Пиролизный котел что это

Пиролизный котел: виды, устройство, плюсы и минусы, особенности эксплуатации

пиролизный котел что это

Пиролизный котел – это отопительное оборудование, предназначенное для обогрева домов, коттеджей, различных помещений. Принцип работы основывается на выделении пиролизного газа и его сжигания.

Устройство и работа пиролизного котла

Агрегаты, которые позволяют получить газ в результате пиролиза древесины, называются газогенераторами. В замкнутый резервуар помещаются дрова, его еще называют топливной камерой или реактором.

Принцип действия пиролизного котла:

  1. В топку закладывается топливо, после чего поджигается. Поначалу сырье горит как в обычном котле, но при достижении температурного режима свыше 200 градусов закрывается задвижка подачи воздуха в камеру сгорания, и в ней начинается активная фаза пиролиза древесины. В результате разложения активно выделяется древесный газ, который с помощью отводной трубы отводится.
  2. На следующем этапе начинается активное выделение тепла – экзотермия. Накопленные газы конденсируются и подаются в камеру дожига, где вступают во взаимодействие с воздухом.

Благодаря автозадвижке происходит автоматическая регуляция температурного режима.

Разновидности пиролизного котла

Котлы с нижней и верхней камерой дожига

Существует несколько разновидностей оборудования в зависимости от места расположения отсека дожига и вида вентиляции.

С нижней камерой дожига

Эта модификация наиболее распространенная благодаря удобству эксплуатации. Топливо закладывается в верхнюю камеру. Выделяющиеся газы выходят в трубу, которая находится внизу.

Основной недостаток – необходимость часто чистить систему.

С верхней камерой дожига

Такие устройства менее распространенные, но имеют неоспоримые преимущества. Зола не проникает в отсек отжига, поэтому часто чистить котел необходимости нет. Благодаря форсункам газы выводятся вверх, где сгорают и поступают в дымоход. Такая система является более практичной.

С естественной вентиляцией

Особенность таких агрегатов в том, что их работоспособность не зависит от подачи электроэнергии. Для создания хорошей тяги котел должен оснащаться достаточно высоким дымоходом.

С принудительной вентиляцией

Пиролизные котлы с принудительной вентиляцией энергозависимы, поскольку конструкция оснащена насосами и вентиляторами, которые функционируют в автоматическом режиме.

Характерная особенность энергозависимых модификаций – большее время эффективного горения в сравнении с котлами естественной вентиляции.

Достоинства и недостатки

Преимущества пиролизного котла

Пиролизные агрегаты, как и другие виды источников тепла, имеют преимущества и недостатки. Из достоинств следует выделить:

  • При сжигании топлива благодаря принципу действия агрегата удается достичь КПД 90-93%.
  • Виды установок, которые работают на естественной тяге, не зависят от наличия электроэнергии в сети.
  • Процесс экологичен, в атмосферу выбрасывается небольшое количество вредных веществ.
  • Экономичность. Расход твердого топлива на 100 м.кв при высоте потолков 3 м составляет около 10 кг сырья в сутки.

Недостатки пиролизных котлов:

  • Необходимо топливо с небольшим содержанием влаги (влажность дров не более 25%).
  • Стоит оборудование несколько выше, чем классический твердотопливный котел.

Поскольку пиролизный котел работает на относительно невысоких температурах, на стенках камеры скапливаются отложения смол и дегтя. По мере отложения вещества нужно удалять.

Виды топлива для пиролизных котлов

Котел может работать на разных видах твердого топлива

Пиролизные котлы длительного горения способны функционировать на нескольких видах топлива:

  • дрова (размеры должны быть не более 450*250мм);
  • торф;
  • брикет;
  • уголь;
  • измельченные ветви;
  • опилки;
  • кокс.

Наиболее эффективным видом топлива принято считать древесину. Сырье при сгорании выделяет максимальное количество пиролизного газа. Для эффективной работы рекомендуется использовать дрова, толщина которых не менее 70-100 мм. В сочетании с дровами можно использовать пеллеты и опилки (до 25%).

Защитные механизмы пиролизного котла и особенности эксплуатации

Котел ставится на металлический лист

Котлы длительного горения являются пожароопасными объектами, поскольку во время работы внутри камеры достигаются высокие температурные показатели. В процессе использования важно соблюдать меры безопасности:

  • Устанавливают отопительную систему на кирпичное или бетонное основание, перед топкой укладывают металлический лист толщиной 2 мм для защиты окружающего пространства от случайно упавших угольков.
  • Котел устанавливают на расстоянии не менее 20 см от стен. Мебели рядом быть не должно.
  • Дымоход нужно утеплять для снижения теплопотерь, уменьшения образования конденсата и выпада дегтя в осадок.

К монтажу обязательна группа безопасности: манометр, автоматический воздухоотводчик, а также аварийный клапан для стравливания воздуха при избыточном давлении.

Котел своими руками

Инструменты для сварочных работ

Чтобы соорудить котел своими руками, нужно подготовить рабочий инвентарь:

  • электрическая дрель;
  • термодатчик;
  • сварочный аппарат;
  • вентилятор;
  • несколько упаковок электродов;
  • несколько полос стали разных размеров;
  • болгарка;
  • шлифовальный круг на 125 мм;
  • набор профтруб 2 мм;
  • отрезной круг на 230 мм;
  • металлические листы 4 мм.

Самодельный котел длительного горения

На примере будет рассмотрен алгоритм изготовления котла своими руками из газового баллона. Оптимальный объем резервуара 50 л.

Пошаговая схема действий:

  1. Верхнюю часть баллона срезать, удалить закругленную часть. После шлифовки она будет играть роль крышки. Боковую часть нужно оснастить загрузочным отверстием для топлива. Сгоревшие дрова будут через решетку из арматуры проваливаться вниз.
  2. Приварить дымоход. Для лучшей тяги лучше всего использовать трубы разного диаметра в начале и конце. Для привлекательного внешнего вида наружную часть дымохода можно покрыть огнеупорной краской.
  3. Из трубы и железного диска изготовить поршень, к которому после будут приварены лопасти. В процессе горения лопасти вращаются и создают вихри воздуха, а диск предупреждает образование открытого пламени.

Самодельные пиролизные котлы также изготавливают из листов металла (самый сложный вариант) и делают выкладку из кирпича.

Обзор популярных моделей

Большое количество производителей предлагают широкий ассортимент отопительных приборов, которые работают по принципу пиролизного сжигания топлива:

  • «Котлы Попова»;
  • «Буржуй К»;
  • Котел длительного горения «Траян»;
  • Котел «Будерус», оснащенный охлаждающим теплообменником.

К выбору отопительного оборудования необходимо подходить основательно, ведь от этого будет зависеть качество и удобство обогрева дома. Средняя цена на пиролизные котлы составляет 75-80 тыс. рублей.

Источник: https://StrojDvor.ru/otoplenie/pirolizniy-kotel/

Что такое пиролизный котел: принцип работы, плюсы и минусы

пиролизный котел что это

Что такое пиролизный котел?

При значительном росте цен на энергоносители, вопрос об экономии денег в период отопительного сезона становится на первом месте. Как заставить твердотопливный котел гореть дольше при минимальной закладке дров? Где можно сэкономить, а где не получится?

В последнее время, всё большее предпочтение отдается пиролизным котлам, которые как раз и обладают вышеперечисленными характеристиками. Помимо высокого КПД, пиролизные котлы способны очень долго поддерживать требуемую температуру теплоносителя, при этом образуя минимальное количество сажи.

О том, что такое пиролизный котел, в чём его преимущества и недостатки, будет рассказано ниже, в статье строительного журнала samastroyka.ru.

Что такое пиролизный котел: принцип работы

Пиролизный котел или как его ещё называют газогенераторный котел, существенно отличается по своей конструкции и принципу работы от обычного твердотопливного котла отопления. В работе пиролизного котла лежит принцип сухой перегонки топлива.

Для этого, топливо в пиролизном котле нагревается до очень высоких температур (600 и более градусов с плюсом). Однако, полноценно ему разгораться, и сгореть на считаные часы, не даёт отсутствие воздуха в камере сгорания.

При этом, образуется большое количество газа выделенного топливом при нагреве, который попадая во вторую камеру пиролизного котла, уже там начинает свое полноценное сгорания, вступая в реакцию с кислородом и углеродом. Такой подход позволяет уменьшить выброс вредных веществ в атмосферу почти на 5 раз, увеличить КПД пиролизного котла (до 95%), и время его работы.

Кроме того, как было сказано выше, в процессе работы пиролизного котла практически не остается отходов сгорания. Всё это позволяет максимально эффективно использовать энергоносители и сделать работу системы отопления полностью автономной.

Конструкция пиролизного котла

Для изготовления пиролизных котлов используется 4-6 мм сталь, вследствие чего вес котлов существенно утяжеляется. В конструкции котла имеется две камеры, расположенные одна над другой, и разделённые между собой специальными керамическими форсунками.

Неотъемлемой частью пиролизного котла, является и система управления, которая позволяет регулировать работу котла, не допуская его перегрева или наоборот, остановки. С этой целью в пиролизном котле установлены вентиляторы, коллектор, через который из котла удаляются продукты сгорания, и терморегуляторы.

Пиролизные котлы — это полностью автономное оборудование, которое позволяет автоматизировать работу системы отопления, как в частном доме, так и на предприятии. Для нормального функционирования пиролизного котла, используется древесина имеющая влажность не больше 20 процентов. В противном случае, КПД пиролизного котла существенно снижается.

Плюсы и минусы пиролизных котлов

Пиролизные котлы работают за счет термического разложения древесины, что даёт возможность получить дополнительную выгоду. Во-первых, при работе газогенераторного котла отсутствует зола и сажа, поэтому обслуживать такой твердотопливный котел приходится намного реже, чем обычный.

Во-вторых, за счет того, что древесина не горит в пиролизном котле, как в обычном котле, а только разлагается, выделяя при этом газ, удается существенно увеличить время работы котла. Только представьте себе, пиролизный котел при одной закладке дров способен проработать целые сутки, без какого-либо участия в этом человека.

В-третьих, как было сказано выше, КПД пиролизного котла на порядок выше, чем КПД обычного твердотопливного котла. В свою очередь, это позволяет максимально эффективно использовать энергоноситель, в качестве которого выступает древесина.

В-четвертых, при сгорании топлива в пиролизном котле, существенно уменьшается выброс вредных веществ в атмосферу. Ну и последнее, благодаря установленной автоматике, пиролизные котлы являются полностью автономным оборудованием в системах отопления.

Что же касается минусов, то их у пиролизных котлов, не так уж и много. К недостаткам, можно отнести высокую стоимость, требовательность котлов к качеству сжигаемого топлива, а также зависимость от электричества.

Так, например, средняя стоимость пиролизного котла варьируется в пределах 1000 $. Древесина для сжигания в газогенераторном котле должна быть не слишком влажная, поскольку в противном случае, серьезно пострадает КПД котла.

Ну и зависимость подобного рода оборудования от электричества, вполне понятна, ведь для работы вентиляторов и автоматики пиролизного котла, обязательно понадобится электропитание.

(3 5,00 из 5)

Источник: https://samastroyka.ru/chto-takoe-piroliznyj-kotel.html

Пиролизные котлы – стоит ли приобретать

пиролизный котел что это

Пиролизный котел имеет свои недостатки и особенности, которые стоит знать потребителям, прежде чем делать выбор в пользу той или иной теплогенерирующей техники. Авторитетные специалисты охотно перечисляют именно недостатки в первую очередь

Кто и как производит пиролизные котлы

Интересен тот факт, что именитые производители отопительной техники, пиролизные котлы или не производят вовсе, или имеют по одной линейке образцов, скорее экспериментальной, как дань моде.

В каталогах, на выставках солидные фирмы бочкообразную продукцию с большой загрузкой дров не показывают вовсе, объясняя это тем, что не находят в данной идее преимуществ.

Так называемые пиролизные котлы (большие металлоемкие устройства с дожигом газов, снабженные вентилятором и большой камерой для тления дров) делают те, кто гоняется за сиюминутным настроением потребителей, — мелкие фирмы, вплоть до гаражных производств.

Разберемся — почем такая ситуация?

Что подразумевается под названием пиролиз

Пиролиз – генерирование горючего газа и его последующее сжигание, — происходит во всех твердотопливных котлах, в большей или в меньшей степени. Такой же процесс идет и в обычной печи, — при горении дров или угля, в каком-то месте не хватает кислорода, появляется угарный газ CO, затем он находит недостающий кислород и сгорает, выделяя тепло, превращаясь из яда в обычный углекислый газ – CO2.

В качестве экспериментов еще 1950-х годах была разработана схема котельного оборудования, где сначала топливо тлело при недостатке кислорода, затем полученное СО дожигалось во вторичной камере. Но идеи не были воплощены, как не дающие ни каких преимуществ с весомыми недостатками и дорогостоящие.

Теперь же в рекламках ядовитый угарный газ СО называют – «древесный газ».

Схема, особенности работы

Вторично в 2000-х годах, когда у среднего производителя появились достаточные производственные возможности и материалы, началось производство на бытовом уровне. У потребителя лживая реклама вызывала интерес, — появились продажи и прибыль.

Схема пиролизного котла обычная – в большой камере закладка дров сначала разгорается, затем автоматика перекрывает воздух и при его недостаче дрова тлеют длительное время.
Выделяющийся угарный газ и большое количество зольных частиц – чистого углерода С смешивается с подогретым воздухом во вторичной камере, где и догорают.

В этой горелке всегда красноватое пламя – прямой признак реакции с участием углерода.

Особенность конструкции

Особенность конструкции «пиролизный котел» — наличие вентилятора 50 – 100 Вт мощностью, принудительная подача воздуха. Причем происходит движение воздуха и в первичной камере между дров, за счет завихривания (содания разрежения) в месте расположения подающей форсунки.

Наличие датчиков и управляющей автоматики, которая обеспечивает режимы работы.
Большой размер, дополнительные металлические детали, камеры.

Основное конструкционное отличие – большая дров и наличие вокруг них всех «обвесов» из автоматики, форсунок, камер сгорания.

Цена пиролизного котла

Но для потребителя пиролизный котел в первую очередь отличается большой ценой.
Нужно сравнивать одинаковые по мощности и по классу исполнения изделия. Окажется что цена пиролизного котла будет больше, чем у изделия классической конструкции в 2 – 3 раза.

У «не гаражных» производителей изделие под названием «пиролизное», обычной домашней мощности, будет стоить 150 тыс р. А «классический котел» — 50 тыс р.
У менее знаменитых разница в цене в 2 раза – примерно так 75 тыс. р. и 35 тыс р.

За что же нужно платить больше на 50 – 100 тыс рублей? В чем выгода? За сколько времени и каким образом окупится эта сумма

Настоящие технические характеристики

Более-менее серьезные производители стараются не давать истинных технических характеристик пиролизных котлов. Иначе все увидят, что ничего там особенного там нет. Их заменяют рекламными возгласами, лозунгами, или подачей лживых характеристик через вторичные источники, без ответственности.

Если же отыскать паспортные данные пиролизного котла именитого производителя, например Buderus ,т о вдруг окажется что КПД составляет всего-навсего 87%А у обычного котла – 80%

Где же сказочный «золотые горы» сэкономленных дров?

Источник: http://teplodom1.ru/kotly/263-piroliznye-kotly-stoit-li-priobretat.html

Пиролизный котёл: стоит ли ставить, доводы за и против

Пиролиз — это процесс разложения вещества под действием высокой температуры. Так учит нас классическая химия и физика. Котлы, использующие этот принцип, работают на дровах, они же и предполагаются для разложения при помощи пиролиза. В процессе разложения дров образуется газовая смесь, так называемый пиролизный газ, а также древесный уголь. Пиролизный газ является горючим веществом, при горении он выделяет тепло. Древесный уголь также горит в пиролизном котле и также образует тепло.

В чистом виде установка для сжигания пиролизного газа используется при производстве угля для мангалов и в специальных газогенераторах для автомобилей. В последних дрова используются там, где есть трудности с бензином, фактически машина может ехать на дровах. На практике это очень не экономично и связано с огромными трудностями. Ездить на бензине или сжиженном газе гораздо удобнее.

Газогенератор — это так называемая «чистая» пиролизная установка. В ней есть две раздельных камеры. Первая камера — топка, где находятся дрова. Там они разлагаются до угля практически без доступа кислорода или с очень малым доступом. Камера должна подогреваться до температуры примерно 300 градусов, чтобы дрова разлагались.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Удельная теплоемкость что это

Вторая камера — камера сжигания газа. В ней образующийся при разложении дров газ сгорает, образуя тепло.

Часть тепла идёт на подогрев первой камеры, часть может использоваться для прочих нужд. В случае с автомобильным газогенератором газ не полностью поступает в камеру, а часть его идёт в двигатель автомобиля в качестве топлива.

Само собой разумеется, что такая установка будет иметь крайне низкий КПД, гораздо ниже, чем у бензинового двигателя или у простой паровой машины, и может быть использована только там, где нет бензина, но есть двигатель внутреннего сгорания, и другого выхода, как ехать на дровах, просто нет.

Пиролизный котёл

По сути это обычный котёл, в котором дрова разлагаются горением в два этапа:

  • Разложение на уголь и пиролизный газ
  • Сгорание угля

Разделение на эти два этапа происходит в разных камерах, которые, тем не менее, связаны между собой отверстиями для доступа газа из первой камеры во вторую. Таким образом, котёл состоит из первой камеры, так называемой топки, в которую подаётся так называемый «первичный воздух» для медленного горения, и второй камеры, газовой, в которую подаётся воздух для дожига газа.

Вторичный воздух подаётся в котёл обычно при помощи специальной форсунки, которая питается от электродвигателя. При помощи электродвигателя можно увеличивать или уменьшать тягу, тем самым увеличивая или уменьшая скорость и силу горения газа в камере. Теплообменник такого котла находится в газовой камере.

Газовая камера может быть выше или ниже топки. Камера, расположенная выше, обычно делается в котлах небольшой мощности. Камера ниже топки делается достаточно редко, и здесь необходимо обеспечить отсос пиролизного газа из топки для её нормального функционирования. Из-за этого конструкция с нижней камерой не так распространена, как с верхней, куда газ, разогретый в топке, поступает самотоком.

Разрушение легенд

Основной довод сторонников пиролизных котлов — это то, что газ сгорает от форсунки рядом с теплообменником, где температура в зоне горения в районе 1000 градусов. В то время как у обычного котла она в районе 800. Тем самым, как утверждается, обеспечивается лучшая теплопередача и КПД. Сторонники этих котлов утверждают, что достижим КПД в районе 95%.

Второй довод сторонников этих котлов — то, что они не требуют постоянной загрузки топки, то есть являются котлами длительного горения. На деле же любой котёл длительного горения, будь то пиролизный или не очень, будут давать очень низкий КПД как раз за счёт того, что топливо в них будет сгорать не полностью.

C+2H2+2O2=CO2+2H2O

Так выглядит типичная реакция горения. В итоге образуется углекислый газ и вода. Когда горение происходит не полностью, так называемая рекация длительного горения, образуется не углекислый газ, а угарный, CO, и чистый углерод С в виде сажи. Количество теплоты при таком разложении будет намного ниже, чем при обычном горении. А сажа будет накапливаться в котле и дымоходе.

Как результат, хотя топку придётся загружать реже, но дров при этом будет потребляться для обогрева больше, а вместо сэкономленного на загрузке времени придётся потратить гораздо больше времени на чистку котла. Здесь нет никаких «трюков», связанных с «пиролизностью» котла. Как становится ясно, чисто пиролизным газогенератором данный котёл не является, в нём происходит как сжигание дров, так и дожиг пиролизного газа.

Котёл длительного горения не обязательно должен быть пиролизным. Например, раньше были распространены конструкции печей длительного горения, с загрузочным бункером.

Все они давали очень низкий КПД и большое количество угарного газа. В случае, когда дымоход постоянно засоряется сажей, тяга в таких устройствах становится невелика, и угарный газ всё больше попадает в помещение. В результате создаётся не только загрязнение окружающей среды, но и смертельная опасность хозяевам дома.

Второй довод сторонников пиролизных котлов — это то, что он в нём дрова сгорают полностью, даже золы не образуется. На самом деле это не так. Зола в нём образуется, но за счёт создания искусственной тяги она выходит в дымоход, являясь веществом, которое легко подхватывается потоками воздуха.

В этом легко могут убедиться владельцы таких котлов — практически всегда возле трубы на крыше, покрытой снегом, будет зольная корка, или даже вся крыша будет чёрной от золы. В летнее время она будет периодически смываться дождями.

Хорошо это или плохо — каждый решает сам, во всяком случае, из топки выгребать придётся меньше, но вокруг дома будет грязь.

КПД пиролизного котла — ещё один миф. В первую очередь из-за низкой температуры горения дров и большем количестве этапов, на каждом из которых можно потерять теплоту. При недостаточном количестве кислорода, в присутствии так называемого первичного воздуха, дрова сгорают не полностью, температура горения их ниже.

В пиролизном газе львиную долю составляют не сгоревший углерод и угарный газ, который в газовой камере у форсунки окисляются до углекислого.

Естественно, если бы всё это получалось в один этап, мы имели бы классическую реакцию горения с достаточным количеством кислорода, при котором максимально быстро дрова окислялись бы до углекислого газа и водных паров, и они выводились бы на крышу через трубу без последствий.

Высокая температура горения в пиролизном котле наблюдается не по всей площади, а в единственной малой точке — там, где воздух непосредственно из форсунки попадает в камеру. В остальных частях котла она будет ниже, чем в обычном котле, и очень неравномерна. Это является отрицательным фактором, вызывает неравномерный прогрев теплообменника и возможность образования пузырей, что может вызывать паровой взрыв и выход его из строя.

Причины высокого КПД котла

Высокий КПД котла по сравнению с «обычным» и меньшие затраты дров объясняются тем, что пиролизные котлы, изготовленные с применением современных материалов и технологий, ставились на месте старых, изношенных советских ещё котлов, печей, в результате да, действительно можно было наблюдать некоторую экономию.

Однако эта экономия будет не так заметна, если учесть, что кроме собственно дров пиролизный котёл потребляет энергию от электросети для обеспечения тяги форсунки. Даже если учесть низкую стоимость электроэнергии для сельских жителей, всё равно это будет достаточно существенная статья, тем более, если для добычи дров существует определённая квота там, где есть лес, и можно просто взять делянку и их напилить почти бесплатно, а за электричество придётся платить сполна.

Финальным гвоздём в крышку гроба всех пиролизных котлов будет их стоимость. Обычно она выше как минимум в два раза, чем у обычного котла прямого горения с теплообменником того же качества исполнения.

При этом обычный котёл проще в обслуживании и не требует такой частой очистки, имеет фактически чуть выше КПД и чаще всего не потребует затрат на электровентилятор.

В конце концов, если нет желания возиться с топкой, можно точно так же поставить там на автоматике режим регулировки подачи воздуха, чтобы дрова горели как можно дольше, и добиться ценой снижения КПД того же времени в 12 часов, о котором говорят производители котлов.

Действующие образцы

Существует немало конструкций этих котлов — котёл Гейзер пиролизного типа, котёл Попова, котёл Бастион. Большинство из них либо не производятся на настоящий момент, либо имеют «засекреченные» характеристики, ознакомиться с которыми покупатель сможет, только купив котёл вместе с его паспортом.

Одна из немногих фирм, которые согласились опубликовать характеристики своих котлов — это Buderus. Возьмём для примера их котёл Logano S 171.

У него указан вполне обычный для котла прямого горения КПД — 87%. И да, период сгорания дров далеко не длительный — три часа, как и в обычном подобном устройстве без всякого пиролиза. Мощность котла 50 кВт, а стоимость — $3500. За такие деньги можно купить себе хороший, просто отличный котёл обычного типа, и даже два, да ещё и смонтировать всю систему центрального отопления со всеми приборами.

Производитель на своём сайте даёт сравнительно честную информацию, что этот котёл по характеристикам не сильно отличается от обычного котла прямого горения. Ведь, в сущности, он таковым и является, ведь уголь, образующийся при пиролизе, тоже сгорает, а зачем тогда делать отдельную камеру, если всё равно происходит сгорание по примерно той же схеме, с теми же конечными продуктами реакции, что и в обычном котле? Если нет разницы — зачем платить больше?

Самодельные конструкции

Конечно, читатели наверняка зададутся вопросом — раз покупные пиролизные котлы такие дорогие, не проще ли сделать это всё самому? В итоге получится настоящий пиролизный котёл, и не надо будет платить в магазин такие деньги. Можно ответственно сказать — вряд ли это получится.

Дело в том, что для изготовления котла потребуется большое количество навыков по сварке, проектированию теплосетей. Работа по сварке теплообменника, корпуса котла соответствует квалификации сварщика 5-6 разряда. В лучшем случае получится просто буржуйка. Естественно, её КПД и эффективность, удобство в обслуживании будут ниже, чем у теплового прибора, спроектированного инженерами, прошедшего испытания, имеющего сертификат.

Зачем усложнять буржуйку элементами, которые не добавят ей эффективности? Если хочется так уж сделать самодельный котёл, то гораздо лучше будет изготовить обычный. Это будет проще, дешевле, меньше вероятность получить брак. А ещё лучше просто купить котёл в магазине. Обычный, не пиролизный. Это и гарантия производителя в безопасности изделия, и надёжность, и безопасность, и эффективность конструкции.

Источник: https://zbbr.ru/piroliznyj-kotel/

Принцип работы пиролизного твердотопливного котла длительного горения

В данной статье рассмотрим, что такое пиролизные котлы, их недостатки и преимущества.

Пиролизные твердотопливные котлы — схема, принцип работы, достоинства и недостатки

Пиролиз – это химический процесс разложения древесины на древесный уголь и газ, при котором выделяется большое количество энергии в виде тепла. Такой процесс возможен при высокой температуре (200800°С) и ограниченным содержанием кислорода.

Пиролизные котлы – это котлы, которые предназначены для отопления помещений, основной принцип их работы основан на выделении пиролизного газа и его сжигании, фото 1.

Фото 1. Пиролизные котлы

Топливом для пиролизных котлов могут быть (фото 2.):

  • дрова (оптимальный размер не более 450×250 мм (длина × толщина);
  • брикеты;
  • опилки, измельченные ветки;
  • пеллеты;
  • кокс;
  • уголь;
  • торф.

Фото 2. Пиролизные котлы используют различное твердое топливо

Наиболее эффективным видом топлива является древесина, которая выделяет максимальное количество пиролизного газа. Для эффективной работы пиролизных котлов следует применять дрова толщиной не менее 70100 мм. Также в комплексе с дровами можно использовать опилки и пеллеты (до 25%). Только на опилках или измельченных ветках и древесине пиролизные котлы не работают, или работают с очень низким КПД.

Принцип работы пиролизных котлов

Оборудование, которое позволяет получить газ вследствие пиролиза древесины, называется газогенератором. В замкнутой емкости, которая называется реактором или топливная камера помещаются дрова, фото 3.

Дрова поджигают с помощью спичек или других средств (этап 1). Вначале дрова начинают гореть как в обычном котле, а далее при достижении температуры 200800°С задвижка подачи воздуха в камеру сгорания прикрывается и тогда начинает происходить процесс пиролиза древесины. В процессе разложения происходит выделения древесного газа (пиролизного газа), который отводится с помощью отводной трубы (этап 2). Химический процесс пиролиза происходит с выделением теплоты (экзотермия).

В трубке данные газы конденсируются и подаются в камеру сгорания (дожига), где смешивается с вторичным воздухом и затем сжигаются (этап 3). Температура в котле регулируется автоматически с помощью автозадвижки, которая обеспечивает подачу нужного количества воздуха и пиролизного газа в камеру дожига. В камере дожига температура горения пиролизного газа может достигать 1101200°С.

Фото 3. Принцип работы пиролизных котлов

При сгорании газа выделяется тепло, которое проходит через теплообменник, нагревая тем самым воду в системе, а продукты сгорания выходят через дымоход (этап 4).

Производители пиролизных котлов заявляют, что КПД таких котлов достигает 8589%. Тут надо отметить, что такая эффективность использования котла достигается только за счет оптимального качества дров – в этом случае дрова должны быть максимально сухими. Приведем данные для наглядности, как влияет влажность дров на получения количества теплоты (энергии):

  • сжигание 1 кг дров с влажностью 20% – мощность 4 кВт;
  • сжигание 1 кг дров с влажностью 50% – мощность 2 кВт.

Высокая влажность дров приводит к интенсивному выделению водяного пара, который перемешиваясь с пиролизным газом уменьшает концентрацию горючего, и тем самым снижает мощность горения.

Еще одной отличительной особенностью таких котлов является взаимодействие пиролизного газа и продуктов сгорания, т.е. с углеродом содержащимся в их составе. Такое взаимодействие значительно обезвреживает выброс вредных веществ.

Температура воды обратной трубы, которая поступает в котел должна быть не меньше 5060°С. Снижение температуры воды, которая поступает в котел приводит к образованию конденсата на оборудовании котла и интенсивному процессу коррозии, что снижает долговечность эксплуатации котла, изготовленного из стали. Внутренняя толщина стальных стенок котла должна быть не менее 45 мм.

Конструкция твёрдотопливных пиролизных котлов

В наше время производят очень большое количество пиролизных котлов различной конструкции, но принцип действия их одинаковый, и основные узлы и детали содержатся в каждом из видов такого котла, фото 4.

Фото 4. Примеры конструкции пиролизных котлов длительного горения

Твердотопливный пиролизный котел состоит из двух основных камер:

  • топки загрузки (газогенераторная камера);
  • топки сгорания (камера сгорания газа).

В топке загрузки происходит процесс пиролиза дров. В топке сгорания происходит горение газа, который выделился из древесины вследствие пиролиза.

В зависимости от места расположения камеры сгорания различают котлы с:

  • нижней топкой;
  • верхней топкой.

Наиболее распространенные котлы с верхней топкой сгорания.

Рассмотрим кратко основные достоинства и недостатки котлов с нижней и верхней топкой (камерой сгорания):

Достоинства и недостатки котлов с нижней и верхней топкой

Пиролизные котлы в зависимости от типа тяги разделяются на:

  • с естественной тягой;
  • с принудительной тягой.

Естественная тяга обеспечивается за счет длинного (высокого) дымохода. Котел с принудительной тягой оборудован вентилятором или дымососом, которые работают от электрической сети переменного тока напряжением 220 В. Котел с принудительной вентиляцией более эффективный, но зависит от наличия электричества.

Теперь рассмотрим кратко недостатки и преимущества котлов с принудительной и естественной тягой:

Недостатки и преимущества котлов с принудительной и естественной тягой

Пиролизные котлы длительного горения дорогой комплектации оборудованы программатором, с помощью которого выставляется требуемый режим отопления. Автоматизация процесса горения заключается в регулировании работы циркуляционного насоса и вытяжного вентилятора.

Корпус котла изготовлен из стали или чугуна. Чугунные котлы (например «DAMAT PYRO») более надежные и долговечные, потому что не так быстро прогорают и подвергаются коррозии.

 Достоинства:

  • получение дополнительного тепла из-за сгорания газа, который выделяется при пиролизе древесины. При сгорании дров выделяется значительно меньше тепловой энергии, чем при сгорании пиролизного газа. Для горения газа затрачивается меньшее количество воздуха, чем при сжигании дров в обычном котле;
  • при сжигании не образуется сажа или образуется в очень малом количестве. Пиролизные котлы вследствие сгорания древесины и других видов топлива выделяют в 3 раза меньше вредных веществ и компонентов, чем традиционные твердотопливные котлы;
  • дрова сжигаются полностью, что означает получения очень маленького количества пепла в виде пыли по сравнению с обычным сгоранием дров;
  • высокое значение КПД (до 8589%);
  • длительная работа котла (время между ми составляет 812 часов и более) и зависит от температуры окружающей среды, размера жилой площади, мощности и конструкции котла;
  • возможность регулировки мощности котла, в приделах 30100%. Процессом сгорания пиролизного газа легче управлять, чем процессом сжигании дров или другого вида топлива в обычном котле;
  • в некоторых модификациях таких котлов можно сжигать резину и полимерные изделия с минимальным выбросом в атмосферу вредных веществ и соединений.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Тип компрессора в холодильнике какой лучше

Недостатки:

  • зависимость от электричества. Вентилятор потребляет энергию в размере 80100 Вт. Для обеспечения бесперебойной и надежной работы пиролизного котла с принудительной тягой применяют систему оборудованной генератором невысокой мощности;
  • большие габариты котлов;
  • высокое требование к влажности дров;
  • пиролизные котлы производятся только одноконтурными. Для обогрева воды следует дополнительно устанавливать отдельно стоящее оборудование;
  • высокая стоимость котла (примерно, в 1,52 раза выше стоимости традиционных котлов).

На рынке пиролизные котлы представлены такими фирмами-производителями: отечественные «Мотор Сич», «Буржуй-К», «Стс» и иностранные VIESSMANN, DAKON, ATMOS, OPOP, OLYMP и др.

 Публикацию подготовил – эксперт GIDproekt

Конев Александр Анатольевич

Источник: http://gidproekt.com/princip-raboty-piroliznogo-tverdotoplivnogo-kotla-dlitelnogo-goreniya.html

Делаем пиролизный котел своими руками

Суть этапа заключается в том, что нужно перенести котел в отведенное для него место. Ни в коем случае не двигайте такой котел в одиночку, так как вес котла очень большой. Лучше всего попросите помощи у друзей или грузчиков.

Теперь пришло время вывести дымоход и подключить его к котлу. После этого стоит подвести отопительную систему к пиролизному котлу. Теперь проверьте герметичность аппарата и подключите вентиляцию.

Пришло время начать тестирование котла — делайте это по той же инструкции, что была описана выше.

Для того чтобы у котла была оптимальная температура стоит изучить источники с информацией как добиться хорошего результата.

Отделка кирпичом позволит полностью контролировать температуру. Суть работы контроллера заключается в том, что при помощи датчика температуры можно проконтролировать температуру выхода. Когда температура достигает максимума, вентилятор останавливается. Сгорание газообразных веществ остановится, дрова начнут тлеть. Когда температура начнет падать, вентилятор включится и горение пиролиза продолжится.

Собственноручно вы можете сделать и кирпичный котел пиролизного типа — этот вид котлов особою актуальность приобрел среди людей у которых есть много места для его размещения.

Чертежи такого котла можно найти на просторах интернета, купить у специалиста либо же создать самостоятельно. Давайте поговорим о достоинствах данного котла:

Используется как отдельный источник отопления, потому как длительное время держит температуру. У таких котлов достаточно прочная конструкция, потому как кирпич устойчив к высоким температурам.

Единственный минус — это размеры котла. Как правильно устанавливать и использовать пиролизный котел. Такой котел нужно устанавливать на фундаменте, после этого стоит проверить не шатается ли конструкция. Далее следует приступить к тому, чтобы обеспечить максимальную безопасность использования пиролизного котла. Информацию как это сделать правильно, вы найдете в сети.

Виды топлива

Одним из наиболее положительных свойств пиролизных котлов является то, что они способны качественно эксплуатироваться на любом твердом топливе.

Это может быть черный и бурый уголь, а также древесина и торф и т.д.

Разумеется, на каждом из этих видов топлива, пиролизный котел способен работать в течение определенного времени до момента, когда оно полностью сгорит.

Время сгорания разного топлива следующее:

  • бурый уголь – 8 часов;
  • твердая древесина – 6 часов;
  • мягкая древесина – 5 часов;
  • черный уголь – 10 часов.

Как показывают наблюдения, наиболее эффективным топливом для пиролизного котла является сухая древесина. Она, при длине 45-65 сантиметров дает возможность котлу функционировать наиболее эффективно и увеличивают время его эксплуатации.

Но если эти виды топлива отсутствуют, можно использовать любой вид органического топлива.

Разумеется, если оно разрешено для применения в таком котле.

К разрешенным видам топлива относятся:

  • брикеты и пеллеты для отопления;
  • древесные отходы;
  • промышленные отходы, содержащие целлюлозу;
  • некоторые разновидности торфа.

При отоплении необходимо учитывать, что если расход первичного и вторичного воздуха подобраны правильно, а влажность воздуха не выше допустимой, то не будет выделяться побочных продуктов при горении.

Почему стоит купить именно такой котел

Владельцы такого оборудования получают множество преимуществ:

  • Высокий КПД устройств, поскольку топливо сгорает, практически, без остатка.
  • Возможность регулировать температуру в отапливаемом помещении, что позволяет расходовать топливо предельно экономно.
  • Низкий уровень вредных веществ в отработанных газах. Их выделяется почти в три раза меньше, чем при работе классических твердотопливных котлов.
  • Возможность загружать топливо в среднем два раза в день. Экономичный режим предполагает даже одну загрузку в сутки.
  • Полуавтоматическое управление. С помощью пульта можно увеличивать либо уменьшать скорость подачи воздуха, что дает возможность регулировать мощность устройства в пределах от 30 и до 100%.
  • Количество продуктов сгорания минимально. Таким образом чистка оборудования проводится достаточно редко.

Прибор имеет и некоторые недостатки, о которых нужно знать, прежде чем выбирать это устройство. Во-первых, все автоматизированные модели работают только от сети. Во-вторых, стоимость прибора в среднем в полтора раза выше устройств классического горения.

Однако существенная экономия топлива со временем позволяет окупить все затраты. Ну и, чаще всего пиролизные котлы, работающие на твердом топливе, выпускаются одноконтурными. Поэтому могут использоваться только в качестве отопительной системы.

Для подогрева воды придется устанавливать другие устройства, что предполагает дополнительные денежные затраты.

Принцип действия пиролизных аппаратов предполагает длительный процесс горения, что дает возможность сократить количество закладок и существенно уменьшить количество топлива

Закладка топлива в пиролизные устройства всегда производится вручную, автоматизировать этот процесс нельзя. Это можно считать небольшим недостатком системы

Особенности конструкции

Источник: https://vse-otoplenie.ru/piroliznyj-kotel

Пиролизный котел длительного горения: преимущества и недостатки

Пиролизные котлы длительного горения являются прекрасным альтернативным источником энергии в частных домах в условиях частых перебоев газоснабжения. Дрова являются древнейшим видом топлива, которым человек обогревает свои жилища на протяжении тысячелетий.

Пиролизные котлы длительного горения — современная альтернатива газовому отоплению в частном доме.

Пиролизные котлы — одна из разновидностей котлов длительного горения. Поэтапное разделение процесса горения повышает эффективность и продлевает время работы газогенератора.

Топку пиролизного котла разделяет специальная форсунка. В первом отсеке, под действием высоких температур, закладка дров выделяет горючий газ. Второй служит для дожига продуктов разложения древесины.

В зольнике образуется минимальное количество золы, а дымоход не обрастает отложениями сажи.

Газогенераторные установки предназначены для систем отопления жилых домов, площадь которых больше 100 м².

Цена пиролизных котлов длительного горения с водяным контуром:

Марка Цена, рублей
Твердотопливный пиролизный котел МС-16 (Россия) 132000
Стальной пиролизный котел Buderus Logano S171-22 W (Чехия) 202250
Твердотопливный пиролизный котел Буржуй — К СТАНДАРТ-20 (Россия) 49800
Газогенераторный котел КО12 (Россия) 52494

Пиролизные дровяные котлы работают до двух суток на одной загрузке топлива. Стоимость продукта зависит от марки производителя, мощности и степени оснащения агрегата автоматикой.

Что такое пиролиз и какова его эффективность

Средневековые европейцы в результате долгих веков сжигания дров установили, что эту энергию можно использовать более рационально, если в печи класть не дрова, а древесный уголь. Производили его путем сжигания обычных дров без достаточного доступа кислорода. Для этого копали специальные ямы в земле, где и происходил весь этот процесс, в последствии названный пиролизом.

Некоторые виды пиролизных котлов длительного горения.

Такие ямы прекрасно справлялись с задачей получения древесного угля, но та энергия, которая выделялась в ходе этих процессов, тратилась без какой-либо пользы. Стоит сказать, что количество, выделяемой энергии было очень приличное. Поэтому современные технологии не обошли стороной такой подарок природы.

Были созданы пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром, которые смогли обуздать это тепло, используемое ранее впустую. Сегодня их с успехом используют, не только как вспомогательные источники отопления, но и как основные.

Это и не удивительно, ведь кроме обычных дров, в них можно загружать и другое, более современное и эффективное топливо на древесной основе.

Пиролизный котёл длительного горения с водяным контуром — вид в разрезе.

Принцип работы пиролизных котлов длительного горения

Внешне эти котлы мало чем отличаются от обычных металлических печей. Они имеют такую же загрузочную дверцу, ведущую в первичную камеру сгорания. В нее укладываются обычные дрова, а также брикеты из опилок либо торфа. Используют в этих целях и изобретение последних нескольких лет — гранулы пеллет. Они представляют собой сильно спрессованные отходы столярного производства. В дело идет все, начиная от коры деревьев и заканчивая торфом и сушеным навозом.

Современный котёл длительного горения с бункером для пеллетных гранул.

На дне камеры сгорания располагается колосник, имеющий вид очень тяжелой чугунной решетки. Он необходим для подачи воздуха под топливо.

Загруженные дрова поджигают и ждут пока они полностью разгорятся под воздействием первичного потока воздуха. Как только котел выходит на режим, доступ воздуха в первичную камеру практически прекращают, в результате чего горение останавливается.

Топливо начинает только тлеть, выпуская пиролизный газ. Он обладает очень высокой горючестью, но так как воздуха мало, то он не вспыхивает.

Схема системы отопления частного дома с использованием твердотопливного котла.

Затем самотеком или принудительно эта газообразная летучая смесь органики подается во вторичную камеру, которая собственно и является главной рабочей частью пиролизного котла длительного горения. С водяным контуром системы отопления она связана непосредственно.

Поступающий в эту камеру газ имеет температуру около 300 градусов и поэтому вспыхивает при поступлении кислорода без промедления. Во вторичную камеру подается достаточное для горения количество воздуха.

Пиролизный газ выделяет при сгорании намного больше энергии, чем простые дрова, поэтому нагревание теплоносителя в системе происходит очень быстро.

Пример размещения твердотопливного котла с автоматической подачей пеллет из бункера хранения в подвальном помещении частного дома.

Важным моментом является то, что порция дров, помещенная в топку, расходуется очень медленно, что позволяет отапливать помещение очень небольшим их количеством длительное время.

Принцип работы пиролизного котла с водяным контуром.

Преимущества и недостатки котлов на пиролизном газе

Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром ценят за их преимущества перед печами с прямым горением. Можно перечислить некоторые из них:

  • полное сгорание топлива без накопления сажи. Кроме экономии дров это свойство несет гораздо большую пользу. Полное сгорание означает, что в качестве отходов выделяется лишь углекислота и обыкновенная вода. Ни то, ни другое не представляет большого вреда для людей и природы в целом. Этого нельзя сказать о частичном сгорании дров. Вредные токсичные вещества, образующиеся при неполном распаде органики, попадают в атмосферу, вызывая нежелательные последствия, не говоря уже о зловонном едком дыме;

Для увеличения эффективности пиролизного котла используйте только сухие дрова.

  • благодаря полному сгоранию, в газогенераторах можно использовать любое органическое твердое топливо. По сути им может быть любая органика, способная к активной реакции окисления, то есть горению. Такие котлы можно устанавливать на швейных и кожевенных фабриках, на предприятиях деревопереработки, сельхозпредприятиях. Этим полностью решается проблема утилизации отходов;
  • высокая экономия средств на топливо, так как пиролизные котлы длительного горения с водяным контуромимеют такое названия по причине того, что от одной дровяной закладки рабочий процесс может продолжаться не менее 12 часов. Простая печь или котел, максимум способны гореть 4 часа;

Схема подключения твердотопливного котла к системе отопления дома.

  • полностью решен вопрос регулировки процесса горения и нагревания теплоносителя. По причине того, что в рабочей камере сгорает газообразное топливо, его поток легко регулируется, так же, как и интенсивность горения. Это позволяет полностью автоматизировать работу котла, не хуже, чем электрического или газового.

Есть у пиролизных котлов длительного горения и недостатки, о которых следует осведомиться, при приобретении этой техники:

  • стоимость газогенераторов намного выше, чем у других видов теплотехники. Однако это со временем окупается, благодаря экономии топлива;

Автоматизированная котельная в современном частном доме.

  • топливо должна быть идеально сухим. Уже 20%-я влажность является серьезным препятствием для горения. Котел просто престанет работать после ограничения доступа воздуха;
  • в связи с тем, что в конструкции практически всех моделей предусмотрено использование вентиляторов для нагнетания воздуха, то для их работы требуется наличие электроэнергии, что не позволяет использовать эту технику на дачах, не имеющих электроснабжения.

Схематическое изображение пиролизного котла с водяным контуром.

Отзывы владельцев пиролизных котлов длительного горения

Если задаться вопросом, то можно найти на форумах и в блогах множество отзывов владельцев пиролизных котлов длительного горения. Вот некоторые из них:

В прошлом году поставил газогенератор у себя на даче. Рядом лесопилка, где всегда огромное количество опилок коры и сучков. Бери – не хочу. Теперь не нарадуюсь. На топливо совсем не трачусь. Привез телегу отходов, которые взял бесплатно. Не знаю, когда и израсходую.Недавно приобрел твердотопливный котел, друг посоветовал. Поначалу не понимал, зачем я это сделал, где брать и хранить дрова. А потом узнал, что можно пользоваться пеллетными гранулами. Купил несколько мешков. Топлю – горя не знаю.Ольга Мейзер, п.Голышманово, Тюменской обл:Мой муж привез недавно чудо-печь, которая работает на обычных дровах. Я его долго ругала. Говорила, что у нас газопровод и газовый котел. Зачем нам еще эта печка. Он сказал, что я все пойму позже и подключил это устройство к системе, оставив и газ. Однажды в поселке произошел обрыв газопровода. Рабочие три дня исправляли аварию. Соседи скупили все электронагреватели, а мой муж только пожал плечами и растопил свою печь. Теперь я поняла, что была не права.Схема самодельного пиролизного котла для отопления дачи или гаража.

Отзывы владельцев пиролизных котлов длительного горения раскрывают все положительные качества устройства. Использовать этот прибор действительно можно с большой пользой для себя. Являясь альтернативным источником тепла, он может полностью решить проблему временного отсутствия газа. Для тех же, у кого имеется возможность пользоваться отходами различного производства, это просто находка.

Где установить пиролизный котел длительного горения

Как правило пиролизные агрегаты устанавливают для отопления домов большой площади. Их располагают в отдельном специально приспособленном, защищенном от возгораний, помещении. Котельную оборудуют системой приточной вентиляции. Агрегат должен быть удален от стен на расстояние не менее 20 см.

Нормативное значение веса для самодельных котлов длительного горения на дровах — 250 кг/м². Соблюдение условия допускает установку агрегата на ровной устойчивой поверхности без фундамента. Площадь места установки выносят за проекцию корпуса агрегата на 15 см (перед топочной дверцей 30 см).

Устройство стального твердотопливного котла Buderus Logano.

Пол застилают асбестом или базальтовым картоном, (толщина 4÷6 мм). Сверху кладут лист оцинкованного кровельного железа (толщина 2 мм). Прямой контакт пола с корпусом исключают опорные конструкции — ножки котла.

Поверхность дымохода обязательно покрывают теплоизоляцией. Утепление предотвратит резкий перепад температур и образование конденсата в дымоходе. Толщина слоя утеплителя зависит от температуры уходящих дымовых газов. Желательно использовать сэндвич-трубу из нержавеющей стали, стойкой к агрессивной среде. При отсутствии естественной тяги устанавливают дымосос.

Пиролизные котлы длительного горения — экологичны и энергоэффективны благодаря полному сгоранию твёрдого топлива.

Эстетика кустарного производства уступает дизайну заводских моделей, но самостоятельно собранный агрегат отвечает требованиям конкретной системы отопления. Не стоит забывать, что изготовление по готовым чертежам (видео) своими руками котла длительного горения, снизит затраты на его обустройство как минимум в 2 раза.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое коэффициент теплопроводности

принцип работы твердотопливного поролизного котла длительного горения

Принцип работы твердотопливного пиролизного котла длительного горения «Траян»Твердотопливный пиролизный котел на дровах.  

Источник: https://hozsektor.ru/piroliznyj-kotel-dlitelnogo-goreniya-foto-video-preimushhestva-i-nedostatki

Принцип работы пиролизных котлов

Одним из видов твердотопливных, как правило водонагревательных, котлов являются пиролизные, или газогенераторные установки. В этой статье мы рассмотрим принцип их работу и разберемся действительно ли они такие эффективные.

Дрова всегда использовались людьми как источник тепла, однако сейчас технологии позволяют применять их с более высоким КПД чем давали старые печи. Современные котлы не только значительно экономят ресурсы, но и время, ведь за ними не нужно следить, а одной закладки дров хватает на 12-24 часа.

Почему у пиролизного котла такой высокий КПД

В отличии от классических твердотопливных котлов здесь происходить процесс “горения наоборот”, то есть тепло выделяет не процесс горения древесины, а горение выделяемого газа. Теперь давайте разберемся подробнее.

Сам процесс пиролиза представляет из себя разложение органических соединений при высокой температуре (200800°С) и ограниченном количестве кислорода. При этом выделяется газ и отработанный кокс.

Этот принцип работы используют и газогенераторные котлы, где, в качестве органического вещества служит древесина. Выработанный таким образом газ сгорает при температуре до 1200°С и выделяет значительно больше тепловой энергии, нежели сами дрова из которых он получен. Таким образом можно получить до 50% больше тепла. КПД таких котлов достигает 8589%.

В качестве топлива может использоваться:

  • дрова,
  • различные пеллеты,
  • щепа,
  • топливные брикеты,
  • кокс,
  • уголь.

При этом содержание канцерогенных веществ в отработанных газах, выбрасываемых наружу, минимальное, что важно для людей, заботящихся об экологии.

Принцип работы достаточно простой

1 этап. Дрова разогреваются до температуры выхода пиролизных газов.

2 этап. Начинает выходить газ, начинается процесс пиролиза и он продолжается ровно до тех пор, пока все летучие газы не испарятся из топлива.

3 этап. Окончательное сгорание углей.

Преимущества и недостатки

К плюсам такой установки можно отнести:

  • Самый высокий КПД среди всех твердотопливных котлов, он составляет 90–93%.
  • Выделяется примерно в 3 раза меньше вредных веществ, что делает их более экологичными.
  • Большой интервал между ми топлива, порядка 12 часов для мягких пород древесины и 24 часа для брикетов, пеллет и твердых сортов.
  • Низкое количество смол в отработанных газах продлевает срок службы дымоходов.

Недостатки:

  • Необходимо топливо низкой влажности. Лучший вариант это 20%.
  • Стоимость таких котлов выше всех остальных типов такого оборудования.
  • Установка с принудительной тягой делает ее зависимой от электричества.

Как влияет влажность дров на эффективность

Древесина для пиролизных котлов должна быть просушена до 15-20% влажности. Такой результат сложно получить при естественной сушке, поэтому можно считать это главным недостатком такого типа котлов.

Сырые дрова выделяют большее количество водяного пара, который перемешивается с газо-кислородной смесью и снижает ее энергоемкость. Пример такого снижение в цифрах:

  • Сжигание 1 кг дров с влажностью 20% – мощность 4 кВт;
  • Сжигание 1 кг дров с влажностью 50% – мощность 2 кВт.

Если перенести это на работу установки, получается что сырые дрова увеличивают 1 этап работы (см. схему выше). То есть работать котел будет как классический больше времени, а как пиролизный – меньше. Эффективность будет снижаться прямо пропорционально.

Подробная схема работы, 6 этапов

  1. После того как дрова разгорелись, заслонка закрывается и начинается стадия тления.
  2. В камеру нагнетается кислород, в небольшом количества, но в достаточном чтобы поддерживать тление.
  3. В это время происходит выделение пиролизных газов.
  4. Газы попадают во вторичную камеру сгорания где соединяются с кислородом, который искусственно нагнетается.
  5. Происходит процесс сгорания смеси с выделением тепла. Часть энергии уходит на теплообменник для прогрева теплоносителя, часть уходит в первичную камеру для поддержания процесса пиролиза.
  6. Отработанные продукты горения выходят через дымоход, проходя при этом через дополнительный теплообменник и отдавая оставшееся тепло.

Весь процесс сгорания происходит под контролем системы терморегулирования.

Ее можно настроить на определенную температуру в помещении.

Какие виды газогенерирующих котлов существуют

Схема котла с нижней камерой сгорания газов

Как вы уже поняли, такие котлы содержат две камеры сгорания: первичную топку загрузки (где горят дрова) и камеру сгорания (где непосредственно горит газ). Но, по своему расположение, топки могут быть двух видов:

  • с нижней камерой сгорания,
  • с верхней камерой сгорания.

Особенности котлов с нижней камерой сгорания

В этом случаи пиролизный газ с первичной топки подается путем искусственного нагнетания с помощью турбины. Это делает работу установки зависимой от электричества.

Достоинства Недостатки
Удобная топлива в камеру Необходимость очистки от золы камеры сгорания газа
Удобное обслуживание Более высокая цена, обусловленная сложной конструкцией
КПД выше за счет большей камеры теплообменника

Особенности котлов с верхней камерой сгорания

Камера сгорания газов сверху

В этом случаи дрова горят в нижней камере, а выработанный газ поднимается в верхнюю, где и происходит его сгорание.

Достоинства Недостатки
Газ поступает в камеру естественным образом Немного ниже КПД
Камеру чистить нужно реже
Отработанные газы выходят благодаря естественной тяге

Немного теории из эффективности этого оборудования

Как заявляют многие производители расход топлива на 100 м² помещения при его высоте до 3 м составляет  не более 10 кг в сутки. В качества дров рекомендуют использовать березу или клен. Хвойные породы менее эффективны так как в выделяемых газах остается смола.

В заключение

Если вы решили установить и пользоваться котлом на твердом топлива, такой вариант как пиролизный будет наиболее рациональным. Не смотря на свою высокую стоимость он окупится довольно быстро за счет своего высокого коэффициента полезного действия. Кроме этого будет экономить ваше время в процессе эксплуатации и обслуживания.

Источник: https://vremya-stroiki.net/princip-raboty-piroliznyx-kotlov/

Эффективность увеличена в разы! Пиролизный котел: что это такое, принципы его работы

Пиролиз широко применяют в разных отраслях промышленности. Востребован этот химический процесс и для обогрева жилых площадей.

Пиролиз происходит при любом виде твёрдого сырья:

  • Дрова.
  • Мелкие ветви или древесные опилки.
  • Брикеты.
  • Торф.
  • Бурый уголь.
  • Пеллеты.
  • Кокс.

Однако наиболее эффективно пиролизный агрегат работает на топливе с повышенным уровнем выхода летучих веществ — на древесине толщиной 80—100 мм. Вместе с ними используют пеллеты или древесные отходы.

Внимание! Использовать только опилки или пеллеты нецелесообразно — с ними котел не вырабатывает тепло или же его КПД снижается до минимума.

Пиролизный котел: что это значит, его устройство

Конструкция пиролизного котла выглядит следующим образом:

  1. Дымоход.
  2. Блок управления.
  3. Загрузочный бункер.
  4. Форсунка.
  5. Камера сгорания.
  6. Теплообменник.

Отопительный котёл на основе пиролиза представляет собой двухкамерный агрегат — в этом его особенность. химическая реакция в этих камерах:

  1. Камера загрузки или газифицирующая камера. Здесь происходит предварительное термическое разложение сырья. Органика под воздействием высоких температур превращается в горючий газ. Для поддержания тления в камеру направляется первичный воздух. Горение при температуре 300—800 °C.

Фото 1. Камера загрузки топлива в пиролизном котле. Внутренняя отделка выполнена шамотным кирпичом.

  1. Камера сгорания. После тления выделенный воздух и газ попадают сюда. Здесь образовавшийся газ горит, как обычный природный. Температура в среднем 1200 °C. Именно на этом этапе выделяется очень много тепла, необходимого для отопления. В то же время происходит сильное аэродинамическое сопротивление, поэтому необходима принудительная тяга, роль которой выполняет дымосос.

Два пространства между камерами разделяет колосник, в который загружается топливо. Там оно поджигается и запускается дымосос. Колосник препятствует выходу тепла из верхней камеры загрузки и обеспечивает лёгкий поток первичного воздуха.

Пиролизные топки оснащены переключателями тяги, которые разжигают топливо. Таким образом, в начале розжига котёл функционирует как устройство прямого горения, а после закрытия задвижки переключается на пиролиз.

Виды пиролизных устройств, характеристики

Котлы на основе пиролиза различаются по своему строению. Так, существуют:

  • Камера дожига сверху. Встречается редко. Преимущества конструкции в том, что дымовой газ беспрепятственно проходит в камеру дожига, а после догорания сразу попадает в дымоход для дальнейшего охлаждения. Среди минусов — расположение дымовой системы неэкономичное, так как изначально требуется больше расходного материала для изготовления подобной конструкции.

Фото 2. Пиролизный котел с нижней камерой дожига. Стрелками указаны составные части устройства.

  • Камера дожига снизу. Самый распространённый и наиболее комфортный тип конструкции. Пользователю удобно закладывать дрова, так как камера находится не на полу. А также камера имеет прямой выход в нижний дымоотвод, а оттуда — в дымоход. Однако подобная конструкция имеет также свои недостатки. Так, из загрузочного отсека зола засоряет вторую камеру, поэтому её чаще чистят. Кроме того, нужно обеспечивать усиленную тягу, чтобы дым продвигался вниз.

А также пиролизные котлы различаются по типу используемой тяги:

  1. Естественная тяга. Нет необходимости в электрике. Однако для эксплуатации нужен довольно высокий дымоход с мощной естественной тягой, что будет стоить дорого.
  2. Принудительный наддув и тяга. Котёл становится энергозависимым, впрочем, повышается скорость выхода на режим. Такой агрегат оснащается вентиляторами и дымососами, которыми управляет автоматика — полностью пропадает зависимость от погодных условий и повышается эффективность горения. Этот тип топки может работать с максимальным уровнем КПД на протяжении 4—5 часов, а это на 20% больше, чем у котла с естественной тягой.

По способу отопления выделяют два типа пиролизных устройств:

  • Для водяного отопления. В качестве теплоносителя выступает вода, которая нагревается в теплообменнике, затем разливается по трубам в радиаторы. Температура поддерживается за счёт постоянной циркуляции.
  • Для воздушного отопления. В бытовых условиях используется значительно реже. Зачастую применяют для обогрева хозяйственных построек или на производствах. Тепловая энергия распределяется в помещении с помощью тёплых воздушных масс. Они прогреваются в результате сгорания сырья. Тепло распределяется посредством алюминиевых труб и нагнетателей. Такая система управляется автоматикой, поэтому владелец с лёгкостью может настроить её в соответствии со своими потребностями.

Вам также будет интересно:

При выборе агрегата на основе пиролиза обращают внимание на его ключевые характеристики:

Качество корпуса. Раньше корпус топки изготавливали преимущественно из чугуна.

Теперь производители выпускают цельносварной корпус из листового материала.

Главное здесь — его толщина.

Она зависит от мощности котла:

  • 15—65 кВт: внутренние конструкции 5 мм, наружные — 4 мм;
  • 75—110 кВт: внутренние — 6 мм, внешние — 5 мм;
  • 135—195 кВт: внутри — 8 мм, снаружи — 6 мм;
  • 200 кВт и более: внутренние составляющие — 10 мм, наружные — 8 мм.

Мощность. Этот показатель зависит от отапливаемой площади. Существует множество методик определения мощности. Самый простой и оптимальный среди них — брать за основу 1 кВт на 10 квадратных метров отапливаемой площади.

Специалисты рекомендуют агрегат с 10% запасом мощности. Так, для помещения на 120 метров квадратных подойдёт котёл на 16 кВт. Если площадь территории 160 метров квадратных, мощность устройства должна составлять не менее 18 кВт, и далее по такому же принципу.

Справка. Если высота потолков в отапливаемом помещении превышает 3 м, для каждого дополнительного метра добавляется мощность котла на 1—3%.

Энергоэффективность. Обозначает соотношение полезной теплоты, которая была израсходована, с объёмом затраченного сырья. Этот показатель зависит в основном от топлива. Так, для эффективного прогревания необходимы исключительно сухие расходные материалы.

Впрочем, учитывают также объем загрузочной камеры, которая вмещает дрова до 60—65 см. Кроме этого, обе камеры покрывают специальным слоем керамобетона — он поддерживает подходящую температуру внутри. В результате топливо сжигается более качественно и эффективно.

Важно! Оптимальным считается котёл, который обеспечивает не менее 10 непрерывных часов горения сырья и служит бесперебойно на протяжении 20 лет.

Стоимость. Пиролизные котлы стоят дороже других типов отопительных котлов. Однако и здесь есть варианты. Так, отечественные в 2—3 раза дешевле импортных, а по характеристикам не уступают заграничным аналогам.

Плюсы использования

После одной закладки такое устройство работает бесперебойно до 12 часов, то есть догружать его приходится в 2 раза реже, чем другие твердотопливные котлы.

Однако все зависит от типа: обычная топка с дровами работает порядка 4 часов, а с верхним горением — в среднем 30 часов на дровах и 5—7 дней на угле.

Такой эффект обеспечивается за счёт регулируемого процесса горения. Во многих современных моделях автоматическое регулирование работы. Длительность горения также зависит от объёма жилой площади, температуры воздуха в помещении и на улице, конструкции агрегата и его мощности.

Меньший расход сырья, реже нужно прочищать газоходы и зольник.

В результате тления древесины или подобных видов топлива выделяется в 3 раза меньше вредоносных веществ, чем в иных твердотопливных котлах. К тому же вредоносные выбросы в атмосферу минимизируются под воздействием горячей температуры в верхней камере.

Для сжигания подходят даже крупные неколотые дрова. Кроме этого, двухкамерное сжигание снижает избыток воздуха в уходящем газе, что тоже повышает экономию. По сравнению с другими типами твердотопливных котлов экономичность пиролизных агрегатов выше на 5—8%.

Минусы

  1. Энергозависимость. Чаще всего такие котлы не могут работать без дымососа. Для принудительной тяги необходима система с генератором. Вентилятор использует электроэнергию в размере не менее 80—100 Вт.
  2. Высокая цена. В среднем в 1,5—2 раза дороже других типов.
  3. Чувствительность к влажности топлива. Необходима максимальная сухость. Так, при сжигании 1 кг дров с 20% влажностью, сила работы оборудования составит 4 кВт. Если взять 1 кг дров с 50% влажностью, мощность уменьшается в 2 раза и достигает всего 2 кВт.
  4. Нестабильная работа агрегата при малых х (ниже 50%), нарастание дёгтя в газоотводе.
  5. Большие габариты пиролизного оборудования.
  6. Пиролизные котлы исключительно одноконтурные. Чтобы нагреть воду для бытовых потребностей, потребуется отдельный агрегат.
  7. Невозможно автоматизировать процесс загрузки топлива — загружается исключительно вручную.

Безопасное использование

Функционирование пиролизного котла подразумевает работу на максимально высоких температурах. Поэтому каждый производитель предъявляет высокие требования к монтажу и эксплуатации оборудования.

Установку проводит специалист, имеющий необходимую компетенцию. Котёл размещается в отдельном помещении с хорошей вентиляцией, на агрегат устанавливается дымоход.

Учитывают также следующие правила эксплуатации:

  • При отсутствии достаточной тяги или необходимого теплоносителя котёл нельзя эксплуатировать.
  • Загрузку и розжиг оборудования запрещено доверять детям или каким-либо посторонним лицам.
  • Температура воды в системе труб, идущих через котёл, не должна превышать 95 °C. Если показатель превышен, пламя в камере агрегата на время ослабляют с помощью песка. Параллельно с этим открывают все возможные заслонки дымохода.
  • Котёл сильно нагревается во время работы, поэтому возле него не должны находиться легковоспламеняющиеся материалы и предметы.
  • Модифицировать конструкцию котла и использовать не по назначению категорически запрещено.

Фото пиролизных котлов

Фото 3. Пиролизный котёл, установленный дома. Рядом с ним хранятся дрова для растопки.

Фото 4. Пиролизный котел от производителя Viessmann. Устройство оснащено электронным управлением.

Фото 5. Пиролизный котел с нижним типом загрузки топлива довольно больших размеров.

Посмотрите видео, в котором демонстрируется работа пиролизного котла, рассказывается, как его топить.

Пиролизный котёл — хорошая альтернатива агрегатам прямого горения. Впрочем, некоторые специалисты рекомендуют покупать пиролизное оборудование в качестве резервного источника тепла в комплекте с электро- или газовым котлом. Если все же устанавливать пиролизный в качестве основного генератора тепла, понадобятся грамотная проектировка и высококвалифицированные специалисты для монтажа.

Источник: https://ogon.guru/otoplenie/kotli/piroliznie/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Дом холодильников
Морозильные камеры для дома как выбрать

Закрыть