Пиролизный котел отопления длительного горения


Пиролизный котел длительного горения — горит долго, греет сильно!

В местах, где возможны перебои с газоснабжением или электричеством, где доступно топливо (дерево, уголь и пр.), твердотопливные котлы длительного горения приживаются в качестве основных или резервных источников тепла в отопительных системах. А особенно хорошо зарекомендовали себя пиролизные котлы длительного горения. Они и эффективны, и экономичны!

Пиролизный котел

Тематика твердотопливных котлов одно время утратила свою актуальность, а сейчас довольно уверенно пробивает себе дорогу в отопительной сфере. Успешно помогает этому рост цен на энергоносители (газ, нефть, электричество), а также большая популяризация индивидуального строительства домов и коттеджей.

Разберемся в их особенностях…

Кто это такие?

К группе пиролизных котлов для отопления обычно относятся твердотопливные их «собратья», потребляющие преимущественно дрова.

Дрова –лучшее «меню» для пиролизного котла

Важно! Дрова на территории нашей страны имеют статус легкодоступного топлива. И, заметьте, возобновляемого. Главное помнить о том, что леса не только вырубывать необходимо, но и сажать надо…

Сторонники «хайтека» могут не нервничать! Это не прыжок в прошлое, а умное интегрирование научных технологий в быт человека. Изучение пиролизного котла на дровах (даже самого простого) приоткрывает начало внушительного списка его преимуществ.

Польза пиролиза в отоплении

Длительные поиски энергосберегающих технологий затронули немного органическую химию. Учеными было замечено, что в высокотемпературной среде при ограниченном доступе кислорода процесс горения многих органически твердых веществ сопровождается стабильным выделение горючего газа, который сам по себе пригоден к дальнейшему сжиганию. А при его горении выделяется большое количество теплоты.

Иными словами, при горении одного топлива образуется новое (газообразное) топливо. Древесина в этом процессе лидирует!

Такой процесс генерирования горючего газа из твердотельных органических веществ при их тлении и назвали пиролизом, что и определило название пиролизного котла отопления. Их еще называют газогенераторными или котлами длительного горения на твердом топливе.

Медленное тление приводит к образованию пиролизного газа

За счет двухступенчатого сгорания топлива (твердого и вновь образованного газообразного) пиролизные котлы выделяют большее количество теплоты при сгорании одного и того же объема топлива, чем обычные твердотопливные агрегаты. То есть их КПД значительно выше.

Главным практическим преимуществом таких котлов является  их способность длительно (до 25-30 часов) работать на одной закладке топлива. Это достигается путем преднамеренного ограничения подачи воздуха в камеру горения.

И как он устроен?

Отличие пиролизного котла от обычного твердотопливного – в наличии в нем двух камер сгорания. Также в нем присутствует отдельный отсек для отходов процесса горения.

Верхняя камера (газифицирующая) предназначена для загрузки топлива. В ней происходит первичный распад дров.

«Внутренности» пиролизного агрегата

Вследствие ограничения доступа воздуха в камеру в ней происходит экзотермическая реакция. Высокая температура от 200 до 800 оС приводит к образованию двух горючих компонентов: пиролизного газа и древесного угля.

Выделяемое на этом этапе тепло, расходуется также на просушку древесины и подогрев поступающего в зону горения воздуха.

Далее газ попадает в среднюю камеру, где в «паре» с воздухом, затягиваемым в камеру вентилятором-дымососом при высокой температуре в 1150-1200ОС воспламеняется с выделением значительного количества тепловой энергии и фактически полным сгоранием , всего содержимого камеры.

Камеры пиролизного котла

Образовавшаяся зола, а также сажа опадают в нижнюю камеру, приспособленную для периодической очистки, частота которой зависит от качества топлива и интенсивности использования котла на дровах.

Высокотемпературные процессы, происходящие в пиролизном котле длительного горения, определяют требования к прочности всего агрегата. В ход идут сталь или чугун. Чугун более «медлителен» (инерционен), как при нагреве, так и при охлаждении, но и более долговечен. Сталь улучшает динамику при нагреве, А вот быстрое остывание пиролизного котла не всегда удобно. Стойкость к коррозии у чугуна выше, а стальные поверхности преимущественно покрывают керамическими материалами, что предохраняет металл от «разрушительности» высоких температур. Различные конструкционные материалы, наличие автоматики, мощность агрегата определяют его стоимость.

Комплект преимуществ и недостатков

Современные технологии, которые используют  пиролизные котлы, позволили им присвоить себе ряд преимуществ:

  • КПД до 85% объясняется особенностями работы котла, обеспечивающего полное сгорание топлива;
  • полное сгорание топлива обеспечивает минимизацию количества отходов;
  • медленный процесс горения позволяет добавлять новую порцию топлива два, а в некоторых конструкциях при экономном использовании даже 1 раз в сутки;
  • конструкция котла обеспечивает возможность автоматического динамического управления мощностью системы отопления в пределах 30-100 %, путем регулирования скорости поступления воздуха в нижнюю камеру сгорания;
  • экологическая чистота данной конструкции котла обеспечивается фактически полным сгоранием как твердой, так и образовавшейся газообразной топливной массы, что обеспечивает низкий выброс (примерно в 3 раза меньше) в атмосферу углекислого газа;

Пиролизные котлы на дровах имеют и недостатки. О них также следует упомянуть:

  • самый малозначительный – это необходимость постоянного электроснабжения агрегата. Но в виду того, что современные системы отопления преимущественно с принудительной циркуляцией теплоносителя, то электричество и так потребуется для обеспечения работы циркуляционного насоса.
  • «одноконтурность» пиролизных агрегатов, которая также легко компенсируется установкой накопительного бойлера для системы ГВС, что, естественно, приводит к дополнительным затратам;
  • достаточно высокая цена, которая также компенсируется экономным расходом топлива;
  • необходимость хоть и редкой, но все же «ручной» загрузки топлива. С этим недостатком успешно справляются новые котлы пиролизного типа на древесных пеллетах, которые можно автоматически дозагружать из топливного бункера или склада.

Пиролизный котел на пеллетах

  • «требовательность» к качеству древесного топлива, особенно к его влажности, для обеспечения высокоэффективной работы.

И в заключении о глобальном…

Как видим, энергосберегающие технологии прочно внедрились в пиролизный котел длительного горения, реализовав в них свои актуальные глобальные цели:

  • минимизация расхода топлива;
  • повышение теплоотдачи топлива при горении;
  • снижение концентрации врезных веществ в продуктах горения.

Установив в своем доме котел подобного типа, вы не только оптимизируете свое время, затрачиваемое на его обслуживание, но и внесете свое лепту  в дело сохранения природы.

plusteplo.ru

Обзор пиролизных котлов в системе отопления

Пиролизные котлы длительного горения обладают высокой мощностью и КПД, при этом, если установить более современную модель, то автоматическая система, сведет человеческое вмешательство к минимуму. Огромным удобством является и тот момент, что одной загрузки хватает на сутки, то есть хозяину нет надобности, постоянно контролировать уровень топлива. Можно только с вечера или утром закинуть необходимое количество дров и наслаждаться теплом. Но, как и любая другая техника, пиролизные котлы кроме сильных сторон, имеют и свои слабости, с которыми нужно ознакомиться, перед тем, как устанавливать такой агрегат.

Как работает пиролизный котел?

Пиролизные устройства длительного горения представляют собой «лабораторию», внутри которой происходит добыча газа из твердого топлива. Именно он и используется в отоплении дома. Пиролиз – физико-химический процесс, при котором происходит распад сложных органических соединений на простые составляющие в виде твердого, жидкого или газообразного состояния. Чтобы это происходило, нужно обеспечить высокую температуру и ограниченный доступ кислорода.

Конструкция пиролизного котла имеет двухкамерный отопительный прибор, где в верхней части идет разогрев до 200-800 градусов, что способствует началу экзотермической реакции твердого топлива. Тут нет кислорода, за счет чего и происходит медленное тление материала. Распавшись на СО и СО2, смесь переходит в нижнюю часть котла, где температура горения уже держится на отметке в 1100-1200 градусов. Две камеры соединены колосниками. В результат идет выделение большого количества тепла (пиролизного газа), предназначенного для отопления дома. Остаток топлива, который не догорает, называется кокс или древесный уголь.

Стоит также отметить тот момент, что в процессе горения пиролизного газа, ему приходится контактировать с некоторым количеством активного углерода на выходе. Это приводит к образованию минимального количества вредных примесей в дымовых газах, что делает эксплуатацию данной установки более безопасной. Таким образом, дымовой газ в основной массе состоит из водяного пара и углекислого газ.

Получается, что пиролизные устройства используют не само твердое топливо, а добываемые из него газ. Благодаря такой технологии, данные котлы показывают КПД в 85-90%, так как тут материал сжигается практически без остатка. А в самом начале такого действия, идет подсушивание материала, то есть от момента поджигания и до последней искры, идет «полезный» процесс. И это уже не говоря о том, что горение газа намного проще проконтролировать, особенно, если устройство оснащено автоматикой.

Что касается длительности и качества работы, то тут есть несколько основополагающих моментов:

  • погодные условия на улице, в частности, температура;
  • качество теплоизоляции в доме;
  • какую температуру хотят иметь в доме;
  • какое топливо используется и какая у него влажность;
  • насколько грамотно была составлена система отопления и кто ею занимался.

Если все условия (кроме первого) были выполнены согласно всех требований, то пиролизные котлы длительного горения, в сравнении со своими другими твердотопливными собратьями, показывают себя намного эффективней.

Подходящее топливо

Пиролизные котлы работают на твердом топливе практически любого типа. Это могут быть дрова, уголь (бурый или черный) или торф. В зависимости от того, какой материал будет выбран, так часто и понадобится заправлять котел. Так как многие пользователи предпочитают заранее запасаться топливом, то не лишним будет знать, каким оно должно быть.

Тип топливного материала имеет следующие нюансы в горении:

  • мягкие сорта деревьев сгорают в среднем за 5 часов, в то время, как у твердых пород это время больше на 1 час;
  • бурому углю для полного преобразования требуется 8 часов, а черному – 10.

Многие отдают предпочтение древесине, но ее можно заменить и другим органическим топливом – древесные отходы, пеллеты и брикеты топливные, торф, каменный уголь, отходы из пищевой промышленности, в которых есть целлюлоза. Любое топливо должно иметь влажность не более 30%, а еще лучше – 20%. Иначе есть вероятность, что в процессе горения будут выделяться побочные продукты горения и слишком много пара. И если первые вредны для здоровья жильцов дома, то пар может вывести из строя систему, так как приведет к образованию копоти и дегтя. А это не только снижает теплообмен, но и выводит детали системы из строя. Кроме того, пар является причиной снижения не только нагрева, но и плохого горения, ведь даже обыкновенный костер развести из мокрых дров практически не реально.

Поэтому, если нет возможности покупать уже готовое топливо, то его заготовка должна проходить правильно. Тут не просто нужно порубать дрова, но и тщательно их просушить и обеспечить им защиту от влаги. Только в этом случае можно быть уверенным, что зимой пиролизный котел будет обогревать дом должным образом.

Особенности эксплуатации и запуска системы

Работа пиролизного котла длительного горения имеет свои особенности, которые отличают данные агрегаты от других твердотопливных моделей. Выше уже говорилось, что устройство имеет две камеры, разделенные шиберами. Но мало кто знает, что перед запуском всей системы, необходимо загрузочный бак предварительно прогревать (до 500-800 градусов). Только в этом случае можно приступать к загрузке топлива.

Схема работы устройства выглядит следующим образом:

  • помещение твердого топлива в предток;
  • термическая дистилляция материала;
  • переход образовавшегося генераторного газа в сжигающую топку;
  • теплообменник утилизирует теплоту дымовых газов;
  • контроль подачи воздушных потоков в предток.

Если соблюсти такую последовательность действий, то в котле будет происходить медленное бескислородное сжигание материала. А это уже приводит к повышению эффективности выделения и сгорания пиролизного газа, благодаря чему в доме на протяжении суток всегда будет поддерживаться комфортная температура.

За и против

Как и любая другая техника, пиролизные котлы имеют свои плюсы и минусы. С ними нужно обязательно ознакамливаться. Во-первых, это позволит подготовить свой дом к такой системе отопления, а во-вторых, убережет от ненужных финансовых затрат, ведь такой агрегат стоит весьма не дешево.

Если говорить о сильных сторонах, то они такие:

  • данные модели легки в обслуживании, даже несложные поломки вполне под силам устранить самостоятельно;
  • если нет магистрального газоснабжения, то пиролизный котел – лучшая альтернатива в холода;
  • одной загрузки топлива хватает до 15 часов, притом, что другие традиционные твердотопливные котлы требуют «заправки» каждые 5-8 часов;
  • уровень КПД достигает 85-90%;

  • безопасны с точки зрения экологии – вовремя горения, утилизируется практически 100% материала, при этом нет никаких токсичных примесей в дымовых газах;
  • концентрация СО2 в 2-3 раза ниже, чем в других твердотопливных аналогах;
  • в процессе работы образуется совсем немного золы, поэтому потребность в чистке наступает намного реже, а система служит намного дольше;
  • теплоноситель нагревается намного быстрее, благодаря чему комфорта не надо долго ждать.

Но ради справедливости стоит сказать, что пиролизные котлы имеют и свои недостатки. Среди них выделяют:

  • высокая цена – пиролизное устройство имеет стоимость в 1,5-2 раза выше, чем другие котлы;

  • пиролизные котлы имеют один контур, из-за чего нет возможности нагревать воду для бытовых моментов (кроме специальных конфигураций);
  • устройство работает от электричества, а значит, если оно пропадет, то и котел перестанет отапливать;
  • топливо должно иметь определенную влажность (до 20%) и если это требование будет нарушено, то котел работать не будет;
  • не смотря на развитие современных технологий, сделать пиролизные модели полностью автоматическим так и не получилось – заправка топливом производиться только вручную.

Хотя минусы могут кому-то показаться достаточно весомыми, чтобы отказаться от такого приобретения, на самом деле, они намного эффективней своих аналогов. Причем это доказано не одним исследованием. А ведь они полностью сжигают топливо, что дает максимальную отдачу в отоплении и приводит к минимальным теплопотерям. Такие моменты полностью окупают все минусы.

Нюансы выбора пиролизного котла

Ознакомившись с сильными и слабыми сторонами пиролизных котлов, можно уже подумать и о покупке такого агрегата. Но данное приобретение будет рациональным в том случае, если есть возможность всегда запасаться сухими дровами.

Когда нет возможности выполнить требования касательно топлива, то рекомендуется обратить внимание на котлы, которые являются комбинированным. То есть, в них идет 80% сжигания пиролизного материала и 20% традиционного. Также с ними можно использовать и другое топливо, влажность которого не превышает 50% - древесные отходы, торф, уголь и т. д.

Лучше всего приобретать котел с загрузочной камерой, которая способна вместить в себя дрова до 65 см. Не мало важным является и внутреннее покрытие, которое в идеале должно быть из качественного керамобетона. Именно оно позволяет поддерживать внутри камеры оптимальный температурный режим, что обеспечивает равномерное сжигание топлива и оказывает защиту стенок от прогорания.

Если приобретать пиролизный котел с естественной тягой, то у такого устройства обязательно должна быть автоматическая система регулировки. В этом случае, обороты вентилятора будут управляться контроллером, который, в свою очередь, получает сигналы с температурных датчиков и устройств давления воды. Когда показатели начнут превышать норму, то контроллер автоматически отрегулирует подачу воздушного потока в каждую из камер, а может и вообще его перекрыть. Единственное, что требуется от владельца – установить температурный режим на дисплее котла.

Некоторые современные производители пиролизных котлов усовершенствовали свои модели, создав возможность работать с еще одним водяным контуром. Такое дополнение позволяет обеспечить подачу горячей воды и включить его можно отдельно. Данная опция обеспечивается тем, что змеевик с проточной водой ГВС размещен в водяной рубашке системы. Поэтому, во время движения теплой воды, часть тепла уходит на второй контур, благодаря чему получается усредненная температура. В таких конструкциях есть дополнительная защита, которая предотвращает закипание воды, если внезапно отключится электричество.

Пиролизные котлы могут обогревать не только сам жилой дом, но и прилегающие хозяйственные постройки, где отсутствует водопроводная разводка. В этом случае, нужно обращать внимание на специально разработанные конструкции агрегатов. В таких моделях на корпусе нет водяной рубашки. Ее заменяет воздушный теплообменник. Он способен нагреть квадратуру от 100 до 1000 кв. м. Конечно, решающую роль играет модификация котла. Но в любой модели есть воздушная заслонка, которая помогает осуществлять контроль за горением. Это может проводиться вручную или при помощи цепного привода.

Напоследок стоит сказать и про дымоход к таким котлам. Так как тут нет механического побуждения тяги, то дымоход должен обеспечить должную силу тяги, в обратном случае, весь дым будет идти в жилые комнаты. Для этого в конструкции должен быть предусмотрен специальный вентилятор.

В зависимости от будущих условий эксплуатаций, подбирается и модификация пиролизного котла длительного горения. Если будет выбран действительно качественный агрегат, то топливо в нем будет гореть не менее 8-10 часов, а замены он потребует не ранее, чем через 18-20 лет.

Обзор известных моделей

Среди современных пиролизных котлов особой популярностью и надежностью пользуются компании BUDERUS, VIESSMANN и VIADRUS. Это обусловлено тем, что качество полностью соответствует своей цене. Производители ответственно подходят не только к подбору материалов, но к самой сборке устройств. Котлы полностью автоматизированы, причем это касается и самого процесса поджига.

Рассмотрим каждого роизводителя более подробно:

  1. Vitoligno 100-S компании VIESSMANN – премиум класс (Германия). Данные агрегаты имеют показатель мощности от 25 до 80 кВт, уровень КПД достигает 88%. Линейка таких моделей имеет рабочее давление не более 3 Бар. Температурный показатель подающего трубопровода 95 градусов, а обратного 55 градусов. Можно использовать поленья длиной до 50 см. Vitoligno 100-S имеет автоматику, которая состоит из контроллера и комплекта датчиков. Тут имеется вентилятор в тракте дымохода, обеспечивающий тягу, так как служит дымососом. Контролер регулирует работу не только вентилятора, но и циркуляционных и сетевых насосов, а также трехходовых клапанов обвязки котла.
  2. BUDERUS – премиум класс (Германия). Такие котлы также имеют ряд своих достоинств, в частности, КПД у них составляет 88-90 %, притом, что мощность их варьируется в пределах 20-40 кВт. Рабочее давление тут такое же, как и в предыдущих аналогах – 3 Бар. Температурный показатель подачи 95 градусов, а возврата – 55 градусов. Но в этом котле можно использовать поленья на 10 см длиннее. Такие котлы могут быть выполнены, как из чугуна, так и из стали. Пожалуй, одна из самых приятных особенностей моделей BUDERUS – эстетичный внешний вид, ведь не у всех есть возможность спрятать котел с глаз долой.

  1. VIADRUS Нefaistos P1 – средний класс (Чехия). Для заправки можно использовать пеллеты. Это удобно тем, что котел загружается только раз в неделю и больше не требует дозаправки. Хотя ради справедливости стоит сказать, что длительность работы во многом зависит от объема бункера. Вся система контролируется автоматикой. Для более безопасной эксплуатации, горелки оснащены системой пожаротушения, подключенной к воде. Изделия VIADRUS ни в чем не уступают по своим техническим характеристикам немцам, но при этом стоят на порядок дешевле, своих собратьев.

Конечно, на современном рынке представлено много разнообразных моделей, как отечественных, так и зарубежных. Готовясь к покупке, стоит изучить общие технические характеристики пиролизных котлов, а потом, уже ориентируясь на свои финансы, выбирать конкретную модель.

Отзывы владельцев

Анна Лимейко, 32 года, г. Запорожье

Я мама маленького сыночка, которому сейчас 5 лет. Когда нам было 3 года, у нас диагностировали аллергию, причем выявить конкретный раздражитель так и не удалось. Поэтому врач посоветовал перебраться нам за город. Так мы с мужем решили переоборудовать нашу дачу в загородный дом. Особых вопросов с этим не возникло, кроме, как с отоплением. Знакомые отдали нам твердотопливный котел и муж подключил его к системе. В первый же день его работы, у сына разразился ужасный кашель. Как оказывается, такой агрегат производит большое количество вредных примесей, которые и спровоцировали приступ у ребенка. Решив сменить котел, мы остановились на пиролизном агрегате, и абсолютно не пожалели. Во-первых, заправляем мы его только по вечерам, а во-вторых, он у нас уже больше месяца и ни разу у сына не возникло ни каких проблем со здоровьем. И это уже не говоря о том, что данный котел производит минимум золы и сажи, из-за чего мне за ним достаточно легко ухаживать.

Анатолий Резниченко, 45 лет, г. Волгоград

Мне достался дом от родителей. Отопление там всегда было только из дровяной печки, как в сказках. Переехав туда, я решил, осовременить дом. Так как в этих системах я разбираюсь, то сразу остановился на варианте пиролизного котла длительного горения. Правда, у меня возникли проблемные моменты с выбором топлива. Но путем экспериментов, я пришел к выводу, что самым лучшим и эффективным материалом является сухая древесина (влажность не выше 20%). При этом рекомендую заготавливать дрова длиной в 0,5 м. И если уж брать дерево, то это должна быть чистая древесина, то есть ножки от старых стульев или столов не подходят. Дело в том, что они обработаны не только краской и лаками, но и всевозможными пропитками. То есть в процессе их горения могут выделяться очень опасные для здоровья токсины. Также пиролизные котлы можно заправлять брикетами и пеллетами для отопления, древесными отходами, некоторыми видами торфа. При подборе топлива или его альтернативного варианта, нужно учитывать такой момент: когда расход первичного и вторичного воздуха подобраны правильно, при этом показатель влажности воздуха в норме, то и выделения побочных продуктов горения не будет. В обратном случае, повышенная влажность может привести к появлению не только нежелательного водяного пара, но и дегтя с копотью. А это приведет к ухудшению теплопроводных характеристик газа, что может спровоцировать затухание котла.

Александр Нестеренко, 45 лет, г. Псков

Я темой пиролизных котлов интересуюсь давно. Когда я начал узнавать цены на такое устройство, то был поражен. Минимальная стоимость данного агрегата отопления начинается с 1000 долларов, при этом, если брать отечественного производителя. А импортные модели стоят и того дороже. Поэтому я заинтересовался вопросом, касательно самостоятельной сборки пиролизных котлов. Как оказалось выполненный на заказ котел обходиться на 1\3 дешевле, чем уже покупать готовый агрегат.

Олег Белозеров, 31 год, г. Казань

Я хочу оставить свое мнение о таком котле фирмы «Blago». Данное устройство имеет на порядок больший объем загрузочной камеры, за счет чего, я его заправляю только по вечерам. Эта модель отлично адаптирована к нашим широтам, поэтому сбоев на протяжении 2х лет эксплуатации ни каких не наблюдалось. Также хотелось бы сказать, что в таком котле есть функция подогрева подаваемого воздуха в топочную камеру. Этот котел очень напоминает польскую модель фирмы Irleh. Но так как тут есть подогрев, то качество поджига пиролизных газов на порядок лучше. Еще бы мне хотелось сказать о безопасности, так как мы с супругой ждем пополнения. Не смотря на то, что котел стоит в топочной, дети всегда умеют найти проходы в любые помещения. Так вот, загрузочный отсек имеет дверцу, совмещенную с растопочной задвижкой, а также оснащено дополнительной распашной дверцей. Это позволяет  не только мне аккуратно пользоваться котлом, но если ребенок появиться вблизи, то он не сразу распахнет все дверцы. Blago – отличный вариант для домов площадью в 100-200 кв.м.

Николай Куликовский, 29 лет, г. Ужгород

А у нас дома установлен котел типа «Теплолов». Имеет достаточно простую конструкцию, с которой справляется даже моя девушка. Сначала я использовал чистые дрова, но как оказалось такой котел отлично работает от отходов древесин (куски), прессованных брикетов и деревянных поленьев. Но сразу стоит сказать, то объем загрузочной камеры рассчитан на элементы от 40 до 90 см. Но чтобы был достигнут эффект, диаметр одного поленья должен быть не меньше 10см, но и не более 25см. Еще я туда добавляю опилки, но не так много. Еще из плюсов хотелось бы отметить возможность регулировки, а это в свою очередь дает возможность экономить. Нам одной загрузки хватает на 11-12 часов, при этом площадь нашего дома 94 кв. м. Мы остались полностью довольны таким приобретением.

Видео

aqua-tehnik.ru

Пиролизные котлы отопления: агрегаты длительного горения

Годы идут, наука и техника двигаются вперед, а твердые виды топлива по-прежнему остаются востребованными. Сжигать дрова в традиционной печи или в буржуйке не слишком эффективно, но ситуацию изменили пиролизные котлы отопления. Высокий КПД и относительно простая эксплуатация — лишь немногие из преимуществ этих полезных устройств.

Что такое пиролиз

Дрова — это, пожалуй, самое первое топливо в человеческой истории. Практически каждому известно, как быстро они сгорают на открытом воздухе, и что тепла при этом выделяется не так уж и много. Но ситуация кардинально изменяется, если создать иные условия для процесса сгорания.

Так называемое пиролизное горение осуществляется в закрытых камерах. Туда загружают дрова или иное твердое топливо подобного типа: пеллеты, опилки, отходы древесного производства и т.п. Топливо поджигают и затем сокращают количество воздуха, поступающего в камеру.

Эта схема наглядно демонстрирует все этапы процесса пиролизного горения. Температура внутри устройства может достигать 1200 градусов

Как известно, при горении происходят окислительные процессы, один из главных участников которых — кислород, содержащийся в воздухе. Если кислорода мало, реакция замедляется и дрова сгорают медленно, фактически в таких условиях они просто тлеют. При этом выделяется некоторое количество тепловой энергии, зола и горючий газ.

Процесс пиролиза на этом не заканчивается. Полученный при сжигании первичного топливо газ смешивается с воздушными массами и также сгорает. В итоге тепловой энергии выделяет значительно больше, чем при работе стандартных теплогенераторов. Поэтому пиролизные котлы демонстрируют очень приличный КПД по сравнению со своими чисто твердотопливными “собратьями”, а также нередко предоставляют возможность заметно сэкономить на отоплении.

Преимущество отопительной техники этого типа состоит в том, что принцип ее работы и устройства относительно не сложен. Количество воздуха, поступающего в камеры сгорания, регулируется обычной механической заслонкой. Простая конструкция обеспечивает надежность устройства, поломки для пиролизных котлов — явление не частое.

Еще один “плюс” пиролизных котлов — длительный период горения. Полная загрузка устройства топливом позволяет не вмешиваться в процесс в течение нескольких часов, иногда и более суток, т.е. нет необходимости постоянно подбрасывать дрова в топку, как это происходит при открытом горении.

Конечно, это не означает, что пиролизный котел можно оставлять без присмотра. Как и в отношении прочей отопительной техники, здесь имеются строгие правила техники безопасности. Стоит помнить, что пиролизный котел не всеяден — влажность топлива должна быть невысокой. Иначе часть драгоценной тепловой энергии уйдет не на подогрев теплоносителя, а на высушивание топлива.

Котлы пиролизного горения, особенно выполненные из чугуна, обладают значительным физическим весом, поэтому они всегда представлены только напольными моделями

При реализации пиролизного горения топливо сгорает почти полностью, чистить устройство придется гораздо реже, чем при эксплуатации традиционного твердотопливного котла. Мелкую золу, полученную после очистки, используют в качестве удобрения. Горение топлива в таких котлах осуществляется по направлению сверху вниз.

Поэтому возможности для естественной циркуляции воздуха в топке заметно ограничены. Использование принудительного нагнетания воздуха с помощью вентилятора значительно улучшает эффективность работы устройства, но при этом делает котел энергозависимым, поскольку для работы вентилятора необходима электроэнергия.

Устройство и работа пиролизного котла

Топка пиролизного котла разделена на два отделения. В первой сгорают дрова, а во второй производится вторичное сгорание смеси пиролизных газов и воздуха. Отделяет первую камеру от второй колосниковая решетка, на которую и укладывают топливо. Воздух обычно нагнетается принудительно с помощью небольшого вентилятора. Хотя в небольших моделях иногда для создания тяги используют дымосос.

На этой схеме представлено устройство пиролизного котла нижнего горения. Дрова медленно сгорают при малом количестве кислорода и выделяют горючий газ

Наличие принудительной вентиляции можно считать основным отличием пиролизного котла от классической твердотопливной модели. Корпус устройства состоит из двух частей, вставленных друг в друга. Пространство между стенками заполняют теплоносителем, роль которого традиционно выполняет вода.

Сначала в первое отделение топки пиролизного котла загружают топливо, затем включают вентилятор и поджигают топливо. Образующиеся в результате горючие газы перемещаются во второе отделение, смешиваются с воздухом и сгорают. Температура горения может достигать 1200 градусов. Вода, находящаяся в наружном теплообменнике, нагревается и циркулирует по системе отопления дома. Остатки продуктов сгорания удаляются через дымоход.

В упрек устройствам, в работе которых используется пиролизный принцип горения, можно поставить относительно высокую цену. Обычный твердотопливный котел стоит значительно меньше. Но в котлах длительного горения дрова сгорают практически полностью, чего о классическом котле не скажешь.

К дровам для пиролизного котла предъявляют определенные требования по размерам и влажности. Подробную информацию можно найти в инструкции изготовителя

Выбирая пиролизный котел, следует помнить, что недорогие модели малой мощности обычно рассчитаны только под дрова. Причем загружать топливо в устройство придется по максимуму, снижение нагрузки приводит к повышенному образованию золы и сажи, а также негативно сказывается на работе агрегата в целом.

Котлы верхнего горения

Один из вариантов пиролизного устройства — котел верхнего горения. Принцип действия этих двух агрегатов очень схож. Точно так же в топку загружают большое количество твердого топлива низкой влажности, воздух нагнетают принудительно и обеспечивают тление топлива при пониженном количестве кислорода. Задвижку, которая регулирует поток кислорода, устанавливают в нужном положении.

Схема устройства котла верхнего горения. Топка такого котла имеет глухое дно, частички продуктов горения удаляются через дымоход (+)

Но котлы длительного горения не имеют ни зольника, ни колосника. Дно представляет собой глухую металлическую плиту. Такие котлы устроены так, чтобы древесина сгорала полностью, а оставшееся в топке малое количество золы выдувалось воздухом. Такие устройства отличаются высоким КПД и также работают при температурах более 1000 градусов.

Основная особенность таких устройств — они действительно обеспечивают длительный срок работы при полной загрузке. Топливная камера в таких устройствах обычно выполнена в форме цилиндра. В нее сверху загружают топливо, сверху же, по центру, нагнетается необходимый для горения воздух.

В котлах верхнего горения устройство для нагнетания воздуха — это подвижный элемент, который опускается вниз по мере прогорания дров

Таким образом осуществляется медленное тление верхнего слоя топлива. Топливо постепенно сгорает, его уровень в топке понижается. Одновременно изменяется и положение устройства для подачи воздуха в топку, этот элемент в таких моделях подвижен и он практически лежит на верхнем слое дров.

Второй этап горения осуществляется в верхней части топки, которая отделена от нижнего отделения толстым металлическим диском. Горячие пиролизные газы, образовавшиеся в результате сгорания топлива внизу, расширяются и перемещаются вверх. Здесь они смешиваются с воздухом и сгорают, дополнительно передавая теплообменнику солидную порцию тепловой энергии.

Балка, удерживающая диск, который разделяет камеру сгорания на две части, как и сам этот диск, в процессе работы котла верхнего сгорания постоянно находится под воздействием высокой температуры. Со временем эти элементы сгорают, их придется периодически заменять.

На выходе из второй части топливной камеры обычно установлен регулятор тяги. Это автоматический прибор, который определяет температуру теплоносителя и в зависимости от полученных данных регулирует интенсивность движения горючего газа. Он защищает устройство от возможного перегрева.

Стоит отметить, что наружный теплообменник в таких котлах реагирует на изменение скорости циркуляции жидкости в теплообменнике, т.е. на колебания температуры. На поверхности устройства сразу же образуется слой конденсата, который вызывает коррозию, особенно если речь идет о стальных котлах. Предпочтительнее брать устройство из чугуна, которое значительно лучше сопротивляется подобному воздействию.

Хотя топливо в пиролизных котлах длительного горения должно сгорать без остатка, на практике так бывает не всегда. Порой пепел спекается, образуя частички, которые трудно удалить с помощью потока воздуха. Если в топке накопится большое количество таких остатков, может наблюдаться заметное снижение тепловой отдачи агрегата. Поэтому котел верхнего горения следует периодически все же прочищать.

Особенность устройств этого типа в том, что по мере сгорания топлива его можно догружать, не дожидаясь сгорания всей закладки топлива. Это удобно, когда нужно избавиться от горючего бытового мусора. Существуют также разновидности котлов верхнего горения, которые работают не только на древесном топливе, но и на угле. Сложные узлы автоматического управления в пиролизных котлах этого типа отсутствуют, поэтому серьезные поломки наблюдаются крайне редко.

Конструкция котла верхнего горения позволяет загружать топку лишь частично, если это необходимо. Однако в этом случае выполнить розжиг верхнего слоя топлива может быть не просто. Само топлива должно быть подсушенным, дрова из открытой поленницы для такого котла не подходят. Топливо крупных фракций также не следует использовать для этого вида техники, т.е. дрова придется обязательно колоть на небольшие части.

Особенности эксплуатации газогенераторных котлов

Эффективность работы пиролизного котла во многом зависит от типа и качества топлива. Технически в топку можно загрузить не только древесину, но и уголь, и даже торф, большинство современных моделей котлов рассчитаны на использование нескольких видов топлива. Древесина сгорает примерно за 5-6 часов, в зависимости от сорта. Чем тверже дерево, тем дольше оно горит.

Современные модели котлов пиролизного горения могут работать на различных видах древесного топлива: дровах, брикетах, пеллетах, угле, торфе и т.п.

Около десяти часов уйдет на сгорание черного угля, а такое же количество бурого угля будет тлеть в течение восьми часов. На практике самую высокую теплоотдачу пиролизная техника демонстрирует при загрузке сухим деревом. Оптимальными считаются дрова влажностью не более 20%, а длиной около 45-65 см.

Если доступа к такому топливу не имеется, можно использовать уголь или другое органическое топливо: специальные брикеты и пеллеты из древесины, отходы, полученные при обработке дерева, торф, материалы с целлюлозой и т.п. Перед началом эксплуатации котла следует внимательно изучить рекомендации производителя устройства в отношении топлива.

В котлах пиролизного горения поступление воздуха регулируется обычными механическими задвижками. Отсутствие сложной электроники обеспечивает высокую отказоустойчивость прибора

Слишком влажное топливо в таких устройствах недопустимо. При его сгорании в топке образуются дополнительные водяные пары, которые способствуют образованию таких побочных продуктов, как деготь и копоть. Стенки котла загрязняются, теплоотдача снижается, со временем котел может даже прекратить работу, затухнуть.

Если использовать для котла пиролизного горения дрова со слишком высокой влажностью, внутри устройства возникнут условия для образования дегтя, который ухудшит теплоотдачу устройства и может привести к поломкам

Если в топку заложено сухое топливо и котел настроен правильно, пиролизный газ, полученный в результате работы устройства, будет давать пламя желто-белого цвета. Такое горение сопровождается ничтожным выделением побочных продуктов сгорания топлива. Если цвет пламени окрашен иначе, имеет смысл проверить качество топлива, а также настройки прибора.

Пиролизные газы, смешанные с воздухом, горят ровным желто-белым пламенем. Если цвет пламени изменился, возможно, нужно проверить настройки котла или качество топлива

В отличие от обычных твердотопливных устройств, перед загрузкой дров в пиролизные котлы, работающие на твердом топливе, топку следует разогреть. Для этого выполняют следующие шаги:

  1. Загружают на дно топки мелкую сухую растопку (бумагу, щепу и т.п.)
  2. Поджигают ее с помощью факела из подобных материалов.
  3. Закрывают дверцу камеры сгорания.
  4. Дверцу загрузочной камеры оставляют немного приоткрытой.
  5. Добавляют порции растопку по мере ее сгорания.
  6. Процесс повторяют до тех пор, пока на дне не образуется слой тлеющих углей.

К этому моменту топка уже прогревается примерно до 500-800 градусов, создавая условия для загрузки основного топлива. Не следует использовать для розжига растопки бензин, керосин или любые другие подобные жидкие вещества. Перед тем, как прогревать топку котла длительного горения, следует убедиться, что устройство готово к эксплуатации.

Характерная особенность котлов пиролизного горения — малое количество золы и пепла, что облегчает процесс очистки устройства и его обслуживания

Для этого проверяют наличие тяги, герметичность дверок, исправность запорных механизмов и регулировочной аппаратуры, наличие теплоносителя в системе отопления и т.п. Затем следует включить терморегулятор, чтобы убедиться, что на прибор поступает напряжение. После этого открывают шибер прямой тяги и вентилируют котел в течение 5-10 минут.

Обзор популярных моделей

Следует понимать, что любой пиролизный котел — это достаточно тяжелый агрегат, который не предназначен для подвешивания на стену. Такие устройства можно применять как для отопления небольшого дома, так и для просторных коттеджей. Котлы длительного горения различаются по мощности.

Выбирая котел пиролизного горения, следует ориентироваться на такие показатели, как тепловая мощность устройства, размеры камеры загрузки, наличие второго контура и т.п.

На этот показатель обычно и ориентируются покупатели. Среди популярных моделей такой техники следует упомянуть:

  • “Atmos” (Украина) — представлены устройствами, которые могут работать и на дровах, и на угле, мощность варьируется в пределах от 14 до 75 киловатт.
  • “Attack” (Словакия) — способны справиться с обогревом площадей до 950 кв. м, некоторые модели способны продолжать работу даже при перебоях с электроэнергией.
  • “Bosch” (Германия) — высококачественная продукция известного бренда, мощность варьируется в пределах 21-38 киловатт.
  • “Buderus” (Германия) представлена линейками Elektromet и Logano, первая хорошо известна в Европе как классический вариант пиролизного котла, вторая — более современные версии, предназначенные для частных домов.
  • “Gefest” (Украина) — высокомощные устройства с КПД до 95%.
  • КТ-2Е (Россия) специально разработан для крупных жилых помещений, мощность агрегата составляет 95 киловатт.
  • “Opop” (Чехия) — относительно недорогие котлы, надежные и долговечные, мощность 25-45 киловатт.
  • “Stropuva” (производства Литвы или Украины) с мощностью от семи киловатт вполне подойдут для небольшого дома, но в модельном ряде представлены и более мощные устройства.
  • “Viessmann” (Германия) — идеальный выбор для частных домовладений, мощность стартует с 12 киловатт, применение современных технологий позволяет экономить топливо.
  • “Буран” (Украина) с мощностью до 40 киловатт еще один популярный вариант для владельцев больших коттеджей.
  • “Логика” (Польша) высокомощные устройства на 20 киловатт с легкостью обогревают помещения площадью до 2 тыс. кв. м, это скорее котел для промышленных нужд: обогрева цехов, офисов, теплиц и т.п.

Выбирая пиролизный котел для частного дома, следует обратить внимание на модели с двумя контурами, чтобы не только отапливать жилище, но и обеспечить его автономным горячим водоснабжением.

Теплообменник для ГВС бывает накопительного или проточного типа. Для последнего варианта используют модели котлов повышенной тепловой мощности.

Видео по котлам длительного горения

На этом видео наглядно изображен принцип работы пиролизного котла:

Подробный обзор работы котла верхнего горения можно посмотреть здесь:

Пиролизные котлы недешевы, но полностью оправдывают вложенные в их приобретение средства. При правильной установке и обслуживании такие устройства обеспечат дом стабильным и недорогим теплом.

sovet-ingenera.com

Пиролизные твердотопливные котлы длительного горения

Отсутствие газовых или недостаточная мощность электрических сетей заставляет домовладельцев решать проблему зимнего отопления с помощью твердотопливного оборудования. Среди этих агрегатов выделяются обособленной группой пиролизные котлы длительного горения (второе распространенное, не совсем точное, правда, название — газогенераторные). Причина тому — их высокий КПД — до 85% и большой диапазон мощности устройства – от 30 до 100 %.

Принцип действия пиролизного котла длительного горения ↑

Пиролизные котлы длительного горения обретают немалую популярность, и особенно в тех местностях, где нет доступа к газу

Функционирование оборудования основано на разложении органического топлива (дров) в условиях высокой температуры и нехватки кислорода с последующим сгоранием выделившихся пиролизных газов. Так как процесс можно разделить условно на два этапа, то для его протекания используется топка с двумя отделениями. В камеру загрузки помещают топливо, которое начинает гореть. Процесс горения плавно переходит в термическое разложение из-за ограничения доступа кислорода, необходимого для горения. Высокая температура и низкая концентрация кислорода ведет к образованию продуктов разложения: кокса и пиролизного газа. Последний, поступая во вторую камеру, подвергается горению уже в условиях доступа вторичного воздуха. Он подается чаще принудительно с помощью дутьевого вентилятора или дымососа. Процесс горения идет при температурах выше 1000°С. От продуктов горения происходит передача тепла к жидкости, наполняющей теплообменник. Окончательные газообразные продукты процесса удаляются через дымоход. На сегодняшний день пиролизные котлы длительного горения считаются самым эффективным и экономичным обогревательным оборудованием. Сложное двухкамерное устройство котла объясняет его высокую стоимость. КПД, максимальный среди обогревательных агрегатов, позволяет получить быструю окупаемость котла.

Усредненные технические характеристики ↑

  • Котлы могут работать на дровах, торфе, опилки, угле. Понадобится соблюдать заданные параметры топлива: 450-650 мм, диаметром сечения 100-200 мм. Одна закладка максимально высушенного топлива способна в интенсивном режиме гореть сутки.
  • Мощность от 10-20 до 100 Квт. Промышленные модели отличаются большей мощностью. КПД от 82 до 95 %. При расчете мощности котла важна высота потолка, параметры утепления помещения. Приблизительно на 10 м² площади понадобиться 1 Квт
  • Температура подачи 90-95°С, температура обратки от 50°С. Температура дымовых газов 150-270°С.
  • Материал корпуса — сталь толщиной 5 мм, есть и чугунные модели. Вес агрегата 180-900 кг.

Преимущества отопительных агрегатов пиролизного типа ↑

  • Помимо высокого КПД и возможности управления мощностью к плюсам этого оборудования относится длительная продолжительность горения при одной закладке.
  • Высокая экологичность: процесс горения протекает до почти полного разложения топлива на нейтральные вещества – воду и углекислый газ, дымоходы не зарастают смолами. Побочных газообразных вредных веществ образуется ничтожно мало.
  • Исключено задымление помещения. Нет образования сажи, количество образуемой золы минимально. Несложная автоматика делает легким управление агрегатом.
  • Разнообразие топлива: дерево, древесные отходы, уголь — это преимущество котлов.
  • Не требует частого обслуживания: продукты сгорания не загрязняют агрегат, но периодическая чистка понадобится. Высокотехнологичная автоматика следит за неисправностями и предупреждает их возникновение.

Недостатки отопительных котлов ↑

  • Высокая цена моделей – стоимость котла начинается от тысячи долларов.
  • Требовательны к влажности топлива – не более 30 %. При непросушенном топливе снижается КПД пиролизного котла длительного горения. Мокрые дрова снижают срок эксплуатации и котла и дымохода.
  • Необходимость электропитания и значительные габаритные размеры.

Популярные марки и цены ↑

Чешские котлы марки Dakon, так же как их собратья Atmos, имеют довольно привлекательные для пользователей характеристики

Среди предлагаемых потребителю моделей есть импортные и отечественные агрегаты. Цена на первые будет выше.

Наиболее известные агрегаты чешские Dakon (Дакон), Atmos (Атмос), германские Buderus Logano (Будерус), отечественные ФБРЖ, Blago (Благо), Буржуй-К.

Немецкие пиролизные котлы на твердом топливе Buderus хороши, но стоят дороже отечественных марок

Анализируя отзывы потребителей, можно сделать вывод, что лидерами на текущий момент являются немецкие производители: оборудование Buderus (Будерус) и Viessmann (Вейсман) работает с одной закладкой до 24 часов, дает минимальные выбросы в атмосферу и обладает высоким КПД. Благодаря усовершенствованной топке, безупречной системе автоматики снижается расход топлива. Не уступает в качестве отопительный агрегат из Чехии Dakon. Толщина стального корпуса до 5 мм, керамические материалы используются для теплоизоляции камеры и снижении термической нагрузки на металл, присутствует пульт управления.

Российский пиролизный котел длительного горения марки «Буржуй» отличается привлекательной для потребителя характеристикой – может работать на дровах более высокой влажности, чем импортные аналоги. Модель Буржуй-Ктэс работает 12 часов с одной закладкой топлива любой влажности и сорта. Отличается энергонезависимостью: может функционировать при естественной циркуляции или принудительной с циркуляционным насосом.

teplolivam.ru


Смотрите также