Твердотопливные пиролизные котлы отопления – выбираем модель длительного горения с водяным контуром, как сделать своими руками, чертежи и принцип работы

Будьте внимательны: если влажность высокая, то неизбежно выделение сильного водяного пара, а значит, неизбежно, будет появляться деготь, копоть, ухудшится теплотворные характеристики газа и может произойти затухание котла.

Разновидности

Пиролизный котел с верхним расположением камеры

Основное отличие этих котлов заключается в расположении отсека дожига. Он может быть сверху или снизу. Выбирая котел, следует учитывать немало факторов. Вы можете приобрести, к примеру, чугунный котел или же, двухконтурный. Все зависит от того, какую площадь он будет обогревать.

Котлы с камерой вверху. Они являются самыми популярными, удобными и простыми в работе. Это связано с тем, что топливо находится в верхней камере, а отработанный газ удаляется через трубу, которая находится внизу.

Но есть и недостаток – этот вид котла придется регулярно очищать от золы, так как зола попадает в отсек дожига.

Котлы с камерой внизу. Несмотря на то, что котлы с такой конструкцией менее распространены и удобны, они обладают некоторыми преимуществами. Прежде всего, это редкая необходимость очистки золы, ведь она не попадает в отсек дожига. Также выделяемый газ поднимается и сразу же, при помощи форсунки, попадает в дымоход, где охлаждается. Благодаря этому, нет нужды использовать большое количество материалов для сооружения дымохода.

Плюсы и минусы эксплуатации

1. Благодаря тому, что топливо сжигается в два этапа, происходит существенное увеличение КПД.
2. Время горение примерно в три раза дольше, чем в обычной печи и составляет примерно 12 часов.
3. Практически полное отсутствие отходов, так как топливо сгорает полностью, и чистить котлы требуется не слишком часто.
4. Можно для отопления использовать не только колотые, но и неколотые поленья.
5. При установке пиролизного котла отсутствует нужда в существенном изменении отопительной системы.
6. Котел отличается высокой экологичностью.

Пиролизный котел Буржуй-К: https://6sotok-dom.com/dom/otoplenie/piroliznyj-kotel-burzhuj-k.html

Недостатки пиролизного твердотопливного котла:

1. Для работы котла необходимо наличие электроэнергии, так как для дымососа должен устанавливаться вентилятор.
2. Высокая стоимость.
3. Влажность дров не должна быть выше нормы 25 %.
4. Высокая нагрузка должна быть постоянной, и необходимо часто добавлять топливо. Если нагрузка уменьшается, то в дымоходе начинает скапливаться деготь.

Благодаря своей универсальности и отличным эксплуатационным характеристикам твердотопливные пиролизные котлы длительного горения получают все большее распространение и становятся все популярнее. Несмотря на высокую стоимость, они довольно быстро окупят себя и наполнят ваш дом теплотой и уютом.

Смотрите видео с подробным отзывом реального владельца твердотопливного пиролизного котла длительного горения:

6sotok-dom.com

Твердотопливные пиролизные котлы длительного горения

Автономные системы отопления актуальны прежде всего там, где нет возможности подключения к магистральному теплоснабжению. Одним из современных видов таких систем являются твердотопливные пиролизные котлы, имеющие длительный период горения.

Разнообразные модели, имеющиеся в продаже, отличаются мощностью, комплектацией и ценой. Такие котлы имеют высокую эффективность и минимальное количество выбросов в атмосферу продуктов сгорания. Возможность автоматизации управления делает их использование более удобным.

Принцип работы

В отличие от традиционных твердотопливных котлов, в пиролизных используется двойной цикл горения. В процессе термического разложения органических веществ выделяются пиролизные газы, горение которых приводит к большому выделению тепловой энергии.

В первой камере горение происходит при низком уровне кислорода и высокой температуре (200-800 °С), это запускает процесс пиролиза. Количество выделяемых газов зависит от используемого сырья. Лучше всего подходит древесина, при сжигании которой выделяется наибольшее количество пиролизного газа.

Оптимальная толщина дров – от 70 мм, в дополнение к ним можно использовать пеллеты или опилки в количестве не более 25 %, так как они не дают достаточной мощности горения. Работа газогенераторного котла длительного горения происходит по следующей схеме:

• Топливо укладывают на колосник (огнеупорную решетку) через окно для загрузки.
• Обеспечивают подачу к нему первичного воздуха.
• Поджигают топливо и выводят на режим, добиваясь необходимой температуры.

• Ограничивают подачу первичного воздуха, прикрывая задвижку, благодаря чему начинается процесс пиролиза.
• Пиролизный газ с помощью вентилятора поступает во вторичную камеру, куда производится подача вторичного воздуха.
• Горячий газ при контакте с кислородом горит, выделяя большое количество тепла, которое нагревает теплоноситель в теплообменнике.
• Продукты сгорания выводятся через дымоход.

В зависимости от количества поступающего вторичного воздуха реакция происходит с разной скоростью. Это позволяет регулировать температуру теплоносителя с помощью автоматической задвижки, ограничивая подачу воздуха в камеру дожига.

При оптимальном качестве сжигаемой древесины КПД пиролизных котлов длительного горения 85-90 %. Этот показатель резко снижается при увеличении влажности дров, так как водяные пары уменьшают концентрацию горючих газов.

Совет! Во время работы пиролизного котла необходимо следить, чтобы температура воды в обратной трубе составляла не менее 50-60 °С. В противном случае образующийся конденсат приведет к быстрой коррозии стального оборудования и выходу его из строя.

Достоинства и недостатки котлов пиролизного типа

В газогенераторных котлах топливо используется наиболее эффективно, поскольку сгорает практически полностью. Это не только позволяет получить больше тепла, но и уменьшает вредные выбросы в атмосферу.

Иногда такие котлы используют для утилизации отходов производства с минимальным загрязнением атмосферы. Кроме того, сокращается количество золы, благодаря чему меньше частота очистки (при использовании дров – примерно раз в неделю).

При прямом сжигании твердого топлива довольно сложно регулировать нагрев теплоносителя. В пиролизных котлах длительного горения это возможно, благодаря управлению подачей воздуха.

Размер используемых дров может быть довольно крупным, можно использовать не колотые дрова. Современные модели оснащены электронным оборудованием, делающим управление процессом отопления более простым и удобным.

К недостаткам можно отнести высокую стоимость оборудования и высокие требования к качеству сырья. Экономия на топливе со временем окупит затраты на оборудование.

В противном случае котел не будет работать с заявленной мощностью, а также будет гаснуть при снижении подачи воздуха. При низкой температуре теплоносителя в обратной трубе, понизится температура в первичной камере, из-за чего может погаснуть топливо.

Чтобы этого избежать, иногда монтируют специальную обходную трубу. При этом конструкция системы отопления усложняется, а стоимость монтажа увеличивается.

Совет! Современные пиролизные котлы длительного горения, работающие на твердом топливе, могут иметь теплообменник из стали или чугуна. Чугун не подвергается коррозии и не так быстро прогорает, поэтому чугунные модели более долговечны (до 20 лет эксплуатации).

Использование принудительной тяги

Для обеспечения правильной работы пиролизного котла длительного горения требуется подача первичного и вторичного воздуха. Принудительная тяга обеспечивается вентилятором или дымососом, который функционирует от электропитания.

Это позволяет:

• быстро повысить температуру в камере сгорания и системе отопления в целом;
• ускорить начало процесса пиролиза;
• продлить работу котла на одной загрузке топлива;
• автоматически поддерживать температуру теплоносителя.

Единственным минусом является необходимость постоянного наличия электропитания. При его отсутствии работа отопительной системы приостанавливается. Выходом из ситуации может стать использование котла с естественной тягой, которому не требуется подключение к электросети.

Для его полноценной работы необходим грамотно спроектированный и смонтированный дымоход. Очистка таких котлов должна производиться чаще. Благодаря отсутствию электроники, вероятность поломок сводится к минимуму. Однако, эффективность работы таких котлов ниже, что компенсируется более низкой стоимостью.

Использование пиролизных котлов, работающих на твердом топливе, является одним из самых эффективных способов организации автономного отопления. Современное электронное оборудование, контролирующее процесс работы, позволяет автоматизировать процесс отопления.

masterotopleniya.ru

твердотопливные котлы отопления, отопительные на твердом топливе, пиролизного типа

Содержание:

Жители регионов, где природный газ недоступен, вынуждены использовать для отопления домов традиционные виды топлива – уголь, торф и дрова. Хорошей альтернативой обычным печам и котлам выступают инновационные пиролизные модели, характеризующиеся большей эффективностью и имеющие встроенную автоматику.

Особенности конструкции

Пиролизный котел — твердотопливный котел модифицированного типа, позволяющий из дров извлекать газ, впоследствии использующийся для обогрева жилища. Пиролиз является физико-химической реакцией, широко применяемой в различных промышленных областях. В основе этого процесса лежит распад сложной органики под воздействием значительной температуры и в условиях кислородного голодания. В итоге на выходе получаются более простые компоненты в твердом, жидком и газообразном состоянии.

Конструкция твердотопливного пиролизного котла состоит из двух камер:

• Верхняя камера. Предназначена для осуществления реакции пиролиза топливного материала при температурном режиме +200 — +800 градусов. В результате этого происходит образование древесного угля и природного газа, состоящего из СО с примесями СО2.
• Нижняя камера
  . В нее из верхнего отделения поступает пиролизный газ, смешанный с воздухом: итогом его сгорания при температуре +1100 – 1200 градусов является образование большого количества тепла. Полученная энергия используется для нагревания воды и теплоносителя.

Принцип работы

Из-за того, что внутри пиролизных котлов длительного горения сжигаются не дрова, а природный газ, достигается достаточно высокий КПД – 85-90%. Процесс горения в таком случае проще поддается контролю, что дает возможность введения автоматического управления оборудованием. Для разделения верхней и нижней камеры используется колосник. Получения газа в верхнем отделении достигается за счет медленного тления и пиролизации топлива. И это все – в условиях дефицита кислорода. Препятствием для потери тепла из этой камеры служит топливо на колоснике: сквозь него происходит слабое поступление первичного воздуха.

Подача получаемого в результате тления топлива газа в нижнюю камеру происходит вместе со вторичным воздухом. В роли форсунки выступает дно нижнего отделения, для изготовления которого используется термостойкая керамика. Отличительной особенностью таких топок являются усиленные показатели аэродинамического сопротивления, что позволяет использовать в них принудительную тягу, создаваемую дымососом.

Время работы газогенераторного котла, обеспечиваемого одной загрузкой, находится в прямой зависимости от уличной и внутренней температуры воздуха, качеств утепления помещения, типа топлива и его характеристик, а также правильности монтажа системы отопления. По сравнению с обычным оборудованием твердотопливные пиролизные котлы на порядок эффективнее.

Выбор твердого топлива

Для работы пиролизного котла отопления подойдет любой тип твердого топлива, включая древесину, торф, бурый и черный уголь.

 Эти материалы имеют различный период полного сгорания:

• Мягкая древесина – до 5 часов.
• Твердая древесина – около 6 часов.
• Бурый уголь – 8 часов.
• Черный уголь – 10 часов.

Как показывает практика, наибольшей эффективность твердотопливного пиролизного котла длительного горения достигается при использовании сухой древесины. При помощи сухих поленьев длиной до 65 см и влажностью 20% можно не только вывести оборудование на максимальную мощность, но и существенно продлить срок его службы. Если такие дрова отсутствуют, газ можно генерировать с помощью всякого органического топлива, для которого характерен образование летучих фракций.

Производители пиролизных котлов на твердом топливе допускают использование следующих видов материала:

• Древесных отходов.
• Топливных пеллет и брикетов.
• Некоторых видов торфа.
• Отходов пищевой промышленности, имеющих в своем составе целлюлозу.
• Каменного угля.

При сгорании пиролизного газа пламя имеет белый цвет, минимально выделяя побочные продукты горения. Если правильно отрегулировать первичный и вторичный воздух, а также подобрать качественное топлива, то процентная доля дыма не превышает 20%. При увеличении влажности топлива при его сгорании будет образовываться большое количество водяного пара. В результате этого появится копоть и деготь, что приводит к снижению теплотворных характеристик твердотопливных котлов пиролизного горения, вплоть до затухания.

Как запускается и работает пиролизный котел длительного горения

Прежде, чем включить газогенератор, важно учесть его отличия от обычного твердотопливного обогревателя. И это не только касается наличия двух камер, имеющих специальные шиберные задвижки-регуляторы. Важный момент – перед использованием загрузочного бункера отопительного пиролизного котла его необходимо хорошо прогреть.

По достижению оптимального температурного режима +500-800 градусов проводится загрузка твердого топлива. Только после этого шибер можно привести в режим пиролиза и включить дымосос. В результате такого порядка операций создаются условия для медленного бескислородного сжигания топлива. Пиролизный газ сгорает чистым желтовато-белым пламенем, что обеспечивает эффективное отопление помещений.

Рекомендации по выбору твердотопливного котла

Приобретение и установка твердотопливного пиролизного котла отопления имеет смысл лишь в том случае, если у потребителя есть возможность постоянно закупать сухие дрова, или заготовлять их с соблюдением всех необходимых условий. В противном случае лучше не рисковать, отдав предпочтение современному высокотехнологичному котлу, топка которого комбинирует высокоэффективное пиролизное и традиционное сжигание: соотношения этих процессов – 4/1. Данное оборудование способно работать не только на дровах, но и на отходах древесного производства, торфе, угле и т.п. влажностью не более 50%.

Наиболее практичными считаются котлы, вмещающие дрова длиной до 65 см. В качестве покрытия верхнего и нижнего отделения должен использоваться керамобетон: это позволяет обеспечить оптимальный температурный режим внутри оборудования, без угрозы перегорания внутренних стенок. Признаком хорошего котла является возможность поддержания длительности горения до 10 часов, с продолжительностью службы не менее 20 лет.

Сильные и слабые стороны

Неоспоримыми достоинствами пиролизных котлов на твердом топливе являются следующие характеристики:

1. Простота в обслуживании. Благодаря наличию автоматизации работа оборудования не требует надзора человека. Загрузка топлива также очень удобна – ее проводят раз в 10-15 часов (это в 2 раза реже, чем в случае с традиционными твердотопливными моделями). Что касается чистки топки и дымохода, то благодаря минимальному образованию сажи реализовать ее достаточно легко.
2. Практичность. В регионах, где отсутствуют газовые магистрали твердотопливный котел пиролизного типа является наиболее практичным решением для организации автономного отопления.
3. Экологическая безопасность. После сгорания топлива практически не остается золы в топке и в дымоходной трубы. Выделяющиеся в процессе горения газы не содержат токсичные компоненты, а в процессе работы газогенератора концентрация СО2 в 3 раза ниже, чем в случае со стандартным твердотопливным котлом. Как результат, загрязнение окружающего пространства сведено к минимуму.
4. Высокая скорость нагревания. Пиролизный котел быстро прогревает помещение.

Слабые стороны:

1. Дороговизна. Пиролизные котлы дороже обычного оборудования в полтора раза.
2. Оснащены только одним контуром. Вне зависимости от модели, все газогенераторные агрегаты являются одноконтурными. Это означает, что воды для бытовых нужд во время их работы не нагревается.
3. Требовательность к топливу. Превышения влажности используемого топлива может провоцировать серьезные сбои в работе отопления.
4. Отсутствие полного автоматического режима. В отличии от газового, твердотопливный пиролизный котел на дровах лишь частично автоматизирован, так как загрузка топлива производится вручную.

teplospec.com

Пиролизный котел: принцип работы и внутреннее устройство, обзор популярных котлов длительного горения

Из всех имеющихся на сегодняшний день вариантов твердотопливного обогрева помещений пиролизный способ представляет наибольший интерес. Отопительные твердотопливные агрегаты данного типа также называются газогенераторными. Главное достоинство пиролизных котлов – высокий, достигающий 85%, КПД и возможность регулирования мощности, как правило, в пределах 30-100%.

Принцип работы отопительного оборудования с пиролизным сжиганием топлива

Основным отличием работы этих агрегатов является то, что в процессе сжигания топлива горит не только оно само, но и газ, который выделяется из топлива при высокой температуре. Во время этого процесса не образуется сажа и скапливается минимальное количество золы.

В энергоустановках с пиролизным сжиганием, благодаря высокой температуре в топливном бункере и недостатку кислорода, твёрдое топливо разлагается на два компонента. Первый – твёрдый остаток (в случае использования дров – древесный уголь) и второй, летучий, пиролизный газ. Этот процесс протекает  с выделением тепла, которое досушивает топливо в котле и подогревает поступающий в зону горения воздух.

Появившийся газ проходит через специальную форсунку, смешиваясь с кислородом воздуха. При горении пиролизный газ образует чистое пламя жёлтого или практически белого цвета. Сгорая, газ взаимодействует с активным углеродом, что обеспечивает почти полное отсутствие вредных примесей в уходящих дымовых газах.

Топливом для данного типа агрегатов могут служить: все виды древесины, её отходы и прессованные древесные брикеты, влажность которых не должна превышать 20%. Пиролизный котёл на одной закладке топлива может работать сутки и даже больше, благодаря чему он получил название отопительного устройства длительного горения.

teplospec.com

Пиролизный котел: принцип работы и внутреннее устройство, обзор популярных котлов длительного горения

Из всех имеющихся на сегодняшний день вариантов твердотопливного обогрева помещений пиролизный способ представляет наибольший интерес. Отопительные твердотопливные агрегаты данного типа также называются газогенераторными. Главное достоинство пиролизных котлов – высокий, достигающий 85%, КПД и возможность регулирования мощности, как правило, в пределах 30-100%.

Принцип работы отопительного оборудования с пиролизным сжиганием топлива

Основным отличием работы этих агрегатов является то, что в процессе сжигания топлива горит не только оно само, но и газ, который выделяется из топлива при высокой температуре. Во время этого процесса не образуется сажа и скапливается минимальное количество золы.

В энергоустановках с пиролизным сжиганием, благодаря высокой температуре в топливном бункере и недостатку кислорода, твёрдое топливо разлагается на два компонента. Первый – твёрдый остаток (в случае использования дров – древесный уголь) и второй, летучий, пиролизный газ. Этот процесс протекает  с выделением тепла, которое досушивает топливо в котле и подогревает поступающий в зону горения воздух.

Появившийся газ проходит через специальную форсунку, смешиваясь с кислородом воздуха. При горении пиролизный газ образует чистое пламя жёлтого или практически белого цвета. Сгорая, газ взаимодействует с активным углеродом, что обеспечивает почти полное отсутствие вредных примесей в уходящих дымовых газах.

Топливом для данного типа агрегатов могут служить: все виды древесины, её отходы и прессованные древесные брикеты, влажность которых не должна превышать 20%. Пиролизный котёл на одной закладке топлива может работать сутки и даже больше, благодаря чему он получил название отопительного устройства длительного горения.

Наиболее популярные марки котлов длительного горения

Производители предлагают целый ряд отопительных устройств, работающих по принципу пиролизного сжигания топлива:

• Термохимические энергоустановки, носящие название «Котлы Попова», служат для нагрева жидкого или воздушного теплоносителя. Принцип работы котла Попова заключается в процессе образования из твёрдого топлива при высоких температурах пиролизного газа с последующим его дожиганием в специальной камере. Применяется это оборудование, в основном, для отопления теплиц, бань, саун, парников, просушки сельскохозяйственной продукции и пиломатериалов. Основным отличием этих энергоустановок от большинства пиролизных агрегатов является их независимость от источника электропитания.
• Пиролизные котлы «Буржуй К» производятся Костромской компанией «ТеплоГарант». В зависимости от мощности, они могут применяться для отопления коттеджей, складов, магазинов, детских садов, животноводческих комплексов. С топкой может справиться даже необученный персонал. При соблюдении правил эксплуатации «Буржуй К» совершенно безопасен.
• Котлы длительного горения «ТРАЯН» могут работать на любом виде твёрдого топлива: угле, дровах, торфобрикетах, древесных брикетах. Благодаря встроенному контуру охлаждения, этот агрегат совершенно безопасен, поскольку защищён от перегрева. «ТРАЯН» легко интегрируется в уже существующие системы отопления, для его установки не требуется специального разрешения контролирующих инстанций.
• «Будерус» – пиролизные котлы с охлаждающим теплообменником, изготавливаются мощностью от 18 до 38 кВт. Основное топливо – древесина, влажность которой не должна превышать 20%. Оборудование поставляется с собранным корпусом, установленной облицовкой и теплоизоляцией.

Одной из разновидностей данного типа оборудования являются металлические котлы, предназначенные для пиролизного сжигания отработанного масла. Как правило, это самодельные устройства, которые могут служить для обогрева гаражей, мастерских, бань, теплиц.

Основными недостатками пиролизного отопительного оборудования являются его зависимость от электроснабжения и более высокая, в сравнении с традиционными твердотопливными котлами, стоимость. Минимальная цена пиролизных котлов отечественного производства составляет примерно 1200-1300 долларов.

kotel-otoplenija.ru