+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

sales@teplogidromash.ru

Котел отопления длительного горения пиролизный


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

Схема отличий пиролизного котла от обычного

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

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

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

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

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

Чертежи пиролизного котла

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

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

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

Пиролизный котел длительного горения имеет следующие недостатки:

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

Большую часть конструкции пиролизного котла занимает камера сгорания

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

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

Особенности конструкции

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

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

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

Самодельный пиролизный котел

Для работы необходимо подготовить следующие инструменты:

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

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

Теперь поговорим непосредственно об изготовлении данного оборудования:

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

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

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

Трехмерная схема котла, показывающая его внутреннее устройство

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

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

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

Трубчатый теплообменник

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

Теплообменник, приваренный к конструкции агрегата

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

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

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

Четырехмиллиметровые уголки, приваренные для сборки внешнего кожуха

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

Дверца, изготовленная из чугунных пластин.

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

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

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

Пробный запуск

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

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

Оборудование для опрессовки, применяющееся при проверке котла

Первый запуск оборудования предусматривает следующие этапы:

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

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

Заключение

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

kamin-maker.ru

В чем преимущество систем отопления с пиролизными котлами длительного горения

В поисках способов отопления загородных дач, частных домов, производственных объектов, удаленных от газовой сети, владельцы перебирают десятки разных вариантов. Пиролизные котлы в данном перечне занимают достойное место, потому что это перспективное оборудование, обладающее большим количеством преимуществ. Они работают на твердом топливе, обеспечивая минимальные потери тепла и создавая комфортную обстановку в помещениях.

Видео о принципе работы пиролизного котла длительного горения

Сначала нужно сказать, что речь идет о двухкамерном приборе, в верхнем бункере которого при повышении температуры происходит активация реакции пиролиза. В итоге топливо распадается на составляющие: генераторный газ и древесный уголь. Принцип работы рассматриваемого оборудования состоит из нескольких этапов:

  • сушка и газификация древесины – в загрузочной камере по причине недостатка доступа воздуха древесина из режима горения переходит в стадию пиролиза;
  • сжигание смеси пиролизного газа – с помощью вентиляторов нижний слой жара продувается, а образовавшаяся смесь воздух-газ, достигнув сопла, загорается и затем сгорает в керамической камере;
  • тепло, полученное в результате химической реакции, передается воде;

Это важно знать: до заданной температуры вода нагревается быстро.

  • очистка котла – дымовые газы удаляются через дымоходную трубу. Благодаря газификации древесины на окружающую среду оказывается практически минимальное воздействие.

Стоит обратить внимание: пиролизные котлы длительного горения в основном работают на дровах, процент влажности которых составляет 20%. Если этот параметр существенно отличается, КПД оборудования падает.

Камеры пиролизного котла разделены между собой колосником, на котором располагается топливо

Что касается конструктивных особенностей, топка рассматриваемых приборов представляет собой две камеры. В закладочном бункере поддерживается температура 600-800 градусов, и эта камера используется для первичного запуска котла. В процессе пиролиза выделяется генераторный газ, который поступает в камеру, изготовленную из термостойкой керамики. Топки подобного типа отличаются высоким аэродинамическим сопротивлением, поэтому в них используется принудительная тяга: реализует ее дымосос либо вентилятор. Такой метод сжигания твердого топлива очень эффективен, поэтому отзывы пиролизные котлы имеют положительные.

Это важно знать: желтовато-белое пламя – признак нормальной работы прибора, отсутствия токсичных продуктов.

По причине того, что в камерах создаются высокие температуры, большое внимание производители уделяют прочности конструкции, то есть камеры и корпус выполняются из стали либо из чугуна. Однозначного превосходства эти материалы не имеют, поскольку сталь быстрее прогревается, но после завершения процесса горения быстрее и остывает. А вот чугунный пиролизный котел более тяжелый, но при этом он характеризуется повышенной инерционностью. Нельзя не отметить и устойчивость к коррозии: чугун лучше противостоит данным процессам, а в стальных приборах применяются покрытия на керамической основе. Они защищают металл от корродирования и от губительного воздействия высоких температур.

Какое топливо можно использовать

Пиролизные котлы отопления полноценно работают на любых видах топлива, к примеру, на древесине, торфе, буром угле. Продолжительность сгорания у каждого вида топлива разная, а чтобы наши читатели поняли разницу, приведем сравнительную характеристику:

  • мягкая древесина сгорает за пять часов;
  • полный цикл сгорания бурого угля длится приблизительно восемь часов;
  • твердая древесина – время сгорания составляет шесть часов.

Пиролизные котлы с большим объемом загрузочной камеры предназначены для теплоснабжения коттеджей, частных домов

Пиролизные котлы на твердом топливе на одной загрузке функционируют намного дольше, чем традиционное дровяное или угольное оборудование. Этот момент особенно актуален, ведь прерывать сон ради того, чтобы подбросить порцию топлива, людям не очень хочется. Продолжительность работы котла на одной закладке зависит от нескольких основополагающих факторов:

  • температурные показатели, заданные владельцем жилья;
  • утепление дома;
  • температура воздуха на улице;
  • вид топлива и его процент влажности;
  • правильный монтаж автономной системы отопления и грамотная проектировка системы управления.

Это важно знать: сырая древесина плохо горит, мало греет, сильно дымит и в значительной степени сокращает срок эксплуатации котла, дымоходной трубы.

Преимущества и недостатки газогенераторных котлов

Твердотопливный пиролизный котел– революционное изобретение в области отопительных систем, потому что он обладает большим количеством достоинств. Рассмотрим их подробнее:

  • отличная эффективность работы – по этой причине данные приборы являются оптимальным вариантом при отсутствии магистрального снабжения газа;

Газогенераторный котел – современное отопительное оборудование, с помощью которого можно быстро обогреть помещения

  • экологичность – твердое топливо почти полностью сгорает, дымовые газы практически не содержат вредных продуктов;
  • простота обслуживания – в топке и в дымоходе образуется незначительное количество золы, поэтому очистка и заправка газогенератора нетрудная;
  • высокая скорость нагревания воздуха до комфортной температуры;
  • удобство загрузки – по сравнению с обычными агрегатами твердотопливные пиролизные котлы загружаются в два-три раза реже;
  • большой выбор топлива – кроме вышеперечисленных видов, можно использовать целлюлозосодержащие отходы промышленности, топливные брикеты, пеллеты. В общем, при отсутствии качественных дров подходит органическое топливо, имеющее высокий выход летучих веществ. Их можно применять, если этот момент указан производителем котлов.

А насколько существенны недостатки рассматриваемого отопительного оборудования? Это уже решает сам покупатель, исходя из собственных возможностей. К числу минусов относятся такие показатели:

  • высокая цена – газогенераторные котлы стоят в 1,5 раза дороже, нежели традиционные аналоги;
  • наличие определенных требований к топливу в плане процента влажности;
  • невозможность функционирования в автоматическом режиме – загрузка топлива производится вручную.

Пиролизный котел отзывы имеет преимущественно положительные, потому что достоинств у него гораздо больше. Эффективность, экономичность и удобство использования высоко ценятся владельцами частных домов, поэтому аудитория приверженцев газогенераторных приборов неуклонно растет. Но отдавая выбор в пользу этого оборудования, нельзя забывать, что монтаж следует доверять только профессиональным специалистам.

teploguru.ru

Котел пиролизного горения: преимущества и недостатки

Долгие годы твердое топливо (газ, дрова и т.д.) сдавало свои позиции жидкому топливу и газу. Связано это с тем, что сжигание твердого топлива наименее эффективно – слишком много энергии уходит на разрыв связей между молекулами, которые в твердом теле всегда прочнее, чем в жидкости или газе. Казалось, еще чуть-чуть, и место твердому топливу останется только в воспоминаниях о древних очагах и архаичных паровозах. Однако, списывать твердое топливо со счетов пока рано, повысить эффективность его сжигания позволяет пиролизный котел длительного горения.

Котлы на твердом топливе становятся снова востребованными

Что такое пиролиз

Еще в средние века люди поняли, что сжигать дрова – не самый лучший способ высвобождения накопленной в древесине энергии солнца. Гораздо более эффективным оказалось сжигание древесного угля, и по всей Европе задымили костры угольщиков. Угольщики, популярные герои европейских сказок, знакомые каждому читателю братьев Гримм, не знали, что технология, с помощью которой они выжигали древесный уголь, в будущем получит название пиролиз.

Процесс пиролиза древесины

Пиролиз – процесс распада органических веществ под действием высоких температур. Для того чтобы термический распад не превратился в обычное сжигание, к материалу, который подвергается пиролизу, искусственно ограничивают доступ кислорода. В древности для этого применяли угольные ямы. Серьезным недостатком такого способа является то, что выделяемая при выжигании угля из дерева (так называемое первичное горение) энергия терялась впустую. Полностью использовать энергию пиролиза помогают специальные устройства, удостоенные множеством положительных отзывов – газогенераторы или пиролизные твердотопливные котлы.

Устройство и принцип работы котла

Камера первичного сжигания или пиролизная камера напоминает своим устройством топку обычной печи. Твердое топливо (дрова, опилки, древесные или торфяные брикеты, пеллетные гранулы) помещается через загрузочное окно на массивную огнеупорную решетку – колосник, обеспечивающий приток к топливу воздуха, который называют первичным.

Принцип работы котла длительного горения

Топливо поджигают и ждут, пока весь объем топлива будет охвачен пламенем. Это называется выходом газогенераторного котла на режим. Именно с этого момента и начинаются отличия от обычных печей и котлов или, как их еще называют, печей и котлов прямого сжигания. После выхода котла на режим доступ первичного воздуха значительно ограничивают, в результате чего горение практически прекращается. Продолжает гореть только часть топлива. Выделяемого им тепла хватает для разложения остальной части топлива с выделением пиролизного газа – смеси летучих органических веществ.

Пиролизный газ принудительно, реже самотеком попадает во вторичную камеру – камеру сгорания или камеру дожига, в которую осуществляется подача достаточного количества воздуха, который называют вторичным. От контакта с кислородом нагретый до высоких температур (более 300 градусов Цельсия) газ моментально вспыхивает и горит с выделением большого количества тепла. Происходит выполнение главной функции котла – нагрев теплоносителя.

Подробно принцип работы пиролизного котла показан на видео.

Преимущества газогенераторных котлов

Газогенераторные твердотопливные котлы обладают целым рядом преимуществ перед котлами прямого горения.

В пиролизных котлах топливо сгорает почти полностью, благодаря чему не требуются регулярные работы по очистке котла от сажи.

Но главная выгода от полного сгорания заключается не в этом. Всем известно, каким зловонным и едким бывает дым от горения отходов производства. На самом деле продукт горения любой органики – углекислый газ и обычная вода. Безвредные вещества без цвета и запаха. Опасность представляет органика «недогоревшая» — различные токсические и дурно пахнущие вещества, образующиеся в процессе распада органических отходов, попадающие в атмосферу вместе с дымом. За счет полного сгорания топлива выделение отходов органики пиролизными котлами сведено к минимуму.

Процесс сгорания топлива

Во-первых, это делает газогенераторы гораздо более экологичными, чем котлы прямого горения, во-вторых, позволяет использовать для пиролиза не только специализированное топливо, но и отходы швейного, кожевенного, скорняжного и т.п. производства. Таким образом, достигается двойной эффект: отходы приносят пользу, участвуя в нагреве теплоносителя в котле, и одновременно решается вопрос безвредной утилизации отходов на месте, без вывоза их на полигон, что потребовало бы дополнительных затрат.

Более эффективное использование топлива дает возможность котлу работать на одной закладке горючего длительное время – 12 часов и более (против 4-5 часов у котлов прямого горения). Разумеется, это способствует значительной экономии средств.

Из-за специфики твердого топлива, в частности неравномерности горения, работа твердотопливных приборов всегда хуже поддавалась регулированию и управлению, чем работа печей и котлов на жидком или газообразном топливе. Принцип пиролиза решает и эту проблему, так как основной процесс горения происходит в камере дожига, где горит пиролизный газ. Это дает возможность сделать работу пиролизных котлов полностью управляемым и поддающимся автоматизации.

Недостатки газогенераторных котлов

Если вы решили купить газогенераторный котел, вам, конечно, необходимо узнать и о его недостатках.

  • Прежде всего, такие котлы имеют более высокую цену, чем обычные. Разница в цене окупится в процессе эксплуатации, однако будьте готовы к крупным первоначальным вложениям.
  • Газогенераторы предъявляют очень серьезные требования к влажности топлива: влага препятствует процессу пиролиза. Если влажность топлива превышает 20%, вам придется досушивать его перед использованием, иначе котел просто погаснет после снижения подачи первичного воздуха при выходе на режим.

    При низкой подачи воздуха, влажное топливо просто погаснет

  • Также существует опасность гашения первичной (пиролизной) камеры из-за низкой температуры теплоносителя, который возвращается в котел из системы отопления (так называемый обрат). Если условия эксплуатации таковы, что теплоноситель успевает сильно остыть до возврата в котел, приходится монтировать дополнительную обходную трубу (байпас) для подмеса горячей воды в обрат через трехходовой клапан. Это усложняет конструкцию и снижает эффективность системы в целом.
  • Большинство моделей пиролизных котлов (практически все промышленные модели) используют принудительную тягу с помощью специальных воздушных насосов, что требует подключения котла к электрической сети.

Использование котлов в быту

Идеальными условиями для пиролизного котла является столярное производство, отходы которого – просто идеальное топливо для газогенератора. Но что делать, если вы собираетесь установить пиролизный котел для отопления частного дома и не хотите при этом оборудовать дровяной сарай или возиться с сушкой дров из открытой поленницы? В таком случае ваш выбор – пеллетный котел.

Пеллеты — современный вид топлива

Пеллетный газогенераторный котел – это водогрейный агрегат, использующий в качестве топлива горючие гранулы – пеллеты. Пеллетные гранулы изготавливают из перемолотых и прессованных отходов столярного производства (стружки, опилок, коры, сучьев), маслобойного производства (подсолнечной лузги), торфа, кизяка (сушеного навоза). В чем же преимущество гранулированного твердого топлива?

  • пеллетные гранулы гораздо удобнее хранить и складировать, чем дрова
  • гранулированное топливо готово к немедленному применению, не требует колки и сушки.
  • для пиролиза пеллетного топлива достаточно небольшой первичной камеры.
  • стандартный размер пеллетных гранул позволяет полностью автоматизировать процесс подачи топлива.

Комбинация газогенератора с бойлером косвенного нагрева позволит использовать бытовой пиролизный котел не только для отопления, но и для горячего водоснабжения.

Компактные бытовые пеллетные котлы занимают немного места в доме и не требуют выполнения сложных процедур запуска и эксплуатации, так как обладают высокой степенью автоматизации. Удобство бытовых пиролизных котлов подтверждается многочисленными положительными отзывами.

Качественный газогенератор при соблюдении условий эксплуатации послужит вам долгие годы и позволит сэкономить значительные средства.

klivent.biz


Смотрите также