Котлы пиролизного горения
Котлы пиролизного горения
Несмотря на то, что газификация постепенно идет, во многих местах газа по-прежнему нет, и не предвидится в ближайшее время.
В таких случаях очень полезными будут котлы пиролизного горения, обычные котлы на твердом топливе постепенно уходят в прошлое, они имеют много недостатков и приносят потребителям неудобства.
Для них нужно много древесины, что вредно для природы, кроме того, топить их нужно примерно каждые 4 часа, что весьма трудоемко.
За таким котлом нужно постоянно ухаживать, чистить и поддерживать тепло, так что лучше выбрать более простой и надежный источник отопления.
Одним из них является твердотопливный пиролизный котел длительного горения, он намного эффективнее и экологичнее обычного котла, благодаря электричеству его работа автоматизирована и стала бесперебойной.
Плюсы и минусы котлов пиролизного горения
КПД такого котла составляет до 85%. Дрова нужно загружать всего дважды в день, если пользоваться экономно, хватит и одного раза. Уровень тепла можно регулировать. Такие котлы экологичны, так как топливо сгорает в них полностью,такой котел не нужно будет часто чистить.
Конечно, у таких котлов имеются и недостатки, один из них заключается в том, что работать они могут только при наличии электропитания, таким образом, эти котлы конкурируют с обычными электрокотлами, для которых вообще не нужно топливо, поэтому они популярнее у потребителей, преимущество пиролизных котлов в том, что они экономичнее.
Обычно пиролизный котел длительного горения одноконтурный, поэтому может использоваться только как система отопления, для нагревания воды потребуются другие системы, а значит, нужны будут дополнительные затраты.
Он значительно дороже обычного твердотопливного котла, но благодаря тому, что дает хорошую экономию, окупит понесенные затраты.
Хотя у него есть автоматическая регулировка, топливо нужно загружать вручную, что вызывает определенные неудобства, так как время будет уходить на систематический контроль его работы , но все таки загружать дрова нужно будет в несколько раз реже в сравнении с обычным котлом.
В целом, это рациональное решение для обогрева практически любого дома, что касается недостатков, то они имеются у любой отопительной системы.
При выборе котла нужно ориентироваться ни на цену, а на надежность, нужно приобретать только лицензионные изделия у проверенных производителей, важно, чтобы давалась длительная гарантия, а фирма, у которой вы приобрели котел проводила его установку и полное техническое обслуживание.
Как работает котел пиролезного горения
Этот котел работает на древесном газе, тогда как в обычном твердотопливном котле используется древесина.
Пиролизный котел сжигает топливо полностью, что способствует выделению большого количества тепла, таким образом, помещение отапливается эффективно.
В нем две камеры для сгорания и одна для отходов. Топливо загружается в верхнюю камеру, там происходит первый этап его распада.
В камеру не поступает воздух и идет экзотермическая реакция. Температура сжигания 200 – 800 °С, в результате сжигания образуется древесный уголь и пиролизный газ.
Уже на этом этапе начинает выделяться тепло, оно уходит на то, чтобы просушить топливо и нагреть воздух, поступающий в зону горения.
В средней камере температура повышается до 1100 – 1200°С, благодаря поступающему воздуху пиролизный газ начинает гореть и выделяется очень много тепла, в камере имеется дымосос, создающий тягу для воспламенения газа.
Этот котел дает мало отходов, но они есть, в нижней камере собираются зола и сажа, ее нужно периодически чистить. Загрязнение будет больше, если часто пользоваться котлом и использовать много сырья.
Внутренняя система котла устроена весьма рационально, поэтому он расходует намного меньше топлива, чем обычные твердотопливные котлы, что делает его намного выгоднее.
Расход сырья будет зависеть от многих факторов. Влажность дров не должна быть больше 20%, это повысит КПД котла, но система может исправно работать даже если влажность дров 50%, но тогда много тепла будет уходить на то, чтобы их высушить и эффективность котла снизится.
Лучшим топливом для него будет древесина, торф и уголь не дают столько пиролизного газа и теплоотдача будет ниже. Важна и температура в помещении, которую вы хотите получить, если вам нужна высокая температура, то и дров уйдет много.
Имеет значение и температура воздуха, расход дров повысится, если на улице холодно, также на него влияют размер помещения, теплоизоляция дома и то, где расположен котел. Покупать его нужно, исходя из размеров помещения, есть котлы, способные обогреть до 14000 квадратных метров.
Нужно сразу понять, что такие котлы достаточно дорогие, поэтому если вы хотите получить качественное отопление частного дома, то лучше не экономить на их приобретении.
dekormyhome.ru
Котел пиролизный длительного горения. Самодельные пиролизные котлы длительного горения
Если вы задумались о том, какой источник тепла использовать в зимний период в доме, где доступа к газовой магистрали нет, можно обратить внимание на российские пиролизные котлы длительного горения. Если даже вы имеете доступ к магистрали подачи газа, то стоимость топлива может оказаться достаточно высокой. Применять уголь или дрова очень неудобно, а электричество обходится дорого.
Когда следует использовать пиролизный котел
Если у вас есть возможность применять в роли топлива прессованные брикеты или древесину, то в качестве оптимального решения выступает установка, которая использует принцип работы пиролизного горения. Коэффициент полезного действия такого прибора достаточно высок, однако приобрести промышленную модель может оказаться проблематично, так как цены на данные агрегаты сегодня высоки. Если вы относитесь к тем умельцам, для которых изготовление подобной конструкции является несложным процессом, то стоит более подробно разобраться в этом вопросе.
Если вас заинтересовал котел пиролизный длительного горения, то это можно назвать весьма оправданным. Применять дрова в качестве топлива не очень удобно, так как в обычных условиях они расходуются быстро, а значительная часть тепла при этом просто не используется. Это влечет необходимость загружать их в печь или котел постоянно. Пиролиз же предполагает создание таких условий, при которых топливо расходуется очень медленно, отдавая большое количества тепла. Подобного эффекта можно достичь, когда процесс протекает при низком уровне кислорода. Это позволяет получить горючий газ, кокс и золу. Газ в описываемой установке смешивается с кислородом и сгорает при высоких температурах, выделяя большое количество тепла. Таким образом, принцип работы котла включает два этапа. Сначала при ограниченном поступлении воздуха горит древесина, после вступает в реакцию газовоздушная смесь. Такой двухэтапный принцип работы использует не только котел пиролизный длительного горения, но и дровяные печи, а также твердотопливные генераторы.
При наличии пиролизного котла вы должны будете правильно отрегулировать его работу, что исключает возможность повреждения отопительной системы дома. Высокую стоимость заводских агрегатов можно назвать оправданной, это обусловлено тем, что при их создании применяется высококачественный материал, который способен претерпевать воздействия высоких температур. Речь идет о 8-миллиметровой легированной стали, жаростойком железе и шамотной глине, однако этот список нельзя назвать полным. Второй фактор, который влияет на высокую стоимость, это достаточно сложная система управления, которая обеспечивает эффективность функционирования. Для того чтобы добиться максимального эффекта горения, нужно учесть исходную влажность дров и температуру прогрева, так как процесс испарения воды влияет на объем выделяемой энергии. Для управления процессом нужно контролировать объем воздуха, который подается в устройство. Котел пиролизный длительного горения обладает вентилятором, за счет которого происходит подача воздуха. Для его работы в обязательном порядке необходим доступ к электроэнергии. Наличие данного элемента превращает устройство в электрозависимый агрегат. При отключении используется источник бесперебойного питания или аналогичное устройство.
Конструктивные особенности пиролизного котла
Если вами будет изготавливаться котел пиролизный длительного горения, то следует ознакомиться с его особенностями. Среди основных элементов можно выделить камеру сгорания, трубы для отвода и подачи воды, место установки вентилятора, отверстия для воздуха, дымовые каналы, а также регуляторы. Для частного дома рекомендуется использовать оборудование, мощность которого составляет 40 кВт. Если данный показатель есть необходимость уменьшить или увеличить, то следует изменить параметры агрегата. Если речь идет о небольшом доме, то мощность может изменяться в пределах от 25 до 30 кВт. Если изготавливать небольшие агрегаты, то вы сможете сэкономить не только средства, но и время.
Подготовка перед сборкой
Самый лучший пиролизный котел длительного горения - это тот, что вы изготовите самостоятельно. Ведь вы точно будете знать, какими особенностями он обладает, а значит, сможете справиться с ремонтом при необходимости. Для изготовления столь сложного устройства будет нужно подготовить широкий набор материалов и инструментов, среди них электрическая дрель, электроды, шлифовальный круг, диаметр которого составляет 125 миллиметров, 4-миллиметровые металлические листы, набор профилированных труб, вентилятор, а также сварочный аппарат. В последнем случае лучше всего использовать модель постоянного тока. Понадобятся болгарка, отрезной круг, диаметр которого составляет 230 миллиметров, а также набор труб разного диаметра. Мастеру предстоит подготовить и несколько полос стали, каждая из которых должна обладать разной толщиной и шириной.
Совет специалиста
Пиролизные котлы длительного горения, цены на которые могут составлять 40 000 рублей, должны изготавливаться из достаточно толстой стали, для этого следует использовать 4-миллиметровые листы. Но в целях экономии для корпуса можно использовать 3-миллиметровую сталь.
Технология проведения работ
В котле такого типа загрузочное отверстие должно располагаться несколько выше по сравнению с обычными твердотопливными котлами. Важно установить ограничитель, позволяющий контролировать объем воздуха, поступающего внутрь топливной камеры. С помощью него можно будет своевременно докладывать брикеты и дрова. Для изготовления ограничителя можно применить трубу, диаметр которой составляет 70 миллиметров, ее длина должна превышать длину корпуса агрегата. Самодельные пиролизные котлы длительного горения должны обладать стальным диском, который крепится к нижней части ограничителя методом сварки. Этот диск будет образовывать зазор со стенками трубы, он должен составить 40 миллиметров. Для монтажа ограничителя в крышке устройства нужно проделать отверстие. Что касается загрузочного отверстия для топлива, то оно должно иметь прямоугольную форму. Его закрывают дверцей, которая обладает специальной металлической накладкой, она позволит обеспечить надежное прилегание. Ниже должно находиться отверстие для устранения золы. Труба, по которой будет передвигаться теплоноситель внутри котла, должна иметь изгиб, что позволит улучшить отдачу тепла. Регулировать объем теплоносителя, который поступает в котел, можно посредством вентиля, он устанавливается снаружи.
Бытовые пиролизные котлы длительного горения после изготовления могут быть запущены, отсутствие угарного газа в продуктах горения укажет на то, что конструкция функционирует правильно и выполнена точно. В процессе эксплуатации вы должны будете регулярно контролировать состояние швов, очищая конструкцию от накопившейся копоти и золы. Специалисты советуют использовать пиролизные котлы с системами обогрева воздуха, заменяя ими водяное отопление. Воздух будет передаваться по трубам, возвращаясь по полу. Подобная система не замерзнет при понижении температуры, что может произойти при отъезде владельцев дома. При этом перед вами возникнет необходимость в сливе теплоносителя.
Заключение
В продаже вы сможете встретить пиролизные котлы длительного горения «Атмос», их стоимость может быть равна 65 000 рублей. Однако изготовить подобное оборудование вы можете самостоятельно.
fb.ru
Пиролизные котлы
Деньги, вложенные в рекламу, приносят доход на 30-35% выше, чем те же средства, инвестированные в модернизацию и внедрение новых идей в технике и технологиях. Нам, как потребителям, не очень хотелось бы покупать продукцию, изготовленную на идеях и расчетах 50-тилетней давности, морально устаревшую, но красиво оформленную дизайнерами и правильно поданную маркетологами.
«Новинка» десятилетия
Речь пойдет о пиролизных котлах отопления. Само название говорит о сложном устройстве, использующем замысловатую схему сжигания угля или дров с целью получить максимальное количество тепловой энергии при минимальном участии человека.
Сразу стоит упомянуть о нескольких важных особенностях подобных сжигателей:
- Существуют конструкции пиролизных котлов, рассчитанных как на дровяное топливо, так и угольное, причем последнее даже более предпочтительно из-за высокой теплоты сгорания;
- Основное количество тепла выделяется при сгорании газообразных продуктов разложения дров, угля или брикета в газогенераторной каморе котла;
- Для работы котла пиролизного горения обязательно нужен управляемый поддув воздуха, зачастую с использованием электровентилятора, в этом случае без электроэнергии пиролизный котел может остановиться.
Существуют конструкции, в которых нет электронаддува воздуха, но в таком случае дымоход для пиролизного котла должен быть примерно на 30% выше стандартного, чтобы обеспечивать необходимый напор воздуха в камеру пиролизной газификации и в полость остаточного сжигания газовоздушной смеси.
Принцип работы пиролизного котла
Современный пиролизный котел правильнее назвать газогенератором. На таких устройствах работали знаменитые полуторки и ЗИСы во время войны и в первые послевоенные годы, в условиях жесточайшей нехватки бензина. Уже тогда была «отточена» на практике самая удачная конструкция пиролизной установки.
Принцип работы пиролизного котла основан на использовании трех раздельных камер:
- Камера загрузки топлива, в котором дрова или уголь подсушиваются и прогреваются до необходимой температуры;
- Пиролизная полость или камера газификации, в нее дозированно подается небольшое количество воздуха, обеспечивающее нагрев и термическое разложение топлива с превращением его в горючие газы;
- Камора горения газовоздушной смеси. Высокая температура горения и возможность точного дозирования количества воздуха позволяют сжигать топливо с приличным КПД котла;
Особенности конструкции пиролизного котла
Сама задумка в построении пиролизного двухступенчатого сжигания очень удачна. Процесс горения чище и стабильнее, без недогаров топлива в золе. Сам по себе процесс сжигания дров малоинтересен, нужно еще как-то передать высвобожденное тепло в воздух отапливаемого помещения. Благодаря такой организации пиролиза и тепловыделения, оказалось достаточным просто построить пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром. Снимать тепло с очага горения и передавать можно так же, как в обычном газовом котле, и так же просто регулировать его работу.
Верхние и нижние камеры пиролизного котла, в чем их отличие
По исполнению различают конструкции котлов пиролизного горения с верхним и нижним расположением каморы сжигания продуктов возгонки топлива.
Принцип и различия в устройстве котла понятны из схем и рисунков. В системе с нижним расположением каморы газификации проще обслуживать и зачищать от золы колосники и накопители. В конструкциях с верхним положением пиролизной камеры легко обеспечить загрузку топлива на сутки без использования бункеров и специальных подавателей. Конкурент с нижней камерой без бункера отработает закладку дров за 7-8 часов.
Как горит топливо в пиролизных котлах
В обоих случаях в пиролизном котле используется первичный и вторичный воздух. Первичный подается в крайне ограниченном количестве в отсек газификации. Это место можно назвать сердцем пиролизного котла, его КПД и тепловая эффективность определяется именно способностью глубоко и качественно газифицировать топливо, невзирая на его количество, качество и способность к возгонке.
На этапе пиролизной газификации топлива все тепло от тлеющего топлива стараются сохранить в объеме камеры, для этого объем камеры теплоизолируют от внешней среды и зачастую выполняют из керамики, стойкой к самым агрессивным соединениям, которых полно, например, в сернистых углях. Иногда вместо капризной керамики используются специальные марки чугуна, неплохо показавшего себя в работе. Обычная сталь прогорит до дырок в течение нескольких недель. По этому признаку легко отличить приличный пиролизный котел от имитации хорошего котла.
Кроме того, в отдельных вариантах пиролизных котлов придуманы топливные бункеры, позволяющие подавать дрова в камеру газификации топлива. Теперь владельцу достаточно позаботиться об однократной в течение суток загрузке отсека с дровами или углем и периодически удалять шлак и твердые отходы из накопителя.
Регулировка и управление пиролизными котлами
Теоретически глубина полезного использования топлива может достигать 90% только на качественном дровяном топливе. К сравнению: обычный котел на дровах выдавливает максимум 50-60%. Все остальные рассказы – выдумки маркетологов.
Очень многое в работе пиролизного котла зависит от стабильности работы автоматики. Если сжигаются дрова, состав продуктов газификации у любых сортов древесины примерно одинаков, с небольшим отличием в калорийности и объеме выделившихся горючих газов. В таких условиях очень легко поддерживать подачу оптимального количества вторичного воздуха, чтобы не выдувать лишним воздухом тепло в трубу.
В случае угля все намного серьезнее. Газификация угля – процесс очень сложный, и для правильного глубокого газообразования нужна сложная система управления, поэтому многие производители пиролизных котлов вообще отказываются от работы с подобным топливом.
Проблемы газификации угольного топлива
Процесс газификации топлива очень сложный и многогранный, требует точного дозирования воздуха. Самые дешевые варианты пиролизных котлов вообще не рассчитаны на другую работу, кроме как на дровах или дровяных пеллетах. Дело в том, что газификацию или термовозгонку древесины можно вообще не контролировать. Достаточно нагреть дрова в замкнутом объеме до 270-300 градусов, и дальше процесс газообразования пойдет в автоматическом режиме, без подвода воздуха или тепла.
Продукты газификации угля очень сильно зависят от сортности и марки угля, теплового режима. Причем калорийность газов и температура может очень сильно «гулять» в зависимости от температуры газификации и количества подаваемого первичного воздуха. Если автоматика неправильно отрегулирована, из-за высокой температуры в камере дожигания можно сжечь теплообменник и получить аварию.
По отзывам владельцев пиролизных котлов, зачастую приходится чуть ли не вручную подбирать оптимальную марку угля и размер кусков. Обычно в таком случае для запуска котла используют дрова, и далее переводят на уголь или угольный брикет.
Преимущества пиролизных котлов перед обычными топками
Пиролизный способ более экономичен. Даже самый дорогой котел обычной конструкции не в состоянии полноценно сжигать уголь, в лучшем случае остаток несгоревшего топлива в шлаке составит 10-18%. На электростанциях в условиях промышленного сжигания с «подсветкой» мазутом или природным газом недогар угля составляет 5-10%.
Хорошее качество горения позволяет сжигать топливо с получением минимального количества вредных и канцерогенных веществ. Но если в конструкции пиролизного котла произошла разгерметизация задвижек или люков, возможно появление в помещении утечек угарного газа, являющегося основным компонентом продуктов газификации топлива.
Пиролизный котел сложнее в обслуживании, его эффективность напрямую зависит от качества и надежности автоматики. Кроме того, нормальная устойчивая работа возможна только при загрузке не менее трети от штатного количества топлива, при этом есть определенные ограничения на размер кусков и влажность.
Самодельный пиролизный котел
Нашему человеку по плечу любая задача. Самодельные пиролизные котлы с верхней камерой давно изготавливают своими руками из подручных материалов и старых пропановых баллонов. Вместо стационарной верхней крышки используют съемную с трубой, и, конечно, в такой конструкции пиролизного котла напрочь отсутствует всякая автоматика, поэтому работают они, как правило, на отработанном масле и дровах.
Заключение
Несмотря на относительную «древность» газогенерации, пиролизные котлы можно считать свежей идеей, воплощение которой потребовало использование современных средств автоматики и управления качеством горения. Следующим шагом в разработке котлов будет так называемое беспламенное горение, при котором топливо окисляется при очень низкой температуре 200-300о с минимальными потерями тепла.
bouw.ru
