной скоростью и нужно всеми доступными способами ограничить их потребление, пока ученые не смогут отыскать альтернативные источники энергии, обладающие достаточными запасами, чтобы еще много поколений людей не сталкивались с проблемой обеспечения энергоносителями. Поэтому возможность сэкономить нужно использовать без колебаний.

Принцип работы котла

  • 1.    В рабочую камеру загружается необходимое количество топлива, которое должно обладать характеристиками, удовлетворяющими установленному изготовителем диапазону. В противном случае будет невозможно добиться хороших результатов.
  • 2.    В условиях недостатка кислорода дрова или уголь не горят, а как бы спекаются под воздействием высокой температуры. При этом происходит процесс их пиролизного разложения на твердые и летучие фракции.
  • 3.    Оставшаяся твердая часть после того, как отдаст все газообразные вещества, начинает медленно гореть. А образовавшийся в результате химико-физической реакции коксовый газ также сжигается, причем его теплоотдача будет даже выше, чем у твердых элементов. Такой подход позволяет увеличить коэффициент полезного действия и снизить свои расходы на время отопительного сезона.

Схему устройства пиролизного котла можно найти в интернете. Она является настолько простой, что можно даже соорудить подобный агрегат своими руками. Для этого потребуется минимальный набор инструментов.

В первую очередь придется подобрать хороший корпус, который будет основой для будущего отопителя.

Далее последует самая сложная часть, в которой нужно будет произвести полную герметизацию рабочей камеры, чтобы воздух в нее подавался в четко ограниченных дозах. Соорудить все остальные элементы и правильно настроить их на работу будет уже намного проще.

Особенности эксплуатации

Экономический эффект будет приносить ежегодно до 25% денежных средств, так что при самом худшем раскладе окупаемость наступит за четыре года.

А если выбран двухконтурный котел, то быстрее, так как горячей водой люди пользуются круглый год.

Еще одним плюсом является возможность использовать дрова влажностью до 50%, хотя максимальный эффект достигается при отоплении сухой древесиной.

Пиролизные котлы отопления на дровах пользуются наибольшей популярностью, так как они хороши в эксплуатации, а топливо для них часто можно достать абсолютно бесплатно.

В любом населенном пункте можно найти сухие деревья, которые лежат без дела и даже мешают местным жителям. Нужно просто будет распилить их на части и перенести к себе в сарай.

Важно предварительно высушить их, чтобы при использовании они были максимально эффективны и не портили общего впечатления от эксплуатации котлов.

Автономные системы отопления изготавливаются практически в каждой стране. Многие модели ориентированы исключительно на внутренний рынок, поэтому широкой аудитории о них ничего не известно.

Производство пиролизных котлов также налажено во многих державах, но вес на мировой арене имеют далеко не все марки.

Традиционно высоким спросом пользуется немецкая продукция, недалеко от нее отстает Швеция и Италия.

Во втором эшелоне нужно отметить Польшу, Словакию, Чехию и Литву. Украинская и российская продукция довольно хороши по качеству, но поставляются только на рынок стран СНГ.

Стремительными темпами набирает популярность в качестве изготовителя автономных систем отопления Южная Корея.

Ее техника уже вовсю продается на европейском рынке и постепенно теснит позиции признанных лидеров, так как при сходных параметрах эксплуатации продукция из Азии намного дешевле любых аналогов.

Виды пиролизных котлов

1.    Пиролизный котел для водяного отопления полностью повторяет работу обычного агрегата. В качестве теплоносителя здесь используется вода, которая получает тепловую энергию в теплообменнике, после чего разносит ее при помощи труб по всем комнатам. Постоянная циркуляция позволяет поддерживать температуру теплоносителя на необходимом уровне, не позволяя ему остывать.

2.    Пиролизный котел воздушного отопления используется в бытовых условиях довольно редко. Чаще его применяют на производстве или при обогреве хозяйственных построек.

Здесь тепловая энергия переносится при помощи воздушных масс, которые нагреваются в результате сжигания топлива. Они расходятся по комнатам при помощи специальных нагнетателей и алюминиевых труб.

Управляет работой электроники система автоматики, так что человек сможет настроить основные параметры под свои нужды.

На вопрос, сколько стоит пиролизный котел отопления, может ответить только каталог соответствующей фирмы. Количество моделей настолько велико, что приводить цены, без указания конкретных параметров, нет смысла.

Котлы Эван абсолютно безопасны с экологической точки зрения и не нуждаются в регулярной чистке от скопившейся сажи и прочих продуктов горения. Оснащенные высокотехнологичной системой автоматического управления они облегчают……

Особенности и принцип работы пиролизного котла

Пиролизные котлы: принцип работы и устройство, особенности эксплуатации

Пиролизный или газогенераторный котел является разновидностью твердотопливных отопительных агрегатов и отличается от других особым способом сжигания топлива, что позволяет увеличить КПД и длительность его горения, при том же объеме загрузки. В этой статье мы рассмотрим принцип работы пиролизного котла, а также его преимущества и недостатки.

>Что такое пиролиз

>Принцип работы газогенераторного котла

>Плюсы и минусы

> по теме

Что такое пиролиз и как его можно использовать

Свое название газогенераторные или пиролизные котлы получили благодаря используемому в них особому способу сжигания твердого топлива – пиролизному.

Что же такое пиролиз? Это способ сжигания топлива при относительно высокой температуре и недостаточном количестве кислорода. В результате получается не обычное его горение, а тление или сухая перегонка древесины с выделением горючего древесного (пиролизного) газа.

Полученный газ подается в отдельную камеру и там сжигается в присутствии дополнительной порции кислорода, который подается к месту горения.

Таким образом, достигается практически полное сжигание твердого топлива с выделением максимального количества тепловой энергии и минимальным образованием золы, сажи и дымовых газов.

Как работает пиролизный котел

Для того, чтобы лучше понять принцип работы пиролизного котла необходимо более подробно рассмотреть его устройство, конструкционные особенности и функции основных его узлов.

В отличие от обычных твердотопливных котлов, имеющих, как правило, одну камеру сгорания топлива, конструкция газогенераторных  предполагает наличие двух камер. В первую, имеющую больший объем, загружается топливо (дрова, брикеты, др.).

В ней осуществляется первоначальный розжиг, подсушивание и пиролизное его сжигание с выделением горючего древесного газа. Для этого в нее подается ограниченное количество первичного воздуха. Во многих конструкциях эта камера снабжается специальной дроссельной заслонкой, которая открывается при первоначальном розжиге дров.

Дымовые газы в этом случае выходят напрямую в дымоход. После того, как топливо разгорелось и камера нагрелась, заслонка закрывается и котел начинает работать в газогенераторном режиме.

Полученный пиролизный газ через специальную форсунку поступает во вторую камеру сгорания, меньшего размера, где сжигается с выделением высокой температуры. В большинстве конструкций пиролизных котлов загрузочная камера располагается вверху (как на рис. внизу), а камера сжигания газа под ней.

Они, как правило, разделены перекрытием из огнеупорного материала, в котором располагаются форсунка и отверстия для принудительной подачи вторичного воздуха. С помощью изменения объема его подачи можно регулировать работу котла и скорость нагрева теплоносителя. В этом случае, пламя из форсунки направлено вниз. Горячие газы проходят через теплообменник, нагревают теплоноситель, и выходят в дымовую трубу.

Хотя, существуют разные конструкции, которые имеют несколько иное устройство и отличаются, формой и расположением камер, форсунок, теплообменника, способами подачи воздуха (см. видео внизу).

Но все же, принцип работы таких котлов, в основном, один и тот же: твердое топливо сжигается в одной из камер в таких условиях, которые способствуют выделению из него горючего газа, а после этого он сжигается в отдельной камере дожига, обеспечивая тем самым большую эффективность таких тепловых агрегатов.

Плюсы и минусы газогенераторных котлов

Используя пиролизный способ сжигания твердого топлива, газогенераторные котлы отличаются следующими преимуществами, по сравнения с обычными твердотопливными агрегатами:

  • -у них более высокий КПД (до 85%);
  • -возможно более эффективное управление мощностью работы;
  • – дымовые газы, на выходе содержат минимальное количество разных примесей, а также углекислого газа, так как при таком сжигании выгорает практически весь активный углерод;
  • – образование минимального количества золы и сажи, что позволяет реже осуществлять чистку камер и поверхности теплообменника, а это значит, что они более удобны в обслуживании и эксплуатации;
  • – более длительное горение аналогичной закладки дров, объясняющееся особым способом их сжигания.

Кроме плюсов они имеют и минусы, хотя их не так много:

  • – стоимость качественных пиролизных котлов, по сравнению с агрегатами, сжигающими твердое топливо традиционным способом, достаточно большая и в этом их главный минус;
  • – в связи с необходимостью принудительной подачи воздуха или отсасывания дымовых газов, а также работы блока управления работой, в большенстве моделей существует зависимость от наличия электроэнергии (хотя существуют конструкции на естественной тяге);
  • -для того, чтобы их работа была достаточно эффективной, влажность древесины не должна быть больше 20%.

В онтошении второго пункта, можно отметить, что  зависимость от электроэнергии, характерна и многим современным моделям твердотопливных котлов, сжигающих  топливо обычным способом: они также часто бывают снабжены принудительной подачей воздуха и регулирующей автоматикой. Кроме этого, в большинстве современных систем водяного отопления применяется принудительная или комбинированная циркуляция теплоносителя и поэтому они являются зависимыми от электроэнергии изначально, независимо от типа используемого генератора тепла.

Что же касается влажности топлива, то ее увеличение негативно влияет на эффективность работы не только пиролизных, но и других видов твердотопливных котлов и печей.

по теме:

Котел пиролизный: его устройство, принцип работы и рекомендации по его эксплуатации

Пиролизные котлы: принцип работы и устройство, особенности эксплуатации

Отличной заменой котла, работающем на твердом топливе, являются установки пиролизного действия. Они уже зарекомендовали себя как более эффективные и очень простые в эксплуатации, а также несмотря на высокую цену, пользуются огромным спросом.

Котел пиролизного действия – на данный момент перспективный отопительный прибор, его коэффициент полезного действия более 90%, Вид топлива в основном пеллеты, они дешевые и экологичные.

Устройство пиролизного котла

Пиролизный котел – это не печка. В нем происходит ряд сложных процессов.

А разработка котла – это ответственная задача для инженеров-конструкторов, которая требует наличие опыта, знаний и массу усердного труда и больших затрат на обкатку готовой конструкции и эксперименты.

Как вы понимаете, в этой сфере отсутствует вековой опыт и проверенные поколениями технические решения, как, например, у традиционных печей.

Если вы и найдете в свободном доступе в интернете схемы котла, то это будут 2-3 схемы общего вида и 3-4 схемы печи в разрезе.

Умея работать CorelDraw и в ACAD, а также при наличии соответствующего образования и опыта работы, вы сами сможете составить деталировку. Однако помните, что спецификации вы все равно не найдет.

А это значит, что вам придется лишь догадываться либо выводить экспериментальным путем из какого материала должна быть та или иная деталь.

Стоит также отметить, что есть много авторов подобных конструкций, которые возьмут сравнительно небольшие деньги за полный комплект тех.документов. Гораздо больше денег и времени у вас уйдет на чай или кофе, если до всего пытаться дойти самостоятельно. Но как понять, эффективно ли будет это устройство, будет ли оно работать?

Подобными вопросами задаются все те, кто решил приобрести себе пиролизный котел или печь. И продавцы и производители предлагают их в больших количествах. Они подберут вам подходящую модель, соответствующую вашим данным и замерам.

Однако, как понять какая именно модель подойдет для вашего дома, как сориентироваться по цене, какой котел экономичнее, какой надежнее? Мы уже привыкли выбирать такие бытовые приборы, как стиральные машины, телевизоры и холодильники.

Но с котлами мало кто сталкивался.

В этой статье мы постараемся дать читателю ответы на все вопросы относительно пирокотла. Надеемся, что это поможет вам при покупке.

Стоит отметить, что пиролизный котел отопления означает, что он полнопоточный (для непрерывной работы вашей системы отопления котел выдает постоянный необходимый расход горячей воды). Также регистр водогрейный – это важная часть конструкции и из котла нельзя убрать водогрейку. Без нее или же с пустым контуром, котел без аварийной автоматики может прогореть или взорваться.

Газогенерация и процесс пиролиза

Пиролизные котлы принцип работы базируется на явлении пиролиза. Говоря простым языком — от нагрева молекул, вещества расщепляются на более легкие и простые части. Это означает, что продукты пиролиза легче будут гореть и будут давать больше тепла.

Чистый пиролиз подразумевает распад закладки топлива без поступления воздуха в специальные ёмкости – реторте. Затем газы собираются в накопителе – ресивере. Оттуда они используются по мере необходимости. По этой схеме работали итальянские, немецкие и французские пиролизные установки в машинах во время войны.

Все бытовые современные пиролизные котлы, работающие на твердом топливе, газогенераторные. По-другому не получится получить КПД свыше 65-70%. Однако, название «пиролизные» совсем неслучайно.

Больше 90% тепла вырабатывается путем сгорания пиролизных газов.

В связи с этим, дальше по тексту значения «пиролизный» и «газогенераторный» будут использоваться в качестве синонимов, кроме тех случаев, когда оговорено иное.

Рабочий цикл

Воздух проходит в камеру, где происходит газификация, в камере также тлеет топливо. Часть кислорода от этого воздуха идет на поддержание тления, что обеспечивает температуру процесса газификации от 200 до 800 градусов.

Через сопло, в камеру сгорания поступают пиролизные газы (на сленге сопло также называют хайлом). В эту же камеру поступает вторичный воздух, таким образом горят пиролизные газы.

Часть газов – частиц освобожденного углерода из состава топлива в катализаторе, переходят до окисла азота и СО2. На этот процесс уходит часть тепла. Восстановленные составляющие в камере дожигания проходят процесс окисления, при этом отдают обратно тепло.

Дымовые прореагировавшие газы проходят сквозь теплообменник регистра, подогревая в нем воду, а потом улетучиваются в систему дымохода. Терморегулирующая система поддерживает в камере сгорания для полного сгорания оптимальную температуру.

Режимы работы пирокотла

  1. Розжиг. Открыт шибер либо заслонка прямого хода. Дымовые газы уходят сразу в дымоход.
  2. Рабочий режим. Закрыта заслонка прямого хода, осуществляется пиролиз. При этом тяга в самом газоходе регулируется естественным образом либо принудительно.
  3. Догрузка топлива.

    Открыта заслонка прямого хода, однако, в течение некоторого времени тяга в газоотводе сохраняется: он при этом разогрет и, если присутствует вентилятор, то он не выключается. Процесс пиролиза не прекращается.

    Также общим недостатком для котлов, основанных на процессе пиролиза, является их привередливость к материалам конструкции и топливу.

Принцип работы пиролизного котла

В камеру, где происходит процесс сгорания, бьет струя сильно нагретых газов. В связи с этим для таких узлов не годятся обычные конструкционные материалы.

Существует один недостаток пирокотлов:

  • малые пределы для регулировки мощностей при моменте сохранения достаточно высокого коэффициента полезного действия;
  • разгонять котел более чем на 50% по теплу не получится – топливо вспыхнет в газификаторе и снизится коэффициента полезного действия.

Систему отопления на пирокотле необходимо рассчитывать исходя из циклического режима прогрева. При этом крайне желательно утеплиться снаружи ЭППС.

Материалы и топливо

И покупателю и тому, кто решил самостоятельно спроектировать котел, необходимо знать, что камеры сгорания, газификатор и дожигатель без температуростойкой защиты долго не проработают. Технология нанесения и состав защиты является особым секретом любой фирмы, занимающейся производством котлов.

Наиболее предпочтительными видами твердого топлива для данных котлов являются дрова или топливные пеллеты (под них и проектируются промышленные модели). Пирокотел на угле с высоким КПД будет работать до тех пор, пока все летучие не выйдут. А их не так уж и много в каменном угле, а в древесном – их почти нет.

После этого идет сгорание углерода с коэффициентом полезного действия, который соответствует печному. Эффективный котел, рассчитанный на длительное горение на угле, нужно проектировать на комбинированном рабочем цикле.

При этом цикле заложенное топливо сгорает с поверхности, а цикл пиролиза происходит с горением непосредственно на поверхности топлива.

Наддув

Компьютерный вентилятор обычной конструкции загоняет в газификатор воздух. От воздушной внутренней магистрали вторичный воздух попадает в камеру сгорания. Давление при этом в рабочей полости выше атмосферного.

Рассмотрим достоинство такой схемы:

  • вентилятор самой простой конструкции;
  • камера, где происходит процесс сгорания, совмещена с дожигателем;
  • при использовании жаропрочных специальных сталей вы сможете обойтись без футеровки, ведь температура свыше 1000 градусов сосредоточена возле сопла, а у самих стен ниже 800 — 900 градусов.

Однако, все перечисленные преимущества не позволяют получить КПД выше, чем 82-84%.

Воздух под давлением частично обволакивает заложенное топливо, а внутренняя часть топлива, где происходит пиролиз, получает при этом недостаточно кислорода, причем увеличивать наддув будет бесполезно.

К тому же в самой камере, где происходит процесс сгорания, оказывается много воздуха. Температура в сердцевине факела не может превысить 1100 градусов, при этом тяжелые продукты не сгорают, а испаряются в трубу. При этом КПД уже не будет выше 90%.

Особо нужно отметить опасность угарного газа от котла с принудительным наддувом.Так как, если давление в емкости больше атмосферного, то даже микротрещина послужит причиной утечки газов в ваше помещение. Газы не всегда можно распознать по запаху, но они всегда ядовиты и едки.

Откачка

Давление в тракте меньше атмосферного. Разница с наддувом принципиальная. В котлах с дымососом закладка топлива хорошо продувается: давление будет ниже там, куда воздуху труднее проникнуть, а вот тяга будет сильнее.

Вторичный воздух можете загонять снаружи: давление его больше, чем в камере сгорания. Поэтому он, стремясь расшириться, взвихривается, перемешивается с пиролизными газами и они сгорают.

При этом температура поднимается до 1200 и выше градусов.

Как вы понимаете, КПД здесь повышенное. Его также может повысить, благодаря высокой температуре и сгоранию тяжелых фракций. Также появляется возможность сделать механический «дубовый» терморегулятор. За его основу берется термобиметаллическая пластина в водогрейном контуре, которая изгибается при колебаниях температуры.

От нее поступает тяга к дросселю, пропускающему наружный воздух в дымоход. Когда вода перегрелась, заслонка приоткрылась, мотор крутит, как и раньше, прямо от сети или UPS, но наружный воздух, с более высоким давлением, отталкивает часть дымовых газов.

Давление в газификаторе и камере сгорания повышается, туда поступает меньше наружного воздуха и пиролиз со сгоранием поутихну.

КПД таких котлов с дымососом может быть выше 90%, а мощность при 100% безопасности и надежности – 100-150 кВт.

Догрузку топлива в данный котел с дымососом вы можете осуществлять без предосторожностей. Дверцу загрузочного люка и ЗПХ можно открывать — закрывать в любой последовательности. В худшем случае вы почувствуете неприятный запах, но нераскаленные яды.

Рекомендации для правильной установки готового пиролизного котла

При монтаже котла необходимо соблюдать все рекомендации пожарной безопасности, так как процессы горения в котле достигают высоких температур.

  1. Место под котел необходимо выделить в нежилой комнате.
  2. Для хорошей вентиляции воздуха, в вашей котельной необходимо сделать отверстие, равное примерно 100 квадратным сантиметрам.
  3. Котел необходимо установить на кирпичный или бетонный фундамент.
  4. Возле топочных камер котла установите защиту из листового металла двухмиллиметровой толщины.
  5. Между мебелью, корпусом и стенами возле котла необходимо оставить зазор не менее 200 миллиметров.

Принцип работы пиролизных котлов достаточно сложен. Но мы надеемся, что наша статья поможет вам разобраться в его работе и сделать правильный выбор при покупке. С повышением тарифов на коммунальные платежи все больше людей понимают, что, чем выше КПД отдачи котла, тем он экономичней и лучше в холодные зимние ночи. Поэтому и пиролизные котлы устройство которых как раз то, что вам необходимо.

  • Андрей Витальевич Васильев
  • Распечатать

Плюсы и минусы пиролизных котлов для отопления дома – Жми!

Пиролизные котлы: принцип работы и устройство, особенности эксплуатации

Исходящий из дымохода твердотопливного котла дым служит показателем сгорания топлива.

Дым содержит печной газ, который можно превратить в тепловую энергию, повысив КПД котла.

В настоящее время разработаны пиролизные котлы для отопления дома, способные вырабатывать и одновременно сжигать печной газ при горении твердого топлива.

Принцип действия

Устройство пиролизного котла. (Нажмите для увеличения)

Котел состоит из верхней и нижней камеры. Верхняя камера служит для загрузки топлива и первичного его сгорания. Нижняя камера служит для сбора газа, выделяемого из тлеющих дров.

Собранные газы сгорают, отдавая тепловую энергию теплообменнику котла. Процесс горения автоматически регулируется принудительным нагнетанием воздуха. За эту работу отвечает подключенный к автоматике вентилятор.

Основным видом топлива являются дрова. Их загружают через верхнюю дверку камеры сгорания.

Далее начинают розжиг котла:

  1. Перед розжигом заслонку дымохода открывают и подают вентилятором первичный поток воздуха для быстрого возгорания.
  2. После обильного воспламенения заслонку с загрузочной дверкой закрывают. Поступление воздуха идет малыми объемами, что создает тление дров. Процесс происходит при температуре от 200оС до 800оС, создавая пиролиз (разложение древесины на уголь и газ).
  3. Образовавшиеся газы через форсунку направляются во вторую камеру. Сюда же по каналу вторичной подачи поступает прогретый воздух. Смесь сгорает в трубчатых горелках при температуре 1100оС.
  4. Проходя по дымовым каналам, сгоревший газ нагревает воду в теплообменнике и уходит через дымоход.

Для новой загрузки дров открывают заднюю заслонку и только после полного загорания в топке открывают загрузочную дверцу. Топку загружают новой порцией дров и дают им воспламениться. Дверку с заслонкой закрывают для дальнейшего горения.

Полная автоматизация агрегата позволяет его загружать топливом два раза в сутки. По заданной температуре контролер управляет работой циркуляционного насоса и вентилятора.

Набрав необходимую температуру в теплообменнике, контролер отключает подающий воздух вентилятор. После остывания воды подача воздуха возобновляется.

Обратите внимание: открытие загрузочной дверцы котла, оборудованного только вентилятором нагнетания воздуха, раньше дросселя дымохода может вызвать резкое воспламенение собравшихся в камере газов.

Так можно делать только в котлах, оборудованных дымососом. Он создает в топке разрежение, препятствующее опасному возгоранию газов.

Существующие виды

Двухконтурный пиролизный котел

Различают два вида котлов:

  • одноконтурный агрегат состоит из двух камер сгорания, разделенные огнеупорной перегородкой;
  • двухконтурный агрегат имеет аналогичное устройство, но с добавлением второго контура. Он нагревает воду для горячего водоснабжения.

Еще одно различие котлов заключается в материале теплообменника:

  1. Чугунный теплообменник рассчитан на 20 лет работы, но боится быстрых перепадов температуры в топке. В этих условиях чугун потихоньку разрушается.
  2. Стальной теплообменник прослужит не боле 13 лет из-за неустойчивости к коррозии. Но он не боится резких скачков температур.

Полезная информация: контур для горячего водоснабжения способен подогреть небольшое количество воды за короткое время.

Плюсы и минусы агрегатов

К плюсам пиролизной конструкции можно отнести:

  • после полного сгорания дров остается мало сажи на зольнике и газоходах;
  • автоматизированное управление;
  • замедленное горение позволяет работать до 7 часов на одной загрузке дров;
  • котлы с верхней камерой сгорания газа могут работать на одной загрузке около суток;
  • возможность загрузки цельных дров (кругляка);
  • для топлива подходят все древесные отходы;
  • малый выброс дыма в атмосферу.

Есть, конечно, у этих агрегатов и минусы:

  • они зависимы от электроэнергии. Для бесперебойной работы понадобится установка блока питания ББП;
  • древесина с влажностью более 20% уменьшает КПД агрегата;
  • малые загрузки создают отложение дегтя в газоходах;
  • появление конденсата создает коррозию металла, поэтому обратную температуру воды нельзя опускать ниже 60оС;
  • невозможно обеспечить автоматическую загрузку дров;
  • высокая стоимость в отличие от обычных твердотопливных конструкций;
  • обязательная выкладка футеровки из шамотного кирпича. Она защищает стенки камеры сгорания от перегрева и удерживает температуру, предупреждая образование конденсата.

Нюансы установки

Котел устанавливают в нежилом помещении, придерживаясь правил:

  1. Агрегат устанавливают на прочном индивидуальном фундаменте.
  2. Перед загрузочными дверцами укладывают листовой металл. На расстоянии 300 мм от корпуса котла не должны находиться стены и предметы мебели.
  3. Комната с котлом оборудуется вентиляцией с площадью сечения не менее 100 см2.
  4. Избежать образования конденсата в дымоходе поможет утепление фольгированной стекловатой.

Все остальные действия по сбору и настройке котла выполняют согласно инструкции завода-изготовителя.

Распространенные проблемы

Вытекание смолы из топки

В заводских и самодельных агрегатах периодически возникают следующие проблемы:

  1. Образование большого количества смолы, вытекающей из котла, возможно из-за малого сечения дымохода либо накоплением сажи. Обильное смолообразование возможно из-за низкой температуры в первой камере сгорания. Смолы хвойных пород деревьев не сгорают и вытекают наружу.
  2. Нарушение герметичности дверок нарушит процесс горения, и дым пойдет в помещение.
  3. Объем теплообменника надо подбирать по отапливаемой площади. Очень большой теплообменник для маленькой площади будет создавать конденсат внутри котла из-за постоянного не нагревания воды до нужной температуры. Это вызовет образование в газоходах мокрой «каши» из отходов сгорания.

Практические советы

  1. Оптимально экономным является режим, при котором вода в системе нагрета до 60С. Соблюдая все технические условия эксплуатации этого можно добиться за 30 минут.
  2. Нельзя использовать дрова с влажностью 50%. Максимальный уровень влажности должен составлять не более 30%.

    Такой показатель достигается путем просушки дров на проветриваемых крытых постройках.

  3. Наилучшей для топки является древесина с 20% влажности после 2 лет просушки.
  4. Загружая в топку не колотые дрова, а кругляк, увеличивается время сгорания топлива.

    Это существенно увеличивает время между загрузками и создает меньше хлопот с заготовкой дров.

Экономия и экологическая безопасность пиролизных котлов с каждым годом повышает их популярность.

Правильная техническая эксплуатация агрегата обеспечит дом экономичным теплом на долгие годы.

Смотрите видео, в котором наглядно показан принцип работы пиролизного котла на примере конкретной модели:

  • DmitriiG
  • Распечатать

Пиролизный котел

Пиролизные котлы: принцип работы и устройство, особенности эксплуатации

В этойстатье: как образуется генераторный газ в пиролизных котлах; как устроен и работает пиролизный котел; его положительные и отрицательные характеристики; производители, ценыи критерии выбора; установка и эксплуатация пиролизных котлов.

Показателем полноценного сгорания топлива в печи и, соответственно, его полного превращения в тепловую энергию для отопления жилых помещений служит… дым, идущий из трубы.

Если этот дым заметен, что называется, невооруженным глазом — через трубу улетучиваются печные газы, которые можно было бы превратить в энергию.

Сегодня существует лишь один тип котлов, способных полностью сжигать заложенное в них твердое топливо, в том числе вырабатывать и сжигать его газовую фазу, и это — пиролизные котлы.

Откуда при сжигании твердого топлива берется газовая фаза

Чтобы увидеть газовую фазу своими глазами, зажгите обычную спичку и затушите ее после того, как пламя разгорится.

Вы заметили белый дым, идущий от спички сразу же, как ее затушат? Это и есть та самая газовая фаза, возникающая при сильном нагреве древесины.

Пиролизный (генераторный) газ состоит из диоксида, оксида углерода, метана и других углеводородов. Кстати, именно на пиролизе древесины основана работа коптилен и само копчение.

Как работают обычные бытовые печи, которыми традиционно оборудуют частные дома в сельской местности? Первая закладка топлива — дровяная, ею печь разогревается до необходимой температуры, затем закладывается уголь.

Из дымовой трубы при розжиге первой закладки дым валит клубами, т.к.

температура печи слишком низка для качественного сжигания топлива, затем интенсивность выхода дыма снижается (разжигается уголь), но полного сгорания газовой фазы угля не происходит и эти газы уходят из топки в трубу, далее в атмосферу.

Для получения и воспламенения газовой фазы требуется температура от 450 до 1100 °С, в результате вырабатывается дополнительная тепловая энергия, позволяющая повысить КПД отопительного котла.

Но только лишь высокой температуры будет недостаточно, потребуется принудительная подача тщательно рассчитанных порций воздуха (малое его количество не позволит топливу сгорать полностью, если же будет много воздуха — он просто нагреется и улетучится в трубу вместе с теплом) и камера сжигания газов, имеющая длину не менее полуметра. Регулируемая подача воздуха в ручном режиме невозможна, тут потребуется автоматика, способная следить за температурой внутри котла и, согласно этих данных, уменьшать или увеличивать подачу воздуха. В отсутствии камеры сжигания пиролизные газы охладятся, пройдя всего лишь 400 мм вдоль холодных стенок котла, их горение прекратится и они все так же улетучатся в трубу.

Пиролизный котел — устройство и принцип работы

Его конструкция содержит две камеры — верхняя предназначена для закладки и сжигания твердого топлива, нижняя служит для сжигания генераторных газов.

Помещенное в верхнюю камеру древесное топливо в процессе горения и образования газовой фазы дополнительно просушивается (процесс пиролиза древесины — экзотермический), в этой же камере нагревается воздух, принудительно нагнетаемый вентилятором.

Между верхней и нижней камерами пиролизного котла размещена керамическая форсунка-колосник, способная выдерживать высокие температуры — через отверстия в ней газы, образующиеся при пиролизе древесины в условиях недостатка кислорода, проникают в нижнюю камеру. Пепел, остающийся после полного сжигания топлива, также скапливается в нижней камере котла.

1 – топливо, 2 – первичный воздух, 3 – вторичный воздух, 4 – уходящие газы, 5, 6 – вход и выход воды A – камера газификации, B – колосник, C – камера дожигания, D – газоход, E – дымосос

Принудительная подача воздуха с регулировкой его объема производится вентилятором, подающим воздух через воздуховод, размещенный в верхней камере пиролизного котла, либо с помощью вентилятора-дымососа, установленного внутри вытяжной трубы.

Работает пиролизный котел так: в верхнюю камеру закладывается топливо (дрова), разжигается, дверца камеры закрывается и включается вентилятор котла. Как только температура внутри верхней камеры поднимется выше 250 °С — древесина начнет обугливаться, выделяя генераторный газ, поступающий через форсунку в нижнюю камеру.

Здесь к полученным в результате пиролиза газам подмешивается путем наддува вторичный воздух и они сгорают, возвращая некоторую часть тепла нижнему уровню топливной закладки.

Вторичный воздух — воздушный поток, огибающий топливо в верхней камере по бокам либо поступающий через специальные щели в дверце нижней камеры пиролизного котла.

Забор тепла от пиролизного котла и его передача теплоносителю (воде или воздуху) производится через контакт трубопровода с теплоносителем внутри с дном нижней камеры котла.

С одной полной загрузки топливной (верхней) камеры пиролизный котел вырабатывает тепло от 6 до 12 часов, в зависимости от качества топлива и потребностей в тепле.

Если разделить процессы, происходящие в пиролизном котле поэтапно, то происходит следующее:

  • Температура 450 °С — древесное топливо подвергается сушке и дегазации;
  • Температура 560 °С — генераторный газ, соединенный с вторичным воздухом, подвергается сжиганию;
  • Температура 1100 °С — дожигаются остатки пиролизного газа, происходит возврат тепла к нижнему слою топлива, заложенного в верхнюю камеру;
  • Температура 160 °С — отвод продуктов дожига в дымоход.

Плюсы и минусы пиролизных котлов

Прежде всего — лишь пиролизные котлы способны сжигать генераторный газ, т.е. аналогичные способности до дожигу пиролизных газов, рекламируемые производителями конвекционных котлов типа «Булерьян», не соответствуют действительности.

Положительные характеристики:

  • высокая экономичность, достигаемая двумя этапами сжигания топлива, высокий КПД — до 90%;
  • выработка тепла с одной закладки топлива продолжается порядка 12 часов (обычная дровяная печь работает на одной закладке не более 4-х часов);
  • низкий отход вследствие практически полного сгорания древесного топлива, чистка зольника в нижней камере и каналов дымохода требуется редко;
  • процесс горения допускает автоматизацию, легко регулируется и управляется;
  • интегрируется в практически любую систему отопления, не требуя каких-то серьезных ее изменений;
  • допускается закладка не колотых поленьев;
  • экологичность, достигаемая сжиганием большего числа вредных веществ в нижней камере, благодаря чему они не выбрасываются в атмосферу.

Отрицательные характеристики:

  • потребность в электроэнергии, необходимой для работы вентилятора (дымососа);
  • высокая стоимость, по сравнению с обычными отопительными котлами — примерно в 2 раза;
  • потребность в низкой влажности топлива, т.е. дрова должны обязательно быть сухими, иметь влажность не выше 20%;
  • в работе требует высокой нагрузки, при ее снижении ниже 50% стабильность горения нарушается, в дымовом канале накапливается деготь.

Цена и производители, критерии выбора пиролизного котла

На российском рынке представлены пиролизные котлы чешских компаний Dakon, OPOP и Atmos, словенской Attack, германской Viessmann, австрийской Wirbel. Стоимость пиролизного котла мощностью в 20 кВт начинается от 50 000 руб.

При выборе котла данного типа лучше остановится на европейских производителях, т.к. отечественные пиролизные котлы зачастую имеют низкие качественные характеристики. Внимательно изучите котел, в особенности обшивку нижней камеры и форсунку — котел прослужит дольше, если упомянутые элементы будут выполнены из керамики, способной выдержать высокие температуры.

Убедитесь, что камер горения в котле две, что присутствует регулируемая подача воздуха в обе камеры.

Канал, в котором циркулирует теплоноситель, должен контактировать только с нижней камерой пиролизного котла и каналом дымохода, иначе необходимые для пиролиза и дожигания газов высокие температуры в камерах-топках не образуются — теплоноситель будет активно отнимать тепло.

Гарантия производителя на работу пиролизного котла должна быть более одного года, на возможный прогар стенок камер — не менее 10 лет.

Обратите внимание на гарантии по автоматике котла и форсунке — их стоимость в случае ремонта может составить до 50% от стоимости самого котла.

При подборе мощности котла следует исходить из площади, которую ему предстоит отапливать. Выбор маломощного или излишне мощного пиролизного котла приведет к его преждевременной поломке: в первом случае из-за предельных нагрузок; во втором — из-за скопления конденсата в канале дымохода.

Придирчиво оцените вид котла, осмотрите сварные швы, выясните толщину и марку металла, примененного в его конструкции.

Внутренние стенки котла должны быть из высоколегированной котловой стали толщиной от 4-х мм — если продавец назвал сталь, из которой образованы камеры пиролизного котла, «конструкционной», то откажитесь от покупки и покиньте эту торговую точку (конструкционная сталь не выдержит высоких температур в топках котла и прогорит за два-три года).

Описанная в данной статье конструкция пиролизного котла испытана европейскими и отечественными пользователями и является наиболее эффективной — импровизированные модели некоторых отечественных и европейских производителей, чья конструкция отличается от «классической», чаще всего не обладают способностями ни генерировать, ни сжигать пиролизные газы.

Как установить и эксплуатировать пиролизный котел

Эти отопительные котлы следует размещать вне жилых помещений. По нормам противопожарной безопасности основание под пиролизный котел должно быть выполнено из кирпича или камня, участок пола перед камерами топок необходимо перекрыть листом металла 1,5-2 мм толщины.

Минимальная дистанция между стенами или предметами в помещении котельной и корпусом котла — 200 мм. Производители пиролизных котлов рекомендуют утеплить дымоход, используя фольгированную минеральную вату — охлаждение дымовых газов вызовет скопление конденсата и дегтя.

Пиролизные котлы, впрочем, как и любые другие отопительные котлы, работающие на горючем топливе, нуждаются в постоянном притоке свежего воздуха — вентиляционное отверстие в помещение котельной с минимальной площадью 100 кв. см необходимо обязательно.

Следите за влажностью деревянных поленьев, закладываемых в верхнюю топку котла — в эксплуатации пиролизных котлов это важный фактор их успешной и долгой службы.

Важно: производители категорически запрещают сжигать в топках пиролизных котлов любые синтетические материалы, т.к. возникающие при этом продукты горения будут активно коррозировать внутренний корпус котла, резко сокращая срок его службы.

В процессе эксплуатации требуется удалять золу со дна камер-топок (примерно раз в неделю, периодичность зависит от интенсивности работы и мощности данного котла), следить, чтобы отверстия в форсунке, расположенной между верхней и нижней камерами не забились золой. Раз в месяц требуется полностью чистить камеры-топки, раз в неделю — дверцы топок, используя для этого скребок.

О цветах и даче
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: