+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

sales@teplogidromash.ru

Пиролизные котлы энергонезависимые


Пиролизный котёл для дачи и не только

Основной трудностью на дачных участках является отсутствие централизованного газоснабжения, электричества, отопления и горячего водоснабжения.

Даже свободное использование горячей воды на даче кажется несбыточной мечтой, но с развитием новых технологий она может легко осуществиться. Для этого необходимо приобрести водогрейный котел.

Основные требования к котлу для дачи

К котлам для дачи предъявляются такие требования:

  • Для дачного участка подходящим вариантом может стать твердотопливный котел.
  • Агрегат должен быть энергонезависимым, то есть система отопления должна работать по принципу естественной циркуляции.
  • Агрегат должен быть многофункциональным: обеспечивать нагрев теплоносителя для системы отопления, а также нагревать воду для хозяйственных нужд.

Выбор твердотопливного котла

Твердотопливные котлы отличаются своей простой конструкцией и безопасным топливом. Традиционные твердотопливные котлы имеют низкий коэффициент полезного действия (КПД), но современные агрегаты, выполненные по новейшим технологиям, преодолели эти недостатки и способны конкурировать даже с газовыми аналогами. Примером такого котла является пиролизный  котел (или газогенераторный).

Принцип работы пиролизного котла

Основным отличием газогенераторного котла от традиционного твёрдотопливного агрегата является двойная топка.

В одну камеру топки загружается твердое топливо (например, дрова), другая остается пустой. На дрова воздействует высокая температура, но из-за недостатка кислорода горение не происходит. В результате этого начинается разложение дров на летучие вещества и твердые остатки (древесный уголь).

Летучие вещества – это пиролизный горючий газ. В процессе выделения газ имеет высокую температуру, поэтому при смешивании с кислородом сразу воспламеняется. Процесс сжигания газа происходит во второй камере топки, где располагается теплообменник для нагрева теплоносителя.

Преимущества пиролизного котла:

  • Высокий КПД.
  • Возможность автоматизации.

Недостатки пиролизного котла:

  • Высокая стоимость.
  • Энергозависимость.
  • Высокие требования к топливу.

Энергонезависимый газогенераторный котел

Наиболее эффективная работа газогенераторного котла обеспечивается работой дополнительных устройств: дутьевой вентилятор и дымосос. Эти элементы требуют подключения к электросети, поэтому они подходят не для всех дачных участков.

Энергонезависимый пиролизный котел работает на принципе естественной тяги. Конструкция топки разделена на две камеры: газификации и дожига. В камере газификации происходит обычное сжигание топлива. Когда начинается нехватка воздуха, вырабатывается пиролизный газ, который направляется в камеру дожига вместе с нагретым воздухом.

Энергонезависимый пиролизный агрегат может работать в двух режимах: набор мощности и поддержание мощности. Второй режим более эффективен и экономичен.

Регулировка интенсивности горения производится путем подачи воздуха в топку котла. Для этого предусмотрена специальная заслонка.

Виды и характеристики топлива для пиролизного котла

Наиболее оптимальным топливом для пиролизных котлов является сухая древесина. Но также возможно сжигание торфа, каменного угля, бурого угля, пеллетов и целлюлозосодержащих отходов промышленности.

В паспорте котла указаны виды топлива, сжигание которых допустимо в данном агрегате. Если игнорировать эти требования, то продолжительность эксплуатации агрегата резко уменьшится.

Основные характеристики топлива:

  • Калорийность – количество выделенного тепла при сжигании.
  • Зольность – это содержание несгораемых веществ.
  • Влажность – количество влаги. Для нормальной работы пиролизного агрегата влажность древесины не должна превышать 20%.

Время полного сгорания одной загрузки топлива зависит от его вида:

  • Мягкая древесина горит около 5 ч.
  • Твердая древесина сгорает за 6 ч.
  • Бурый уголь – 8 ч.
  • Каменный уголь – до 10 ч.

Выбор котла и место установки

Для твердотопливного котла необходимо оборудовать отдельную комнату, ее отделка должна быть из несгораемых материалов. Обязательно наличие окна, ведущего на улицу, противопожарной двери и системы вентиляции. Высота потолков должна быть не менее 2.5 м, а площадь помещения не менее 7 м и обязательное наличие дымохода.

К агрегату должен быть обеспечен свободный доступ. Между котлом и стеной нужно установить защитный экран из несгораемого материала.

Марка котла

Лучше всего пользоваться продукцией проверенных производителей. Одним из самых распространенных производителей энергонезависимых пиролизных котлов является БУРЖУЙ-К (Россия).

Существуют и другие распространенные фирмы: Viessmann (Германия), Atmos (Атмос, Чехия), Rojek (Ройек, Чехия), Dakon (Дакон, Чехия).

Расчет мощности котла

Мощность отопительного агрегата напрямую зависит от размеров отапливаемой площади и тепловых потерь здания. Для примера рассмотрим упрощенный расчет:

Расчет теплопотерь дома: Q = V × q0 × (t1 — t2) × n, где

Q — теплопотери.

V — объем отапливаемого здания.

q0 — теплоемкость здания, принимается 0,81 для одноэтажных зданий.

t1 — минимальная температура воздуха в отапливаемом помещении, обычно равна 18°С.

t2 — минимальная температура воздуха (для каждого района индивидуальная).

n — поправочный коэффициент климатических условий. Если t2 больше или равно -10°С, то n=1,2; t2 больше или равно -20°С, то n=1,1; t2 больше или равно -30°С, то n=1,0; t2 больше или равно -40°С, то n=0,9.

Например, нужно рассчитать мощность котла для отопления дома в 60 м2. Если дачный дом эксплуатируется в зимнее время, то примем температуру наружного воздуха равную -30°С (температура подбирается в зависимости от региона).

Первым делом определяем объем дома: 60×2,5=150 м3. Теперь можно определить тепловые потери здания в единицу времени: Q=150×0,81-(18-(-30)×1=5832 Вт.

Полученное значение указывает на потери тепла при наружной температуре воздуха равной -30°С и внутренней температуре воздуха равной 18°С.

Лучше произвести расчет тепловых потерь через стены, полы, потолок, окна и двери каждого помещения в отдельности. Такой расчет является более точным.

Мощность котла подбирается так, чтобы полностью компенсировать тепловые потери дома и сделать небольшой запас для возможности регулирования температуры.

Если предполагается, что котел будет обеспечивать еще и нагрев воды для системы горячего водоснабжения (ГВС), то мощность котла должна быть увеличена, в зависимости от потребляемой мощности бойлера косвенного нагрева. Обычно она составляет 30-50% от мощности на отопление.

Выбор системы отопления

Система отопления может быть с принудительной циркуляцией (за счет работы насоса) и гравитационной (естественная циркуляция за счет разности температур теплоносителя).

Для дачного участка без возможности подключения к электросети отличным вариантом станет гравитационная схема отопления.

На рисунке изображена двухтрубная схема отопления с естественной циркуляцией. Она очень удобна и неприхотлива в эксплуатации, но требует соблюдения определенных условий при монтаже:

  • Для уменьшения гидравлического сопротивления выбирается больший диаметр труб.
  • Все горизонтальные участки труб должны иметь небольшой уклон.
  • Отопительный котел должен располагаться в самой нижней точке системы отопления, чтобы вода могла самотеком стекать в агрегат.
  • В самой верхней точки системы отопления должен устанавливаться расширительный бак.

Нагрев воды для системы ГВС с участием твердотопливного котла, лучше всего производить с помощью бойлера косвенного нагрева. Он подключается к системе отопления и за счет теплоносителя происходит нагрев хозяйственной воды.

Пиролизный котел поможет создать тепло и уют даже в негазифицированном дачном домике без подключения к электричеству.

Поделиться:

Нет комментариев

otoplenie-pro.com

Пиролизный котел в частном доме: достойная альтернатива газовому отоплению

Жаркое лето, к сожалению, быстротечно. Большую часть времени года дом нуждается в отоплении. Обогревать жилище можно разными способами, но хочется выбрать наименее хлопотный и при этом экономичный вариант. Многие уверены, что самый практичный и недорогой способ отопления – использование газового котла. Однако с этим можно поспорить. Появившиеся относительно недавно технологии позволяют создавать хорошую альтернативу газовому отоплению. Использование процесса пиролиза дает возможность превратить обычный твердотопливный котел в экономичное и высокоэффективное устройство длительного горения.

Пиролизный котел считается разновидностью традиционного твердотопливного устройства. Он разогревает теплоноситель, который затем подается в отопительную систему. Главное его отличие в принципе действия. В основу функционирования оборудования положен процесс пиролиза или сухой перегонки твердого органического топлива, в качестве которого чаще всего используется древесина. Под воздействием очень высоких температур при недостатке кислорода твердая органика распадается на сухой осадок или кокс и газовую смесь. Реакция сопровождается выделением большого количества теплоты.

При этом наличие канцерогенных веществ и СО₂ в отводимых отработанных газах минимально, поскольку древесный газ вступает в реакцию с активным углеродом. Если сравнивать с обычными твердотопливными котлами, эти показатели в среднем в три раза ниже. Пиролизное оборудование отличается еще одной особенностью. Оно делит процесс теплотворения на два этапа. На первом происходит горение органического топлива при недостатке кислорода. В таких условиях процесс горения проходит очень медленно, органика тлеет и выделяет при этом газ.

Выделившийся пиролизный газ попадает во вторую камеру, где и сгорает, образуя дополнительное тепло. Оба процесса контролируются автоматикой, открывающей/закрывающей подачу воздуха в камеры. Термостат, которым оборудуется пиролизный котел, регулирует процесс горения, контролирует подачу воздуха и поддерживает тем самым заданную температуру. Отопительные приборы способны долгое время работать на одной топливной закладке. Средний срок такого функционирования - около 12 часов. При желании в продаже можно найти устройства и с большими показателями.

Производители выпускают две разновидности пиролизных котлов. Главное отличие между ними заключается в месте размещения камеры дожига. Так называется отсек, где горит газовая смесь. Чаще всего в продаже можно встретить модификацию с нижним отсеком дожига. Такие устройства наиболее удобны в эксплуатации. Топливо укладывается в верхнюю камеру, отработанные газы отводятся естественным путем, без использования дополнительных приспособлений. Система полностью энергонезависима. К числу минусов устройства можно отнести недостаток естественной тяги, что требует улучшения циркуляции воздуха за счет установки высокой трубы.

Еще один недостаток: приборы с отсеком дожига, расположенным внизу, приходится намного чаще чистить, поскольку зола из верхней камеры постоянно попадает в нижнее отделение. Этого недостатка лишены котлы, у которых отсек дожига расположен сверху. Чистить их придется намного реже. Камера сгорания расположена внизу, что позволяет отводить пиролизный газ в верхний отсек более простым способом. Здесь он сгорает, а продукты горения направляются в дымоход и удаляются. В целом такая система очень практична, однако она более сложна и требует большего количества материалов и, соответственно, больших затрат на обустройство дымохода, который получается длиннее, чем у аналогов с нижней камерой дожига.

На производительность котла существенно влияет наличие нагнетательного устройства. Принудительное нагнетание тяги дает возможность увеличить его эффективность, ускорить разогрев помещения и вывод продуктов сгорания. Кроме того, увеличивается срок функционирования устройства на одной топливной закладке. Значимый недостаток котлов с принудительной тягой – энергозависимость. Что, впрочем, можно компенсировать, подключив прибор к генератору или к системе ИБП. Оборудование с естественной тягой проще в монтаже и энергонезависимо, однако его нужно чаще обслуживать, оно менее удобно в эксплуатации.

В качестве топлива для пиролизных котлов можно использовать любую твердую органику: торф, уголь или древесину. Использование последней экономически наиболее выгодно, поэтому чаще всего в пиролизные системы закладывают дрова или древесные топливные брикеты. Оборудование очень требовательно к уровню влажности топлива. Оптимально, чтобы он не превышал 45%, но лучший вариант – 20%. Проверено на практике, что килограмм дров влажностью 20% сгорая, выделяет тепло, эквивалентное 4 кВт/ч. Древесина 50% влажности в таких же условиях даст наполовину меньше тепла, поэтому при выборе топлива особое внимание стоит обратить на его влажность.

Пиролизные котлы – достойная альтернатива газовому отоплению. Топливо сгорает максимально эффективно, КПД прибора составляет в среднем 90%. При этом количество отходов минимально, поэтому чистить оборудование приходится не часто. Котел способен долгое время автономно работать на одной загрузке топлива. Процесс горения автоматизирован, что позволяет системе функционировать без участия человека. Главным недостатком пиролизных котлов считается их высокая стоимость, которая достаточно быстро окупается за счет небольшого расхода топлива, высокой эффективности и экономичности системы.опубликовано econet.ru

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet

econet.ru

Пиролизные котлы отопления - Система отопления

» Котлы отопления

Схема обогрева насчитывает, увеличивающие давление насосы, крепежи, коллекторы, трубы, систему соединения, развоздушки, батареи терморегуляторы котел, бак для расширения. Любой узел очень важен. Исходя из этого выбор каждой части системы необходимо планировать обдуманно. На этой вкладке сайта мы попытаемся выбрать для вашей квартиры нужные узлы конструкции. Конструкция отопления особняка включает различные комплектующие.

Комфорт в помещении напрямую связан с температурой воздуха, которая, в свою очередь, зависит от качества работы отопительного прибора. Грамотно подобранное оборудование позволит наслаждаться комфортной температурой и не задумываться о том, какая погода за окном. Однако ассортимент котлов настолько велик, что разобраться в нем достаточно сложно. Как показывает практика, чаще всего выбирают газовые приборы, которые считаются наиболее практичными. Если их использование невозможно, зачастую обращаются к твердотопливным устройством. В их ряду стоит особо выделить пиролизные котлы, простое в эксплуатации, очень эффективное современное оборудование.

Содержание

Устройство и принцип действия пиролизного котла

Пиролизный котел относится к числу устройств, работающих на твердом топливе. Как и они, прибор производит нагрев теплоносителя и подает его в систему. Однако он имеет ряд отличий от традиционных моделей, как в конструкции, так и в принципе действия. Прежде всего, работа пиролизного аппарата основана на процессе сухой перегонки древесины, который называется пиролиз. Он заключается в выделении смеси газов из твердой органики под воздействием достаточно высоких температур в условиях минимальной подачи кислорода. В результате реакции топливо распадается на сухие остатки или кокс и газ.

В основу работы пиролизного котла положен процесс сухой перегонки органического топлива, в результате которого оно разделяется на газовую смесь и кокс

Процесс пиролиза может происходить только при очень высоких температурах, минимум 1100°С. Кроме того реакция идет с высвобождением большого количества тепла, которое подсушивает топливо, а так же нагревает воздух, поступающий в зону горения. Газ, выделившийся из топлива в процессе пиролиза, смешивается с кислородом и горит с выделением тепла. Особенность оборудования заключается в том, что древесный газ взаимодействует с активным углеродом, что позволяет минимизировать канцерогенные вещества в отработанных газах. Содержание СО₂ в дыме пиролизного котла в среднем в три раза ниже, чем у традиционных твердотопливных моделей.

Основу прибора составляют две полностью герметичные камеры. Чаще всего они выполнены из листов стали толщиной минимум 5 мм. В качестве разделителя между элементами выступают форсунки. Верхняя часть топки представляет собой отдельную конструкцию, так называемый топливный бункер. Нижняя одновременно используется как камера сгорания и как зольник. Топливо сначала поступает в верхний отдел. Здесь оно немного подсушивается, одновременно прогревается и воздух, направляющийся в нижний отсек, где сжигается выделяющийся газ и скапливается зола.

На рисунке представлена схема устройства пиролизного котла. Здесь же обозначены основные элементы системы (клик для увеличения)

Отличительная особенность оборудования – возможность регулирования мощности путем наддува воздуха. Таким способом можно добиться большей эффективности, чем в традиционных системах. Использование терморегулятора позволяет поддерживать заданную температуру теплоносителя. Еще одно отличие – возможность длительное время функционировать на одной закладке топлива. Именно поэтому приборы называются пиролизные котлы длительного горения. В среднем время прогорания одной закладки составляет 12 часов, существуют модели и с большими показателями. Кроме того в силу конструктивных особенностей оборудования расход топлива в таких системах уменьшается.

Как грамотно выбрать топливо?

Теоретически пиролизные системы могут работать на различных видах твердого органического топлива. Это может быть уголь, торф или древесина. Последнее, а точнее, дрова, считается наиболее экономически выгодным топливом. Его размеры определяются параметрами топки. Чаще всего для пиролизных устройств используются поленья, длина которых составляет 400 мм, а диаметр – до 200 мм. Размеры топливных брикетов должны составлять порядка 300х30 мм. Кроме того такие системы очень требовательны к влажности. При ее избытке выделяется большое количество пара, что снижает тепловые характеристики оборудования и приводит к образованию копоти.

Для нормальной работы приборов необходимо, чтобы влажность топлива не превышала 45%. Лучше всего, чтобы она составляла 20%. Исследования показали, что при сгорании килограмма древесины, влажность которой 20%, выделяется тепло, эквивалентное 4 кВт/ч. Тогда как такое же количество дерева влажностью 50% даст тепла ровно в два раза меньше. Именно поэтому на влажность топлива следует обратить особое внимание. Вместе с дровами или топливными брикетами можно использовать опилки или другие древесные отходы. Их количество не должно превышать трети от общего объема топлива.

Топливом для пиролизных котлов теоретически может служить почти любая твердая органика: древесина, торф, уголь и т.д. Однако наиболее эффективно оборудование работает на дровах, влажность которых не превышает 20%

Разновидности пиролизных котлов

Существуют две разновидности прибора, различающиеся местом расположения отсека дожига. Он может располагаться внизу или наверху.

Оборудование с нижней камерой дожига

Наиболее распространенная модификация приборов, что обусловлено удобством в эксплуатации. Топливо помещается в верхнюю камеру, что очень рационально. Отработанные газы выходят в трубу, находящуюся внизу. Основным недостатком таких устройств можно считать то, что чистить систему придется достаточно часто. Связано это с тем, что при прогорании топлива зола из верхнего отделения попадает в камеру дожига.

Приборы с верхней камерой

Такие системы менее удобны, зато имеют определенные преимущества. Зола не попадает в отсек дожига, что позволяет чистить его намного реже. Кроме того пиролизный газ посредством форсунок выводится вверх, где сгорает и поступает в дымоход, охлаждается и отводится в дымоход. Такая система более практична, но требует большего количества материала на изготовление дымового тракта.

Модификация пиролизного оборудования с верхним расположением камеры дожига. Регулярная чистка такой конструкции будет проводиться намного реже

Пиролизные котлы могут быть оснащены вентиляцией различного типа:

  • Естественная. Такие устройства не зависят от подачи электроэнергии. Должны быть оборудованы достаточно высоким дымоходом для создания необходимой тяги.
  • Принудительная. Приборы энергозависимы, поскольку оборудуются различными вентиляторами и насосами, которые управляются в автоматическом режиме. Характеризуются большим временем эффективного горения, чем устройства с естественной вентиляцией.

Важным аспектом подбора пиролизного оборудования считается материал, из которого изготавливается его корпус. Наиболее распространенный вариант – сталь, толщиной не менее 5 мм. Это достаточно прочный и довольно долговечный материал. Его главный недостаток – подверженность коррозии, что отрицательно сказывается на сроке его эксплуатации. Лучшая альтернатива такому прибору – котел в чугунном корпусе. Такие устройства отличаются более высокой теплоотдачей, служат гораздо дольше и имеют повышенную устойчивость к кислотам и смолам.

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

Выбираем производителя и марку оборудования

Признанными лидерами в производстве пиролизных котлов на твердом топливе считаются немецкие компании Buderus и Viessmann. Они отличаются наименьшим количеством токсичных выбросов в атмосферу и максимально высоким КПД. Некоторые модели этих брендов могут работать на одной закладке до 24 часов. Секрет таких характеристик кроется в усовершенствованной конструкции топки оборудования. Эффективность работы устройства контролирует автоматика, что позволяет обеспечить равномерный тепловой режим и при этом существенно снизить затраты на топливо.

Еще один популярный производитель – чешская фирма Dakon. Конструкция аппаратов практически идентична немецким аналогам. Соответственно, и эффективность работы тоже. К числу успешных находок компании можно отнести пульт управления котлом, с помощью которого можно осуществлять все основные регулировки. Новинкой Dakon считается устройство, выпускающееся в чугунном корпусе. Эта модель называется Daman Pyro. Она имеет самый продолжительный срок службы в своем классе оборудования. Это устройство способно в межсезонье работать с половинной мощностью.

Интересные и практичные модели можно найти у чешского производителя ОРОР. Особенность этих котлов – в полной энергонезависимости. Кроме того особая конструкция приборов позволяет им работать не только на древесине, но и на угле. Газы через горелку направляются в камеру сгорания, где и сжигаются с участием вторичного воздуха. Для регулирования мощности прибора используются заслонки, которые могут закрываться и открываться. КПД колов марки ОРОР в среднем составляет порядка 89%, что можно считать достаточно хорошим показателем.

Российские пиролизные котлы марки Буржуй-К выгодно отличаются от конкурентов способностью работать на топливе повышенной влажности и использовать различные виды топлива

Из отечественных производителей стоит выделить костромскую компанию ТеплоГарант, выпускающую котлы под маркой Буржуй-К. Это очень практичные, полностью энергонезависимые устройства, которые могут использоваться как в частных домах, так и на производстве. Отличительная особенность моделей – возможность работать с разными видами топлива. Кроме того приборы рассчитаны на эффективную работу с топливом большей влажности, что дает им определенные преимущества перед конкурентами.

Пиролизные котлы приобретают все большую популярность. Их можно считать наиболее практичной разновидностью твердотопливного оборудования. Несмотря на достаточно высокую цену, а она начинается в среднем от 40 тыс. рублей, спрос на такие устройства остается стабильным и даже растет. Это объясняется достаточно высоким КПД аппаратов, приемлемой стоимостью топлива и возможностью длительного функционирования от одной  закладки. Разнообразный ассортимент пиролизных котлов позволяет подобрать модель, оптимально подходящую для любого строения.

Источник: http://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotly/piroliznye-kotly-otopleniya.html

Пиролизный котел, он же газогенераторный, появился на рынке несколько лет назад. Это одна из разновидностей твердотопливных котлов. В чем же их особенность и каков принцип работы?

Содержание

Принцип работы

В одной камере котла происходит процесс, который идентичен технологическому процессу получения угля из древесины: высокая температура и ограниченный доступ кислорода заставляют дрова тлеть, при этом выделяется пиролизный газ. Пиролизный газ поступает через форсунку во вторую камеру — камеру сжигания и там смешивается с воздухом. В итоге сжигаются одновременно в разных камерах и древесный уголь, и выделившийся пиролизный газ. Такая схема горения максимально увеличивает КПД и длительность горения одной закладки топлива.

Стабильную мощность обеспечивает прогорание топлива не сразу в полном объеме заложенного, а только части, необходимой для процесса горения. Некоторые модели пиролизных котлов имеют дополнительно установленный тепло-электронагреватель. Он срабатывает, когда твердое топливо прогорело и в перерывах между протапливанием поддерживает нужную температуру теплоносителя. Благодаря этому владелец котла может отсутствовать дома целый день, а не находится возле отопления и ежечасно подбрасывать дрова.

Также к положительным особенностям относятся их экологические характеристики. Пиролизные котлы, по сравнению с обычными дровяными или угольными котлами. имеют меньшие выбросы угарного газа.

К недостаткам относятся необходимость регулярной чистки золы, а также высокая стоимость и особые требования к качеству топлива (влажность должна быть не выше 18%). Максимальное КПД достигается при использовании хорошо просушенной древесины. Использование сырой древесины может сократить срок службы котла и стального дымохода.

Пиролизные котлы делятся на две категории по требованиям к топливу:

  1. К первой категории относятся пиролизные энергонезависимые котлы. достаточно прихотливые к используемому топливу. Влажность древесины не должна превышать 25%. Макулатуру, хворост, древесную щепку, отходы коры, ДСП — запрещено использовать в энергозависимом типе.
  2. Вторая категория — утилизаторы древесных отходов потребляют и торф, и древесину, и уголь. Влажность топлива может быть в пределах 50%.

Как выбрать пиролизный котел длительного горения

При выборе котла необходимо оценить:

  1. Внешний вид котла, в том числе качество сварочных швов. Толщина металла должна быть не менее 4−5 мм. Уточнить у специалиста срок гарантийного обслуживания и срок службы самого котла.
  2. Мощность котла должна соответствовать площади отапливаемого помещения. Если она будет мала, то котел будет работать на предельной нагрузке. Если выше, то превышение потребности вызовет скопление конденсата в теплообменнике и каналах дымохода. Нагрузка в 70−80% от мощности котла является оптимальной. Подробная статья о рассчете мощности котла .
  3. Основным же критерием при выборе твердотопливного котла является энергоэффективность — отношение полезной теплоты, которая израсходована на выработку горячей воды, к теплоте отопительного оборудования. Если вы хотите убедиться в верности указанного в документах КПД, следует попросить протоколы испытаний.
  4. Стоимость котла. По стоимости котлы отечественного производства в два-три раза дешевле импортных. Так, импортный котел бытового применения мощностью 20−35 кВт, рассчитанный на площадь 250 кв. м. будет стоить около 100 000 рублей.

Сфера применения пиролизных котлов

Чаще всего покупают пиролизные котлы для отопления коттеджей. т. к. для маленьких домов или дач мощность котла достаточно велика. Применение пиролизных котлов в промышленных помещениях, специалисты находят самым оптимальным и перспективным.

Если сравнивать с электрическим или газовым котлом, конечно же, по экологичности на первое место выходят электрические и газовые котлы, которые не имеют дымовых выхлопов. Но стоимость электроэнергии довольна высокая, поэтому не каждый житель может позволить себе обогреваться электрическим котлом. Его может заменить газовый, в случае если ваш дом находится в местности, где проведена газовая магистраль. Если же вы экономно расходуете свой финансовый бюджет и не имеете возможности пользоваться магистральным газом, то оптимальным вариантом отопления для вас будет использование твердотопливного пиролизного котла.

Отзывы о пиролизных котлах

Мой пиролизный кушает топливо до 40% влажности и нормально работает. Еще закидываю торф и древесноволокнистые брикеты, листья, покрышки, уголь, листья. Если стабильную температуру постоянно поддерживать и регулировать поддув, то все ок. Не нужно применять контроллер. КПД определяю с помощью цвета пламени, контролирую его поддувом. Топливо загружаю всего два раза в сутки. Вот так.

Источник: http://teplo.guru/kotly/tverdotoplivnye/piroliznye-kotly-otopleniya.html

Пиролизные котлы отопления используют в своей работе принцип не сжигания дров, а сжигание выделяемого из них при высокой температуре газа. Применяемый в котлах способ пиролизного сжигания твердого топлива подразумевает под собой его сжигание в среде, недостаточно богатой кислородом при низкой воздухоподаче. Пиролизные котлы в таком режиме производят нагрев древесины в камере сгорания при практическом отсутствии кислорода, в результате чего происходит разлагание древесины на древесный газ и древесный уголь (кокс - почти чистый углерод), который является конечным продуктом полного пиролиза древесины. Из-за своего принципа действия эти котлы еще называют газогенераторные и их причисляют к твердотопливным котлам длительного горения. Выделяющийся при работе пиролизный газ является прекрасным топливом, гораздо более чистым, чем древесина или каменный уголь. Пиролизные котлы длительного горения сжигают этот газ в специальной камере, где он конденсируется и смешивается с воздухом из форсунки. Температура горения при этом достигается достаточно высокая – около 700С. КПД пиролизных (газогенераторных) котлов значительно выше, чем традиционных твердотопливных, и при топке сухой древесиной он достигает 85%.

Для работы пиролизного котла в газогенераторном режиме в закладочной камере котла должна быть достаточно высокая температура (600-800С), поэтому для первоначального прогрева котла его запускают в режиме обычного твердотопливного котла. А после прогрева котел с помощью задвижек (шиберов) переводят в необходимый режим работы. Этим обуславливается многокамерное устройство пиролизного котла.

Важно! Время горения одной закладки дров в пиролизных котлах было продлено до 8-10 часов. но также технические ухищрения привели и к существенному удорожанию конструкции - они в среднем в 1,5-2 раза дороже традиционных твердотопливных котлов.

Современной альтернативой стали более дешевые и экономичные котлы длительного горения СТРОПУВА. у которых существенно увеличено время горения одной закладки: дров - до 40 часов, а угля - до 7 суток. Такое стало возможным благодаря инновационным решениям, ведь техническая мысль не стоит на месте. Ни один пиролизный котел не может сравниться с такими показателями!

Источник: http://www.gazanet.ru/shop/CID_26.html

Еще есть регионы, в которых отсутствует централизованное отопление. Единственным источником тепла в них являются котлы, работающие на твердом или жидком топливе. Тем, кому доводилось ознакомиться с работой таких котлов на практике, знают, сколько недостатков имеют подобные устройства.

Относительно недавно появились котлы, которые работают на древесине, но основной тепловой эффект получается за счет сгорания пиролизных газов. К сожалению, рыночные варианты пиролизных котлов имеют высокую цену. Но ничто не мешает мастерам собрать простой пиролизный котел своими руками. собрав экономичный и высокоэффективный отопительный прибор.

Принцип устройства пиролизных котлов

Пиролизный процесс сгорания носит название сухой перегонки. В результате взаимодействия высоких температур и недостатка кислорода древесина, находящаяся в котле, разлагается до кокса, выделяя при этом пиролизный газ. При смешении данного газа с большим объемом кислорода под воздействием катализатора (высокой температуры) происходит экзотермическая реакция, приводящая к возгоранию газа.

Пиролизный газ также вступает в реакцию с углеродом, в результате чего дым, выходящий после отработки топлива, не содержит вредных соединений. Продукты распада древесины (кокс) также в процессе горения выделяют тепло, поддерживая реакцию. Отсюда следует вывод, что КПД пиролизного котла приближается к 100% эффективности .

Преимущества и недостатки пиролизных котлов

В первую очередь, рассмотрим преимущества данного вида оборудования:

  • Котел в течение длительного времени способен поддерживать высокую температуру
  • Небольшие затраты на энергоносители. При одинаковом количестве древесины, используемой для отопления, пиролизный котел работает на 6-9 часов дольше, чем дровяной котел
  • В продуктах распада содержится минимальное количество вредных веществ
  • В качестве топлива можно использовать древесные плиты и некоторые виды полимерных материалов

К недостаткам можно отнести следующие нюансы:

  • Высокая стоимость оборудования на отечественных рынках
  • Используемое топливо должно быть качественно просушено перед загрузкой. В обратном случае эффективность пиролизного котла заметно падает
  • Зависимость от электросети. Для поддержания процесса горения необходимо усиливать воздушный потом с помощью вентилятора, который подключается к сети

Самым популярным способом отопления является отопление частного дома газом. Природный газ – самое экономичное топливо для частного дома. Правда, придётся потратиться на специалистов для установки такого отопления, так как монтаж отопления газом самостоятельно не имея опыта чреват не только поломками. Под угрозу ставятся здоровье и жизнь пользователей.

Для отопления газом можно использовать разные виды труб: стальные, медные, оцинкованные, полипропиленовые. О полипропилене для отопления читайте здесь .

Классическая модель пиролизных котлов

Конструктивная особенность данной модели отопительных устройств — это две камеры сгорания, которые необходимы для качественного и эффективного поддержания пиролитического процесса. Загрузочная камера предназначена для разложения энергоносителя и выделения пиролизного газа. После этого газы попадают во вторую камеру, где при смешении с кислородом образуют горючую смесь. Между камерами установлен колосник, на который укладывают брикеты.

Еще одна особенность пиролизного котла — наличие принудительной тяги. Повышенное аэродинамическое сопротивление обуславливает необходимость установки специального дымососа или вентилятора, который будет обеспечивать подачу кислорода.

Необходимые инструменты и материалы для сборки

Для того, чтобы самостоятельно собрать пиролизный котел, необходимо приобрести следующие инструменты:

  • Электросварка. Рекомендуется использовать модели, работающие от постоянного тока
  • Дрель
  • Большая шлифовальная машина для углов (с возможностью установки круга с диаметром 230 мм). Также желательно иметь круг с диаметром 125 мм, но можно обойтись и без такового

После приобретения всех необходимых инструментов нужно найти соответствующие материалы, из которых будет собираться пиролизный котел:

  • Качественное листовое железо. Металлический лист должен быть толщиной от 4 до 6.5 мм, а его общая площадь — не менее 7 кв. м. Для того, чтобы сэкономить на данном пункте, можно использовать 4-мм. листовую сталь только для сборки загрузочной камеры. Для второй камеры и внешних стенок можно использовать и более тонкие листы железа
  • 57-мм труба длиной 6-8 м, толщина стенок — в пределах 2,5-3 мм
  • 159-мм труба длиной 0.7 м, допустимая толщина стенок — не более 4.5 мм
  • Две профтрубы, одна 60х30, другая — 80х40. Длина труб — 1 м
  • Полоса стали шириной 20 мм, толщиной 4 мм и длиной 7 м
  • Полоса стали с параметрами: ширина — 35 мм, толщина — 4 мм, длина — 1.5 м
  • Полоса стали с шириной не меньше 85 мм, толщиной 5 мм и длиной 1 м
  • Электроды — 5 пачек
  • Отрезные круги — 10 штук, диаметр — 230 мм, шлифовальные круги — 5 штук, диаметр — 125 мм
  • Температурный датчик
  • Вентилятор

Это основные материалы, которые понадобятся мастеру для сборки пиролизного котла. В процессе работы может оказаться, что некоторых расходных материалов нет. Тем не менее, это не повлияет ни на цену сборки, ни на её качество.

Пиролизный котёл своими руками (чертеж)

Прежде чем начинать сборку такого сложного устройства, необходимо составить схему всех частей котла. Мы не рекомендуем разрабатывать самодельные котлы отопления  с нуля (конечно, если мастер не является инженером-теплотехником). Намного проще взять уже готовую схему и собрать по ней, при необходимости внеся необходимые дополнения или доработки.

Схема пиролизного котла своими руками:

  • А — аппарат, контролирующий контур котла
  • В — дверца, через которую производится загрузка
  • С — зольник
  • D — отвод для дыма
  • E — муфта, предназначающаяся для датчика предохранителя
  • F — патрубок, который устанавливается для аварийной линии
  • G — магистраль подачи теплоносителя на контуре KV
  • H — подводка воды в теплообменник, R= 3/4 дюйма
  • K — подводка горячей воды в теплообменник
  • L — выходная магистраль контура KR
  • M — Расширительный бак

Предложенный вариант является не самым простым — это известная схема котла Беляева. При желании, можно найти в Интернете и куда более простые конструкции пиролизного котла своими руками, но мы предлагаем нашим читателям именно тот вариант, технологические особенности которого будут оптимальными. При изменении конструктивных особенностей нужно помнить, что размер внутренней камеры должен меняться незначительно.

Взять во внимание: при осуществлении пробного запуска пиролизного котла необходимо определить показатель КПД. Конечно, расчеты можно не проводить — достаточно посмотреть на состояние дыма. Если не чувствуется угарный газ — КПД пиролизного котла высокий.

Пиролизные котлы в качестве теплоносителя могут использовать не только воду, но и воздух. Теплоноситель перемещается по контурам точно так же, как и вода. Данная система эффективна в домах, которые владельцы посещают достаточно редко, например, в дачных домах из пеноблоков .

Если для дачного дома можно и пренебречь отоплением, то каркасные дома для зимнего проживания нуждаются в обязательной установке отопительных систем. Кстати говоря, каркасные дома имеют множество преимуществ. Они легки в возведении, имеют сравнительно небольшую стоимость строительства, высокие теплоизоляционные свойства. О каркасных домах для постоянного проживания читайте здесь .

Помимо отопления нужно заняться и вентиляцией дома. О монтаже вентиляции в доме читайте в этой статье. Если подойти к этому делу серьёзно, то вентиляционную систему можно сделать своими руками.

Условия противопожарной безопасности

Важна не только технологическая реализация, но и выполнение правил установки пиролизного котла с учетом всех требований безопасности. Должны соблюдаться такие условия:

  • Котел должен устанавливаться исключительно в нежилом помещении
  • Под котлом должно находиться кирпичное или бетонное основание
  • Расстояние до ближайших стен или предметов интерьера должно быть не менее 30 см
  • Помещение должно хорошо вентилироваться

Взять во внимание: дымоход котла после установки рекомендуется утеплять минеральной ватой для того, чтобы избежать образование конденсата и смол на внутренней поверхности трубы.

Помимо схемы, советуем ознакомиться читателям с видеоматериалами, посвященными самостоятельной сборке пиролизного котла.

Видео о пиролизных котлах своими руками

Источник: http://megabeaver.ru/inzhenernye-kommunikacii/otoplenie/piroliznyj-kotel-svoimi-rukami-instrukciya-po-izgotovleniyu.html

Смотрите также:
  • Подбор котла отопления по параметрам
  • Подключение котла к системе отопления
01 ноября 2018 года

sistema-otopleniya.ru

Принцип работы пиролизного котла, работающего на твердом топливе, виды и классификация

В поисках способа отопления загородных коттеджей, коммерческих построек и промышленных объектов, которые находятся в отдалении от магистральных линий тепло- и газоснабжения, владельцы рассматривают десятки возможных вариантов.

Из всех существующих сегодня альтернатив твердотопливного обогрева пиролизные или газогенераторные котлы представляют наибольший интерес. Благодаря удобству в практической эксплуатации и высокому КПД газогенераторные модели зарекомендовали себя как надежный элемент отопительной системы.

Где применяются газогенераторые котлы

Применение пиролизных агрегатов одновременно решает несколько существенных задач:
  • горячее водоснабжение и обогрев,
  • утилизация отходов производства и ТБО.

Использование газогенераторных устройств получило широкое распространение как в бытовой, так и в промышленной сфере. Пиролизные котлы незаменимы на деревообрабатывающих предприятиях, лесохозяйственных базах и в строительных центрах.

Современные установки способны перерабатывать любые категории отходов, в частности следующие:

  • все виды пластика;
  • макулатуру;
  • металл;
  • стекло;
  • органику (такую, как подсолнечная лузга, древесная щепа, ореховая скорлупа и т. д).
Особенность пиролизных аппаратов заключается в том, что помимо сгорания в них топлива также сжигаются и газообразные вещества, образующиеся под воздействием высокой температуры в бескислородной среде.

Это значительно повышает энергоэффективность газогенераторной установки и минимизирует выброс продуктов горения в атмосферу. Теплоотдача достигает наивысшей степени в случае сгорания топлива, для которого характерен большой объем выделения газов.

Разновидности пиролизных котлов

В зависимости от варианта расположения отсека дожигания твердотопливные агрегаты газогенераторного типа подразделяются на модели с верхней и нижней камерой. У каждой из этих модификаций есть свои конструктивные особенности, влияющие на производительность и уровень комфорта при использовании.

Нижняя камера дожига

Наиболее востребованными являются приборы с нижней камерой дожига, поскольку закладывать топливо в них гораздо удобнее. Выход отработанных газов осуществляется через дымовую трубу, находящуюся снизу. Такое конструкторское решение не требует наличия вспомогательных устройств и обеспечивает естественный отвод летучих веществ. Тем не менее подобное оборудование не лишено определенных недостатков.

Газогенераторный котел с нижней камерой дожигания нуждаются в более частом обслуживании. Связано это с тем, что зола из первичного отсека постоянно осыпается в пиролизное отделение топки, что требует регулярного проведения очистительных процедур.

Верхняя камера дожига

Системы с верхним расположением газогенераторной камеры менее распространены по сравнению с предыдущей моделью. Несмотря на то что  твердотопливные пиролизные газогенераторные котлы данного типа практичнее в эксплуатации, их монтаж влечет за собой весомые издержки. Изготовление дымового тракта для таких аппаратов предусматривает большой расход материалов.

Основное преимущество устройств с нижним отсеком дожигания заключено в том, что летучие вещества направляются через форсунки в газогенераторную камеру, откуда после сгорания поступают в дымоход с последующим охлаждением и выводом наружу. Процесс не сопровождается сбросом золы в пиролизный отдел котла, что позволяет производить чистку оборудования намного реже.

Классификация по принципу дожигания

Твердотопливные аппараты, функционирующие согласно принципу дожигания выделяемых газов, можно разделить на две категории: безнаддувные энергонезависимые и дутьевые электрозависимые.

Безнадувные

Первая разновидность не оснащается замысловатой электроникой и вентиляторами. Рабочий процесс осуществляется без наддува. Основное топливо горит в отсеке газификации. Выделившийся пиролизный газ, поднявшись за счет естественной тяги, комбинируется с вторичными воздушными массами. Изменение объема поступающего первичного воздуха обеспечивает возможность контроля мощности котла посредством механического тягорегулятора. Средняя температура в отсеке дожигания составляет 700 °С.

Внутренним стенкам агрегата не требуется обмуровка, т. к. они выполняют роль теплообменника. Работа энергонезависимых пиролизных аппаратов может осуществляться в режимах поддержания и набора мощности. Такие устройства должны быть оборудованы высоким дымовым трактом для лучшей циркуляции воздуха и создания необходимой тяги.

Эти конструкции используется крайне редко.

Дутьевые

Дутьевые энергозависимые котлы имеют обмурованную шамотным камнем камеру дожигания, температура в которой достигает 1200 °С. Данные агрегаты оборудуются турбинами и дымососами, управление которыми полностью автоматизировано.

Специальный программатор позволяет выбрать оптимальный режим отопления. Пиролизный газ выдувается в дожигательный отсек через специальную форсунку и горит почти белым пламенем. За счет высокого температурного режима сгоранию подвергаются практически все химические соединения в составе топлива.

Дутьевые энергозависимые аппараты способны функционировать в динамическом режиме набора мощности и в состоянии сброса теплоотдачи (дутье включено / выключено). Для таких устройств характерно длительное время эффективного горения после одной закладки топливных ресурсов.

Различия по материалам корпуса

Пиролизные котлы также различаются по корпусу, который может быть изготовлен из стали или чугуна.

Чаще всего твердотопливные аппараты представлены в стальном исполнении. Они нагреваются гораздо быстрее, но так же стремительно и остывают после окончания процесса горения. Как правило, толщина листов стального корпуса составляет не менее 5 мм.

Чугунным котлам присуща более высокая стойкость к коррозии, смолам и кислотам по сравнению со стальными аналогами. Такие агрегаты могут производить эффективную работу с 50 %-й мощностью в периоды межсезонья. Котлам с чугунным корпусом свойственна хорошая теплоотдача, в связи с чем их КПД на порядок выше, в отличие от приборов из стали.

Виды топлива

С теоретической точки зрения для пиролизных систем допустимо использование любых разновидностей органического топлива:

  • дрова и древесные отходы;
  • бурый и черный уголь;
  • пеллеты;
  • кокс.

Дрова являются самым бюджетным вариантом горючего. Газогенераторные котлы на дровах имеют размеры зависящие от параметров топки. Для пиролизных котлов лучше всего подходят поленья длиной около 400 мм и диаметром до 200 мм. В качестве дополнения к ним идеальны мелкофракционные древесные гранулы, а также опилки и щепа. Они должны составлять не более одной трети от общей топливной массы. Для стабильной работы пиролизного устройства необходимо, чтобы доля влажности топлива не превышала 20%. В противном случае процесс будет сопровождаться обильным образованием пара, что повлечет за собой снижение тепловых показателей и поспособствует формированию копоти.

Как добыча нефти и газа влияет на мировой океан, читайте здесь.

Функционал газогенераторного прибора основан на процессе сухой перегонки топлива, суть которого заключается в разложении исходного сырья на два компонента — твердую фракцию и летучую часть. При температуре 400–1 200 °С происходит экзотермическая реакция, т. е. выделяется тепло, и топливо начинает подсушиваться за счет прогревания воздуха, поступающего в зону горения. Реторта выступает в качестве сосуда, в котором осуществляется пиролиз. Это замкнутое пространство с предельно низким содержанием кислорода. Она оборудована патрубком, который отвечает за вывод конденсирующихся и сгорающих продуктов.Благодаря активному взаимодействию пиролизного газа с углеродом в составе выделяемых веществ практически отсутствуют канцерогенные примеси — в основном они представляют собой объединение углекислого газа и водяного пара.

Основа твердотопливного аппарата — цельносварная конструкция, состоящая из пары герметичных отсеков:

Обшивка представляет собой металлический лист с термостойким покрытием в сочетании с негорючей базальтовой прослойкой, которая выступает в качестве теплоизолятора. Специальные колосники выполняют разделительную функцию между камерами.

В верхней части топки расположен топливный бункер, представляющий собой автономную конструкцию. Именно здесь пиролизуются топливные ресурсы в условиях дефицита кислорода и при высокой температуре. В нижней части находится камера сгорания, которая одновременно выполняет роль зольника. Находящееся на колоснике топливо препятствует отводу тепла из отсека, расположенного сверху. Во всех моделях котлов предусмотрено наличие терморегулятора, позволяющего выбрать желаемую температуру обогрева. В числе главных деталей, составляющих конструкцию пиролизного котла находятся следующие:

Усовершенствованные агрегаты могут быть оснащены сервомоторами — устройствами для контроля подачи воздуха.

Первостепенное достоинство пиролизных котлов — это практически безотходное производство. Весь процесс обслуживания устройства сводится к загрузке топливных ресурсов по мере необходимости. Во время горения пепел образуется в маленьких количествах, а сажа отсутствует вовсе, что свидетельствует о рациональном расходе топлива. Теплоноситель нагревается за счет дожига летучих газов, в связи с чем интервал закладки дров или угля приближен к минимуму. Благодаря полуавтоматическому управлению можно уменьшать или увеличивать воздушный поток, а также регулировать мощность аппарата в пределах от 30 до 100%.

Если в вашем доме нет возможности подвести газ, то газогенераторный котел однозначно стоит устанавливать. И хотя отзывы можно услышать самые противоречивые, он экономичнее, чем обыкновенный котел на дровах.

Единственное условие — это сухие дрова, если нет возможности купить пеллеты. Цена газогенераторного агрегата сопоставима со стоимостью обыкновенного твердотопливного котла. В настоящее время есть большой выбор и возможно купить любую модель, которая вас устроит.

Проанализировав технические характеристики и особенности функционала пиролизных котлов, можно сделать вывод о том, что это наиболее практичная разновидность твердотопливного оборудования, позволяющая обрести энергетическую независимость как в отдельно взятом жилом пространстве, так и на крупномасштабном предприятии.

greenologia.ru


Смотрите также