Пиролизные котлы длительного горения: минусы и плюсы, принцип действия. Котлы отопления пиролизные для дома

Пиролизные котлы длительного горения - полный обзор. Жми!

Каждый из нас хочет, чтобы у него дома было тепло и комфортно. Но этого невозможно добиться без хорошего отопления.

Существует множество способов согреть помещение. Каждый из них имеет как свои достоинства, так и недостатки. Одним из наиболее распространенных и популярных отопительных приборов являются пиролизные твердотопливные котлы длительного горения.

Они широко представлены на рынке отопительных устройств и пользуются немалым спросом. Существует большое количество марок и моделей отечественных и зарубежных образцов пиролизных котлов, которые отличаются между собой, в основном, рабочими характеристиками и стоимостью. (Обзор современных пиролизных котлов Вы можете прочитать здесь).

К тому же, как показывают отзывы владельцев твердотопливных пиролизных котлов для отопления дома, нередко, отечественные марки превосходят зарубежные по рабочим характеристикам, надежности и долговечности, но при этом их цена значительно ниже.

Устройство и принцип действия

Устройство пиролизного котла. (Для увеличения нажмите)

Основное отличие пиролизных котлов длительного горения от обычных печей и котлов прямого сжигания состоит в том, что после поджога топлива, следует подождать, пока загорится весь его объем, и котел перейдет в режим работы и доступ воздуха станет намного меньше.

По этой причине будет гореть только малая часть топлива. Того тепла, которое выделяется, достаточно для постепенного разложения остального топлива и выделения пиролизного газа. Кстати, такой котел можно изготовить своими руками. (О самостоятельном изготовлении пиролизного котла читайте эту статью).

Имейте в виду: для самостоятельного изготовления потребуется не только все необходимые комплектующие, но и практический опыт, инструменты, навыки и подробный чертеж. Но, как показывает опыт, проще всего приобрести готовое изделие.

Виды топлива

Осиновые евродрова

Одним из наиболее положительных свойств пиролизных котлов является то, что они способны качественно эксплуатироваться на любом твердом топливе.

Это может быть черный и бурый уголь, а также древесина и торф и т.д.

Разумеется, на каждом из этих видов топлива, пиролизный котел способен работать в течение определенного времени до момента, когда оно полностью сгорит.

Время сгорания разного топлива следующее:

бурый уголь – 8 часов;
твердая древесина – 6 часов;
мягкая древесина – 5 часов;
черный уголь – 10 часов.

Как показывают наблюдения, наиболее эффективным топливом для пиролизного котла является сухая древесина. Она, при длине 45-65 сантиметров дает возможность котлу функционировать наиболее эффективно и увеличивают время его эксплуатации.

Но если эти виды топлива отсутствуют, можно использовать любой вид органического топлива.

Топливные брикеты

Разумеется, если оно разрешено для применения в таком котле.

К разрешенным видам топлива относятся:

брикеты и пеллеты для отопления;
древесные отходы;
промышленные отходы, содержащие целлюлозу;
некоторые разновидности торфа.

При отоплении необходимо учитывать, что если расход первичного и вторичного воздуха подобраны правильно, а влажность воздуха не выше допустимой, то не будет выделяться побочных продуктов при горении.

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

Согласно многочисленным отзывам владельцев пиролизных твердотопливных котлов они обладают следующими преимуществами:

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

Недостатки пиролизного твердотопливного котла:

Для работы котла необходимо наличие электроэнергии, так как для дымососа должен устанавливаться вентилятор.
Высокая стоимость.

Влажность дров не должна быть выше нормы 25 %.
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:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Мой мир

6sotok-dom.com

Какой пиролизный котёл лучше выбрать?

Главная Статьи Лучшие пиролизные котлы

Пиролизные котлы — это отдельная группа среди твердотопливных теплогенераторов. Они производят тепло по принципу, который кардинально отличается от метода теплогенерации, используемого классическими агрегатами на твёрдом топливе. Поэтому, в процессе выбора подходящего котла для отопления частного дома, к серьёзному рассмотрению пиролизных устройств в качестве основного источника тепла, приходят только самые внимательные и требовательные покупатели.

Лучшие котлы: европейские или украинские?

Если рассматривать опыт специалистов за последние несколько десятков лет, то у большинства сложилось очень положительное впечатление от эксплуатации устройств европейского производства. За долгие годы активной рекламы такие бренды, как немецкий Будерус (Buderus), чешские Виадрус (Viadrus), Атмос (Atmos), Дакон (Dakon), а также ряд польских фирм, распространили значительное количество своей продукции.

Так как по большей части эти котлы действительно имеют достаточно высокое качество, они находятся на первых местах среди рекомендуемых брендов. Однако, сегодня уже нельзя говорить о том, что котлы из Европы являются однозначными лидерами в нише эффективных и долговечных пиролизных котлов.

За последние десять-пятнадцать лет ряд заводов на территории Украины начали серийное производство своих теплогенераторов. Возникновение новых предприятий по изготовлению отопительных агрегатов на твёрдом топливе связано с большим объёмом рынка. Фирмы, штаб-квартиры которых находятся в странах Евросоюза, выпускают свою технику на европейских мощностях и тратят на это значительные средства.

В итоге, цена на конечный продукт для украинского потребителя складывается не только из качественных материалов и инженерных разработок, реализованных в конкретном котле. Сюда также следует включить дорогостоящее трудовое время иностранных рабочих. Плюс затраты на доставку, логистику, а также доплату за раскрученный бренд. Если совместить все эти факторы в одну картину, то можно прийти к очевидному выводу, что покупка европейского пиролизного котла — это всегда переплата.

Понимание происходящего постепенно пришло и к украинским предприятиям. На разработку своих прототипов, которые смогли бы успешно конкурировать с европейцами, были направлены большие усилия. При этом основной упор чаще всего делался именно на качественно новые технологические решения. Из многолетнего опыта конкурентов было взято всё самое ценное, а высокая квалификация украинских инженеров позволила внести множество улучшений и доработок в проверенные временем конструкции.

Сейчас на территории Украины налажен серийный выпуск пиролизных котлов под различными отечественными брендами. Среди них одними из первых стали производить достойные теплогенераторы фирмы КОТэко, Анкот (AnKot), Гефест (Gefest). Сейчас про данные котлы можно найти уже достаточное количество положительных отзывов. Не так широко представлен опыт эксплуатации устройств от более молодых, но не менее технологически продвинутых производителей, таких как Termico.

Появление фирмы Termico можно сравнить с появлением первых качественных украинских пиролизных котлов, способных успешно соперничать с европейскими аналогами. Данный бренд, в свою очередь, учёл все лучшие достижения как зарубежных, так и отечественных производителей. На основе передовых решений, внедренных в твердотопливных котлах, работающих по принципу сжигания пиролизных газов, фирма Termico разработала свой уникальный теплогенератор.

На что нужно обращать внимание?

Упомянутые выше фирмы КОТэко, Анкот (AnKot), Гефест (Gefest) были одними из первых. И, если внимательно изучить опыт пользователей пиролизных теплогенераторов, можно найти один важный недостаток всех моделей данных брендов. Пиролизные котлы очень требовательны к уровню влажности топлива.

Принцип работы пиролизного теплогенератора предусматривает процесс образования пиролизных газов (пирогазов). Он протекает во время тления древесины (или другого топлива) в камере газогенерации. Само дерево не горит, оно медленно тлеет, а процесс горения начинается в другой камере. В ней происходит сжигание пиролизных газов, температура горения которых находится на уровне 1000 °С.

Так вот, для качественного протекания всех описанных процессов, большинство современных отечественных и европейских котлов требуют, чтобы дрова имели влажность в пределах 12-20 %. Более влажная древесина плохо поддаётся тлению и выделение пиролизных газов либо вовсе не начинается, либо стартует только через час, а то и через два часа с момента запуска котла.

На первый взгляд, может показаться, что достаточно просто купить сухие дрова и вопрос решен. Но на практике всё гораздо сложнее. Дрова с влажностью 12-20% стоят очень дорого и отапливать ими просто нерентабельно. Поэтому, как правило, закупаются обычные дрова, после чего начинается процесс их сушки в дровнике, гараже или где-то под навесом. Получение древесины с необходимым показателем влажности достигается только её заготовкой за 1,5-2 года до того, как топливо будет использоваться.

Конечно, ответственный хозяин частного дома всегда запасает необходимое количество дров, так как они всё равно нужны каждый год. Материал сохнет своим ходом и процесс отопления не вызывает больших трудностей. Однако, что если на участке нет специального пространства для складирования запаса топлива на 1,5 года?

Если котёл только устанавливается, а дрова нужны уже сейчас, то приходится искать сухой материал непосредственно перед отопительным сезоном. А это ведёт к значительным переплатам и в определённой степени снижает ценность приобретения пиролизного котла. Поэтому очень важно учитывать все особенности эксплуатации пиролизных теплогенераторов, прежде чем принимать решение о выборе той или иной модели.

Какой украинский пиролизный котёл выбрать?

Возвращаясь к выбору бренда, следует сказать о том, что на данный момент существует украинский производитель, который смог решить вопрос чувствительности пиролизных агрегатов к уровню влажности дров. Речь идёт о фирме Termico. Пиролизные котлы Термико способны эффективно производить тепло на древесине с влажностью до 40%. Работа котла на сухом топливе будет более продуктивной, но даже если таких дров нет, всегда можно отопить частный дом более влажной древесиной, лишь незначительно потеряв в КПД.

Сейчас на рынок выходит с каждым годом всё больше новых игроков, среди которых Ekoterm Gass, УкрТермо, Caldera, БТС и другие. Каждый имеет ряд преимуществ и недостатков, но сравниться с продукцией Термико не может ни один из них. Если рассматривать цены на модельный ряд в линейке пиролизных теплогенераторов мощностью от 12 до 25 кВт, то многие фирмы просто не делают ставку на этот сегмент. В то время как именно такая мощность подходит для большинства небольших частных домов. Termico имеет три варианта своей пиролизной модели в этом диапазоне: на 12 кВт, 15 кВт и 25 кВт. Также выпускаются и более мощные устройства — на 35 кВт и 60 кВт.

По соотношению цены и качества пиролизные котлы Termico значительно опережают конкурентов. Кроме главного преимущества, возможности работы на дровах влажностью до 40%, у них процесс сгорания пиролизных газов начинается уже через 10 минут после старта котла. Для сравнения, аналогичные агрегаты конкурентов выходят в такой режим только через 40-50 минут. А чем раньше начнут гореть пиролизные газы, тем скорее прогреется вода в радиаторах и, соответственно, быстрее нагреется и весь дом.

Кроме озвученных принципиальных преимуществ, есть также ряд более мелких, но также важных плюсов конструкции теплогенераторов Термико. Более подробно с ними можно ознакомиться на странице с описанием технических характеристик устройства.

Что касается цен, то здесь котлы Термико также более предпочтительный вариант. В связи с невысокой известностью бренда, наценка «за марку» пока просто отсутствует. Покупатель оплачивает только реальную цену производства и расходы связанные с реализацией продукции. Цена на котёл мощностью 15 кВт составляет 22899 грн, что на 7-8 тысяч дешевле, чем у большинства более популярных брендов. Причём это никак не сказывается на качестве и даже наоборот. В камерах сгорания используется дорогостоящая обкладка термокерамикой, которая значительно продлевает срок службы агрегата.

Сейчас для Termico на первом месте находится профессиональная репутация. Завоевать стабильный потребительский спрос на данном этапе можно только высоким качеством продукции и сервиса. Потому, приобретая пиролизный котёл данного производителя, можно быть уверенным в его надёжности и долговечности. А более низкие цены — это результат усовершенствования производственных процессов и внедрения ряда оптимизационных решений в вопросах логистики.

termico.com.ua

Пиролизные котлы на твердом топливе. Особенности устройства и некоторые производители

Экономное и эффективное отопление – мечта любого домовладельца. Счастливы те, у кого есть возможность подключить газовые котлы, остальным приходится выбирать между твердотопливными котлами и электрическими. Твердотопливные хороши тем, что относительно недорого получается отопление. Их недостаток – необходимо постоянное присутствие для того, чтобы подкладывать топливо. Но последние разработки – котлы длительного горения пиролизного типа – стали более удобны в этом плане.

На одной закладке топлива могут греть систему от 8 до 24 часов (в зависимости от топлива и температуры окружающей среды). В дровяных пиролизных котлах промежуток между закладками дров возрастает вдвое, а котлы на пеллетах можно проверять вообще раз в месяц – такое топливо может подаваться автоматически по мере необходимости.

Есть у них недостатки. Не без этого. Два основных: оборудование дорогостоящее и очень часто энергозависимое (требуется гарантированное электропитание). Цена окупается в процессе эксплуатации: на одной закладке дров греться дом вдвое дольше, а на закладке угля – вообще до суток. К тому же есть котлы, которые сжигают все: даже строительный мусор и старые покрышки. Все, что может гореть.

Принцип действия

Принцип действия пиролизных котлов

Как так получается, что от такого небольшого количества топлива получается столько энергии? Все дело в том, что большая часть тепла в обычных котлах (их называют котлами прямого горения) буквально «вылетает» в трубу.

Если вы топите дровами или углем, вы знаете, что к трубе дотронуться невозможно – температура там и 300oC может быть и 400oC. А в некоторых случаях (в банях, например) еще выше.

В пиролизных колах воздух из топки выходит с температурой 130-160oC. Это достигается за счет того, что используется не только энергия выделяемая дровами, но и дожигается тот газ, который они выделяют во время тления (для этого создается специальный режим).

Работа основана на том, что углеродсодержащее топливо (уголь, дрова, брикеты, пеллеты) когда горят при недостатке кислорода, разлагается на большое количество газов и горючих веществ. Из-за того, что в процессе тления из древесины или другого углеродосодержащего топлива, выделяется большое количество горючих газов, такие аппараты называют еще газогенераторными котлами. Например, древесина в результате пиролиза преобразуется в:

твердый остаток – древесный уголь, который сам является высококалорийным топливом;
метиловый спирт;
ацетон;
различные смолы;
уксусную кислоту.

Все эти вещества горят и выделяют при этом большое количество энергии. Пиролизные котлы потому имеют две камеры:

В камеру сгорания закладывают топливо и разжигают его для достижения нужной температуры.
В пиролизную камеру (камеру дожига) отводят выделившиеся при горении топлива газы. Они уже имеют высокую температуру, смешиваются с нагнетаемым туда воздухом, воспламеняются.

В обе камеры отдельно подается воздух, его количеством регулируется интенсивность горения и мощность котла на данном этапе. Это единственная технология сжигания топлива, которая позволяет автоматизировать сжигание дров или угля.

Достоинства и недостатки

Выделение газов при горении в условиях недостатка кислорода происходит очень активно. Потому для эффективной работы такого оборудования важна автоматика, которая будет управлять процессом: ограничивать подачу кислорода после того, как дрова разгорелись и регулировать процесс в обеих камерах. Вот в этом и состоит основной недостаток кола: для работы ему нужно гарантированное питание (чтобы автоматика работала).

Пиролизные котлы на древесине могут также сжигать брикеты

Есть еще один положительный момент: пиролизные газы при горении взаимодействуют с углеродом. В результате этих реакций на выходе из котла, дым состоит в основном из углекислого газа и паров воды с небольшим количеством других примесей. Если используют дрова, выбросов СО в атмосферу в три раза меньше, чем при использовании традиционной технологии. При работе на угле ситуация еще более радужная — там сокращение выбросов раз в пять.

Дожиг газов и содержащихся в нем микрочастиц, хорош еще тем, что на стенках дымохода практически нечему откладываться: сажи образуется мало. И еще один бонус: остается мало золы. Мало золы и сажи – реже требуется чистка. Это тоже приятно.

Котлы прямого горения имеют КПД порядка 60-65%. Пиролизные – 80-90%. Это ощутимая разница.

Но преимущества еще не закончились. Регулировать мощность обычного котла можно достаточно условно. Все возможности – открыть/закрыть дверцы, поддувала и заслонки. Причем делать это нужно руками и полагаться на опыт и интуицию. Пиролизный процесс можно регулировать в широком диапазоне: можно оставить 30% мощности, а можно «разогнать» на все 100%. И регулирует процесс автоматика, которая ориентируется на заданные параметры. Результат: экономия топлива 40%.

Камера загрузки топлива может быть расположена над камерой дожига, под ней или впереди

Конструктивно колы могут быть выполнены по-разному: в каких-то моделях камера дожига располагается под первичной, в каких-то – сверху. Есть модели, в которых она находится за первичной топкой. В некоторых агрегатах воздух подается не снизу дров через колосниковую решетку, а «вдувается» сверху, замедляя процесс горения. Все это разновидности одной и той же технологии. Но они также имеют свои плюсы и минусы. Рассмотрим некоторые из них подробнее.

Пиролизный котёл длительного горения Blago

Особенности Blago (Благо)

Эти котлы разработаны инженером Юрием Благодаровым. Главное их достоинство – есть энергонезависимые модели. В них искусственное нагнетание воздуха не используется, котел работает на естественной тяге.

Продуманное расположение топливных бункеров, камеры дожига и использование катализатора (банный камень) позволило разлагать не только простые углероды, но и сложные. За счет этого количество видов топлива значительно расширилось, а также увеличилась эффективность его перегонки.

Еще одна отличительная черта этих котлов – возможность использования сырых дров без потери мощности. Котлы Благо» промышленных мощностей могут работать на дровах с 55% влажностью, агрегаты малой мощности успешно справляются с 35% влажностью.

Конструкция постоянно усовершенствуется. В последнее время запущено производство оборудования по сжиганию изношенных шин, есть специализированное оборудование, работающее на угле.

Обычные же пиролизные котлы длительного горения «Благо» используют дрова, опилки, щепу, обрезки и их смесь с угольной крошкой. При использовании дров их, в принципе, можно не колоть — горят неплохо и целые небольшие чурбаки.

В результате котлы действительно всеядны: работает на старых покрышках, резине, коже, полиэтилене, не говоря уже о традиционных видах твердого топлива.

Большие пиролизные котлы «Благо» имеют несколько топливных камер (как минимум две). При необходимости (небольшие морозы на улице) закладывать топливо можно только в одну. КПД (81-92%) котла от этого не изменяется, ниже становится только мощность. Например, котел мощностью 50к Вт можно использовать на 12 кВт. При этом на период разгона системы выдавать он будет 25 кВт, а остальное время — 12-15 кВт. Есть небольшие модели (от 15 кВт) с одной камерой загрузки топлива.

Выпускаются пиролизные котлы длительного горения Blago мощностью от 12 кВт до 58 кВт. Более мощные установки выполняются под заказ с согласованием входных и выходных параметров. Для агрегатов от 1 Мвт может быть разработана автоматическая линия подачи топлива (это данные из сообщения автора проекта).

Что кроме «всеядности» гарантирует производитель? Во-первых, меньшее количество требуемого топлива — его нужно на 20-30% по сравнению с другими котлами того же принципа действия. Во-вторых, длительное горение – закладка топлива происходит раз в 12-18 часов. В-третьих, высокая безопасность: совмещена загрузочная дверца и топочная задвижка, что предотвращает случайное воспламенение во время загрузки топлива, предусмотрена автоматическая корректировка заглушки для предотвращения выхода газов при нарушении правил установки. В-четвертых, легкость использования: автоматизированный контроль, отсутствие дыма при загрузке топлива, автоматическая чистка топливных каналов.

Теперь о недостатках, на которые указывают на форумах:

Оборудование дорогое.

Да, недешево. Но всем желающим продают пакет документации для самостоятельного изготовления.

Модель	Мощность	Площадь	Максимальный объем системы	Габариты, мм	Топливо	Теплоноситель	Цена
BLAGO-TТ 15	15 кВт	150 м2	0,83 м3	1200530970	Дрова, древесные отходы	Вода, незамерзающая жидкость для отопительных систем	48 т.р.
BLAGO-TТ 20	20 кВт	200 м2	0,60 м3	12005301140	Дрова, древесные отходы	Вода, незамерзающая жидкость для отопительных систем	60 т.р.
BLAGO-TТ 20	25 кВт	250 м2	0,75 м3	1540725950	Дрова, древесные отходы	Вода, незамерзающая жидкость для отопительных систем	75 т.р.
BLAGO-TТ 30	30 кВт	300 м2	0,84 м3	1540725110	Дрова, древесные отходы	Вода, незамерзающая жидкость для отопительных систем	90 т.р.
BLAGO-T2 Т-BH-40	40 кВт	400 м2	120 л	230011001100	Дрова, древесные отходы	Вода, незамерзающая жидкость для отопительных систем	120 т.р.
BLAGO-T2 Т-BH-50	50 кВт	500 м2	168 л	230011001300	Дрова, древесные отходы	Вода, незамерзающая жидкость для отопительных систем	150т.р.
BLAGO-T2Т-BС-40(встроенный теплообменник)	40 кВт	400 м2		180511001100	Дрова, древесные отходы	Вода, незамерзающая жидкость для отопительных систем	120т.р.
BLAGO-T2Т-BС-48(встроенный теплообменник)	48 кВт	480 м2		180511001300	Дрова, древесные отходы	Вода, незамерзающая жидкость для отопительных систем	144т.р.

Как недостаток указывают быстрое остывание котла при поздней закладке топлива.
Котел тяжело выходит на пиролиз.

Но два последних недостатка – результат малого опыта работы с этим котлом и неправильное положение при растопке зольника. Некоторым потребителям не нравится избыточное выведение стенок теплообменника, что затрудняет закладку топлива (модели ТТС иТТУ).

Чешские Atmos

Чешская кампания Atmos (Атмос) изготавливает более 200 моделей отопительных котлов, которые сжигают дрова, пеллеты, дизельное топливо, брикеты. Есть оборудование, которое работает на нескольких видах топлива, под заказ изготавливаются газовые котлы.

Пиролизный котёл длительного горения Atmos

Пиролизные котлы длительного горения Atmos выпускаются как для отопления небольших помещений мощностью от 15 кВт (90-180 м2), так и для производственных помещений до 1000 м2 и больше.

Состоят из двух расположенных друг над другом камер: вверху топливная камера, внизу – камера дожига газов. Камеры (одна или обе) могут иметь керамическую отделку, что повышает эффективность использования тепла – оно не рассеивается через стенки, а идет на обогрев теплоносителя. Топливный бункер имеет большие размеры, закладывать туда можно даже довольно большие поленья целиком. При этом снижается мощность, но увеличивается продолжительность горения (можно использовать в теплую погоду, когда не нужна высокая температура в системе).

Atmos производит пиролизные котлы на разном топливе:

на древесине — маркируются Atmos DC;
угольно-дровяные — Atmos C и Atmos AC;
пиролизные котлы Atmos DC 24 RS, DC 30 RS;
пеллетные котлы Atmos

Маркировка котлов содержит также префиксы GS, GSE и S. Первые два типа имеют цельнокерамическую отделку обеих топок, за счет чего КПД становится выше, а процент выбросов в атмосферу углекислого газа значительно меньше. Несмотря на то, что стоимость таких аппаратов выше почти на 50%,в Европе продается практически оборудование только такого типа. В нашей стране львиная доля продаж приходится на менее эффективные, зато более дешевые котлы с маркировкой S без керамического покрытия топок.

Пиролизные котлы длительного горения Atmos: цены и технические характеристики (кликните по картинке для увеличения ее размера)

Немецкое качество «Бош»

Котлы от немецкой фирмы Bosch использовать можно в качестве основного или резервного отопительного оборудования. Их отличает широкая возможность регулирования мощности (изменяя режим работы дымососа меняете мощность теплового агрегата). КПД котлов 78-85%, объем воды в системе – 76-124 литра.

Технические характеристики пиролизного котла длительного горения Bosch Solid 5000 W-2

Работают котлы только на древесине влажностью до 25%, можно использовать брикеты из древесных материалов. Конструкция э похожа на чешские аналоги: сверху находится бункер загрузки топлива и его газификации, а снизу – камера дожига газов. Между ними расположена керамическая горелка. Стоимость таких котлов от 2000 евро.

Еще один видео-материал, который поясняет принцип действия пиролизных котлов на твердом топливе

teplowood.ru

Котел на отопление своими руками

Главной частью, сердцем любой системы отопления является котел. Многообразие их видов и конструкций способно поразить всякое воображение. И, надо отдать должное, многие современные котлы являются и экономичными, и эффективными устройствами. Они имеют тонкие регулировки, снабжены автоматикой и могут работать без участия человека. Некоторые модели даже могут отправить СМС хозяину и «доложить» о тепловой обстановке в доме, а хозяин по мобильному телефону или через интернет-соединение может заказать нужную температуру к своему приезду. Но бывают случаи, когда выгодно сделать котел на отопление своими руками. Например, для отопления дачного домика или теплицы.

Котел на отопление своими руками

Интернет буквально перегружен различной информацией по самостоятельному изготовлению котлов отопления. Применяются совершенно неожиданные комплектующие, которые никак не задумывались ранее быть частью котла; некоторые технические решения могут поспорить с изобретениями конструкторских бюро; КПД некоторых котлов не уступают лучшим котлам именитых производителей. Но к сожалению, в интернете и немало «мусорной» информации, которая не может ничем помочь, а в некоторых случаях способна и навредить. Авторы некоторых обзоров хвастливо заявляют, что нет ничего проще, чем самостоятельно изготовить котел отопления, хотя на самом деле это непростая задача. Цель этой статьи разобраться, какие именно котлы отопления достойны того, чтобы сделать их самостоятельно и каковы особенности технологического процесса их изготовления.

Содержание статьи

Виды котлов отопления и возможность их самостоятельного изготовления

Задача котла отопления – нагреть при помощи какого-либо топлива теплоноситель и передать его в систему отопления, которая уже распределяет тепло потребителям. Именно по виду применяемого топлива котлы делятся на несколько больших классов. Рассмотрим эти классы и сразу определим целесообразность самостоятельного их изготовления.

Газовые котлы отопления – в настоящее время — это наиболее экономически выгодный вид топлива. Современные газовые котлы имеют высокий КПД, легко управляются, работают без вмешательства человека. Самостоятельное изготовление газовых котлов возможно, но категорически не рекомендуется. Во-первых, из-за того, что газ – это опасный вид топлива и любое несанкционированное вмешательство может привести к печальным последствиям, а, во-вторых, никакая газоснабжающая организация не даст разрешения на эксплуатацию самодельного газового котла. И правильно сделает.

Газовые котлы отопления запрещено изготавливать самостоятельно.

Жидкотопливные котлы применяются там, где нет газификации и других видов топлива. Эти котлы имеют очень высокий КПД, они легко поддаются автоматизации, но их применение связано с определенными трудностями по хранению больших количеств топлива: солярки или мазута. Самостоятельное изготовление жидкотопливных котлов запрещено, никакой пожарный инспектор не поставит свою подпись при сдаче дома в эксплуатацию, если он будет оборудован не сертифицированным оборудованием. Да и, наверное, мало кто захочет жить на пороховой бочке.

Жидкотопливные котлы чаще всего вынужденная мера, а не здравый смысл

Электрические котлы отопления имеют явное преимущество перед всеми остальными в простоте своей конструкции, малым габаритным размерам, удобству управления. Эти котлы сравнительно просто сделать самостоятельно. Но все эти преимущества нивелируются высокими ценами на электроэнергию. К сожалению, отопление электричеством экономически невыгодно. Оно и понятно, ведь значительную часть электроэнергии получают путем сжигания углеводородного топлива. Еще одним существенным ограничением является то, что не всегда электроснабжающие организации дадут разрешение на выделение большой мощности.

Единственная помеха для широкого внедрения электрических котлов — высокие цены на электроэнергию

Твердотопливные котлы отопления, несмотря на заверения скептиков об их скором уходе на второй план, продолжают успешно работать и поныне. Мало того – они испытывают настоящее второе рождение. В качестве топлива в них используются дрова, каменный уголь, торфяные брикеты, горючие сланцы и другие виды твердого топлива. Очень интересны котлы, которые используют особый род топлива – пеллеты, изготавливаемые из отходов древесины. Эти котлы поддаются автоматизации, имеют высокий КПД, но производство и логистика пеллет пока находится на зачаточном уровне. Для самостоятельного изготовления более всего подходят именно твердотопливные котлы, поэтому будем рассматривать именно их. Но особого внимания достойны одни из представителей твердотопливных котлов – пиролизные.

Твердотопливным котлам еще рано отправляться «на свалку истории»

Твердотопливные пиролизные котлы отопления

Классический твердотопливный котел представляет собой емкость определенного объема, выполненная из металла: стали или чугуна. В ней происходит сгорание твердого топлива, при этом выделяется тепловая энергия, передаваемая теплоносителю при помощи теплообменников. При этом в камеру сгорания постоянно подается наружный воздух для поддержания горения топлива. Если прикрывать подачу воздуха, то процесс горения замедлится, а если открыть, то оно будет идти быстрее именно так регулируют мощность классических твердотопливных котлов.

Существуют котлы, приспособленные только для определенного вида топлива: дрова, уголь, пеллеты, — но есть модели, которые работают на любом топливе. Твердотопливные котлы могут быть как с естественной тягой, так и с принудительной. КПД хорошо спроектированного и выполненного классического твердотопливного котла может достигать 71—79%. Преимуществами таких котлов являются:

Доступность и низкая цена на топливо.
Возможность использовать несколько видов топлива.
Способность сжигать отходы деревообрабатывающего производства и сельскохозяйственной переработки.
Полная автономность работы, независимость от электроэнергии.

Однако классические твердотопливные котлы обладают и рядом недостатков, с которыми невозможно не считаться:

На одной загрузке топлива котлы работают не более 4—6 часов.
Необходимость хранения больших запасов топлива требует дополнительных площадей.
Загрузка в основном происходит в ручном режиме.
Классические твердотопливные котлы требуют постоянной очистки от продуктов сгорания.
Процесс сгорания обладает инерционностью, его трудно контролировать.

В категории твердотопливных котлов стоит выделить в отдельную группу так называемые пиролизные котлы, работа которых происходит за счет раздельного сгорания топлива и выходящих из него продуктов распада – пиролизных газов. Рассмотрим работу такого котла на примере.

Устройство и принцип работы пиролизного котла

Топливо (это чаще всего дрова) через верхнюю загрузочную дверку загружают в газифицирующую камеру. Дроссель дымохода полностью открывают и дрова поджигают. При этом включают вентилятор, который подает в камеру воздух. Естественно, дрова начинают гореть как в обычном твердотопливном котле.

После того как дрова разгорелись, закрывают верхнюю дверку и перекрывают дроссель дымохода. Воздух продолжает поступать к топливу, но в ограниченном количестве, поэтому дрова начинают тлеть при температуре от 200 до 800 °C. При этих условиях происходит реакция пиролиза: разложения древесины на твердую часть в виде угля и легкую — пиролизных газов, которые через форсунку подаются в камеру сжигания. Туда же подается через канал подачи вторичного воздуха подогретая смесь. В условиях высоких температур пиролизные газы воспламеняются и окисляются подаваемым воздухом. Температура их сгорания при этом составляет около 1100 °C.

Раскаленные газы проходят через множественные дымовые каналы, которые находятся в среде теплоносителя системы отопления – воде. Происходит передача тепловой энергии. Высокая температура в камере сжигания поддерживает процесс пиролиза в газифицирующей камере. Если необходимо доложить дрова в газифицирующую камеру, то для этого полностью открывают дроссель дымохода, выжидают несколько минут, чтобы камера проветрилась от пиролизных газов и начался обычный процесс горения. После этого открывают дверцу, докладывают дрова, закрывают дверцу и заслонку (дроссель) дымохода. Процесс пиролиза и дожигания газов в нижней камере возобновляется.

Внимание: В котлах с нагнетанием первичного и вторичного воздуха открывать дверцу загрузки можно только после открытия заслонки дымохода и паузы. В ином случае, при открытии дверцы пиролизные газы, скопившиеся в камере газификации, могут воспламениться. Этого недостатка лишены пиролизные котлы не с нагнетанием воздуха, а с дымососом, где в камерах создается разрежение.

Пиролизные котлы отопления обладают следующими преимуществами:

В пиролизных котлах происходит полное сгорание топлива, что позволяет гораздо реже очищать зольник и высокотемпературные газоходы.

Пламя в камере сжигания

Горением пиролизных газов можно легко управлять, что позволяет сделать управление котлом автоматизированных.
Процесс горения в газифицируемой камере управляемый при помощи подачи первичного воздуха. Горение замедленное, а это позволяет на одной закладке дров работать от 5—7 часов до нескольких суток (у котлов верхнего горения).
В пиролизных котлах можно сжигать крупные не колотые дрова.
В качестве топлива могут быть использованы древесные отходы, обрезки фанеры, ДСП, ДВП, МДФ.
Пиролизные котлы в 3 раза меньше выбрасывают в атмосферу вредных веществ.

Недостатки пиролизных котлов:

Для работы вентилятора или дымососа необходима электроэнергия, поэтому следует озаботиться оснащением котла мощным источником бесперебойного питания.
При влажности топлива более 20% резко падает КПД котла.
В случае малых нагрузок возможны перепады в работе котла, что сказывается на отложении дегтя в газоходных каналах. Для постоянной нагрузки котла может потребоваться теплоаккумулятор – для запасания тепловой энергии.

Избыток сгенерированного тепла можно сохранить в теплоаккумуляторе

Чтобы в газоходах котла не выпадал конденсат, необходимо поддерживать температуру обратки не менее 60 °C. Конденсат приводит к ускоренной низкотемпературной коррозии котла.
Невозможность организации автоматической подачи топлива.
Пиролизные котлы очень материалоемкие, поэтому стоят в 1,5—2 раза выше, чем классические твердотопливные.

Так как в пиролизных котлах происходит высокотемпературное горение (1100—1200 °C), то нижнюю часть камеры газификации и всю камеру сжигания, включая и дверцу, нужно особым образом защитить при помощи футеровки – специальной жаропрочной облицовки. Учитывая высокие температуры, футеровка делается либо шамотным кирпичом, либо специальными жаростойкими муллитокорундовыми бетонами. Какие функции выполняет футеровка:

Футеровка шамотным кирпичом позволяет соблюдать требуемый температурный режим и защищает металл

Защита металлических поверхностей камер котла от воздействия высоких температур, что предотвращает металл от прогорания.
Для успешного течения реакции выделения газов и горения пиролизных газов необходим определенный температурный режим. При контакте пламени с охлаждаемым металлом может пойти обильное выделение конденсата, а футеровка позволяет удерживать температуру реакции постоянной.

Котел на отопление своими руками

Прежде чем начинать изготовление пиролизного котла, необходимо точно определиться с его размерами, которые во многом зависят от необходимой мощности. Недостаточная мощность котла не позволит компенсировать все теплопотери, а избыточная потребует сброса излишков в теплоаккумулятор.

Обычно при расчетах принимают, что для отопления 10 м2 площади жилья требуется 1 киловатт мощности котла. Допустим, требуется отопить 250 м2 площади загородного дома. Получается, что котел должен иметь мощность не менее 25 КВт. В следующих рисунках приведены чертеж котла и таблица соответствия размеров — мощности котла.

Типовой чертеж твердотопливного пиролизного котла

Таблица соответствия размеров котла генерируемой мощности

Эти данные будут являться ориентиром для расчета будущей конструкции. Лучше всего воспользоваться готовыми чертежами уже сделанных и успешно работающих не один сезон котлов. На этих котлах уже отработаны типичные ошибки и их авторы охотно могут поделиться чертежами с подробнейшей спецификацией именно того котла, который будет отвечать всем потребностям. Естественно — это не бесплатно, но сумма в 50—70 $ просто смехотворна по сравнению с тем, что может ждать горе-самоделкина на пути к вожделенному котлу.

Настоятельно рекомендуется самому сделать 3D-визуализацию всех узлов котла в AutoCAD или любой другой подходящей программе, чтобы лучше понять внутреннее устройство и выработать правильную стратегию изготовления котла.

Пример 3D визуализации конструкции пиролизного котла

Необходимый инструмент и материалы для изготовления котла

Для изготовления пиролизного котла понадобится следующий инструмент:

Сварочный инвертор.
Электродрель с набором сверел по металлу разного диаметра.
Углошлифовальная машина (болгарка) под круг диаметром 230 мм.
Углошлифовальная машина под круг 125 мм.
Для проделывания отверстий большого диаметра желателен газовый резак или (что идеально) плазморез. Если их нет, то при определенном навыке это можно сделать болгаркой.

Филигранная резка металла плазмой

Стандартный набор слесарного инструмента: молоток, зубила, напильники, струбцины и другое.

Материалы для изготовления котла:

Для изготовления газифицирующей камеры и камеры сжигания лучше использовать листовую сталь 5 мм, а для внешней обшивки 4 мм. Всего понадобится примерно 7—10 м2 листа, в зависимости от конкретной модели. В крайнем случае можно обойтись для всего котла листом 4 мм.
Труба диаметром 57 мм толщиной стенки 3,5 мм для теплообменников – 8—10 м.
Труба диаметром 159 мм с толщиной стенки 4,5 мм для борова (горизонтального выхода дымохода из котла) – 0,5 м.
Шамотный огнеупорный кирпич ША-8 – 15-25 шт.

Шамотный кирпич нужен для футеровки

Труба диаметром 32 мм с толщиной стенки 4,5 мм – 2 м.
Профильная труба 60*30*2 мм – 2 м.
Профильная труба 80*40*2 мм – 2 м.
Полоса стальная 30*4 мм – 2 м.
Электроды – 5—6 пачек.
Круги отрезные 230 мм – 10 шт.
Круги отрезные 125 мм – 10 шт.
Круги шлифовальные 125 мм – 5 шт.
Вентилятор центробежный дутьевой.

Центробежный вентилятор обеспечит поступление первичного и вторичного воздуха в камеры котла

Датчик температуры.

Приведенный перечень весьма приблизителен и не является точной инструкцией для исполнения. Все должно закупаться на основе индивидуальных расчетов. Наверняка что-то придется докупать, а что-то останется в излишках.

Изготовление пиролизного котла

Лучше всего составить оптимальный план раскроя стального листа на заготовки заранее, по уже имеющимся чертежам и нарубить его на прямоугольные заготовки сразу при закупке на металлобазе. Эта услуга, конечно, стоит денег, но дает преимущества во времени и качестве. Болгаркой такой ровный срез, как при рубке, сделать практически невозможно. Стандартные размеры стального горячекатанного листа толщиной 3—5 мм составляют 1,5*6 м.

Металлический лист на заготовки лучше нарубить на гильотине

Отметим основные этапы изготовления пиролизного котла:

После раскроя заготовок можно начинать изготавливать внутреннюю часть котла, а именно сваривать камеры: газифицирующую и сжигания. Монтаж лучше делать из двух половинок.

Начало сборки котла

После того как будет сварен каркас камер, можно приварить заднюю стенку и воздуховоды в камере газификации. На фотографии они сделаны из швеллера, но это совершенно необязательно, достаточно профильной трубы 60*30*2 мм, в которой предварительно насверлить отверстий диаметром 10 мм. Обратите внимание на вырез в задней стенке под дымоходный канал.

Задняя стенка камеры газификации

В камеру сжигания выводится трубка подачи вторичного воздуха, которая связана с фасадом котла при помощи профильной трубы 20*20 мм.

Труба подачи вторичного воздуха в камеру сжигания

Настало время готовить теплообменник. Для этого в заготовленной пластине по разметке выжигаются газовым резаком отверстия под газоходные трубы диаметром 57 см. При отсутствии резака можно прожечь большим током электродом, но этот способ хуже.

Направляющая пластина трубчатого теплообменника

Нарезаются трубы теплообменника, насаживаются на опорные пластины, прихватываются сваркой. После проверки размеров, все стыки обвариваются. Теплообменник готов.

Готовый теплообменник

На свое штатное место приваривается теплообменник. На этом же этапе изготавливается и монтируется дроссельная заслонка дымохода.

Теплообменник и дроссельная заслонка на своих штатных местах

Приваривается передняя стенка камер котла, предварительно в ней делаются отверстия для трубок подачи первичного и вторичного воздуха.

Передняя стенка камер

В месте дроссельной заслонки и выхода газохода приваривается задняя крышка и боров.

Боров (горизонтальная часть дымохода) приварен к задней крышке

Внутренняя часть котла собрана. Теперь необходимо тщательно зачистить сварные швы шлифовальным диском и проверить их качество.
В качестве внешней обшивки котла применяется листовая сталь 4 мм. Для ее крепления на корпус котла навариваются отрезки уголка №25.

Уголки для крепления внешней облицовки котла

На предварительно размеченном и раскроенном листе обшивки делают сквозные отверстия диаметром 10—12 мм в месте расположения уголков.

Технологические отверстия для приваривания внешней обшивки к уголкам

Все отверстия обвариваются, чтобы лист обшивки надежно скрепился с основанием.

Лист обшивки приварен

Подобным образом обшиваются все стороны котла кроме верхней крышки. Все стыки тщательно провариваются и зачищаются.

Листы обшивки после зачистки

Настало время проверки герметичности всех сварных швов. Для этого все отверстия входа, выхода и слива теплоносителя заглушаются и котел наполняется водой через верхнюю крышку. Проверяется отсутствие течей. Если течь обнаружена, то это место помечается мелом для дальнейшего исправления.

Первичное испытание герметичности водой

Для ревизии дымоходов делается туннель для верхней крышки, изолированный от водяной рубашки котла и только потом заваривается верхняя часть котла.

Верхняя крышка с уплотнителем

Регулировку воздушных заслонок делают при помощи резьбовых шпилек.

Отличный способ тонкой регулировки воздушных заслонок

Все воздушные отверстия закрывают общим кожухом, из которого выводят общий воздуховод из профильной трубы.

Кожух и общая подающая труба воздуховода

Изготавливают и навешивают дверцы для камер котла. В качестве футеровки дверцы можно применять либо чугунные пластины, либо шамотный кирпич. Уплотнение делают керамическим шнуром.

Дверца камеры с футеровкой и уплотнением

Футеровку нижней части камеры газификации до воздуховодов делают из шамотного кирпича. Для этого кирпич пилят при помощи болгарки с камнерезным диском. Доводят кирпич до нужного размера вручную на шлифовальном камне.

Футеровка нижней части газифицирующей камеры делается из пиленного шамотного кирпича

От геометрических размеров щели в нижней части камеры газификации зависит генерируемая мощность пиролизного котла. Поэтому при изготовлении камней футеровки надо принимать во внимание приведенные в таблице размеры, чтобы мощность котла соответствовала проектной.

Как размеры щели влияют на мощность котла

На профильную трубу главного воздуховода приваривается фланец, а затем крепится центробежный вентилятор.

Вентилятор крепится к фланцу

Шамотным кирпичом делают футеровку камеры сжигания.

Футеровка камеры сжигания

Для улучшения теплопередачи котла рекомендуется помещать в каналы газохода теплообменника так называемые завихрители (турбулизаторы), которые, во-первых, замедляют движение раскаленных газов и тем самым улучшают теплопередачу, а, во-вторых, служат для очистки труб газохода от отложений.

Завихрители существенно повышают КПД котла

Для прочистки завихрители прикрепляют к коромыслу, которое связано с рычагом, выведенным наружу. Покачивая рычаг можно быстро прочистить каналы.

Завихрители лучше укрепить на общем коромысле

Перед запуском котла следует проверить его герметичность и опрессовать его давлением в 4 бар. Для этого заглушаются все отверстия в котле, кроме подачи и обратки системы отопления. Котел наполняется водой полностью и к нему подключается опрессовщик.

Опрессовщиком удобно проверять герметичность гидравлических систем

Опрессовщиком давление доводится до 3 бар. Если давление сразу падает, значит, где-то есть течь, которую надо обнаружить и устранить. Если же давление в течение получаса не меняется, то можно считать, что котел герметичный и его можно интегрировать в систему отопления.
Для обеспечения безаварийной работы котла, на трубе подачи в систему отопления через резьбовой штуцер монтируется группа безопасности котла, которая включает аварийный клапан, автоматический воздухоотводчик и манометр. При возникновении нештатных ситуаций, клапан, настроенный на давление 3 бар, сбросит избыточное давление.

Каждый котел в закрытой системе отопления обязательно оснащается группой безопасности

Пиролизный котел желательно оснастить блоком автоматики, который при помощи термодатчиков будет отслеживать режим работы котла и в случае необходимости производить его остановку и запуск. О том, как реализовано автоматическое управление в котлах, показано в видео.

Видео: Автоматика для пиролизного котла

Ввод пиролизного котла в эксплуатацию

Перед тем как производить первый запуск котла, необходимо его соединить с дымоходом. и наполнить водой. Пустой котел запускать категорически запрещено – это приведет к перегреву. Помимо этого на каждом котле должен быть термометр, контролирующий температуру теплоносителя, который вкручивается в специально отведенное для этого место. Во всех проектах котлов обязательно предусмотрены отверстия для термометра, а также термодатчиков.

Вентилятор через выключатель соединяется с питающей сетью, проверяется его работа. Все воздушные заслонки ставятся в среднее положение.
На дно камеры газификации кладется бумага, чтобы она выглядывала из-под форсунки в камеру сжигания, а на нее уже укладываются дрова. Первая загрузка дров не должна быть большой, достаточно нескольких небольших поленьев. Дверь камеры газификации плотно закрывается.
Полностью открывается дроссельная заслонка дымохода камеры газификации, включается вентилятор и поджигается бумага.
Когда горение дров станет уверенным, через несколько минут, закрывается дроссельная заслонка дымохода. Дрова должны перейти в режим медленного горения (тления), которое сопровождается выделением пиролизных газов. Через нижнюю дверцу камеры сжигания производится контроль зажигания факела горения пиролизных газов. Если он не загорелся, надо попробовать уменьшить подачу воздуха в камеру газификации и увеличить в камеру сжигания.
После загорания пламени, заслонками регулируется его интенсивность и цвет. Бело-желтый цвет пламени говорит о правильной настройке котла.

Дверца отсека сжигания закрывается и засекается время, в течение которого котел доведет воду до кипения. По термометру контролируют повышение температуры. Как только, вода достигнет 100 °C – вентилятор отключают. Факел в камере сжигания должен погаснуть. Температура воды после этого должна снижаться.
При открытии дроссельной заслонки дымохода пламя в камере сжигания тоже должно погаснуть.

Заключение

Пиролизные котлы длительного горения являются сложными устройствами, поэтому их самостоятельное изготовление должно производиться только по чертежам тех котлов, которые уже показали себя в эксплуатации.
Самостоятельное изготовление требует неукоснительного соблюдения технологии с проверкой каждого этапа.
Пиролизные котлы очень материалоемкие, даже на их самостоятельное изготовление уходит очень много дорогостоящего металла. Окупятся они только тогда, когда будут находиться в постоянном пользовании в течение нескольких сезонов.

Видео: Изготовление пиролизного котла для отопления дома

stroyday.ru

принцип работы, отзывы владельцев, преимущества и недостатки

В течение долгого времени твердое топливо значительно уступало жидкому и газообразному. Это объяснялось тем, что сжигание дров или угля недостаточно эффективно. Несмотря на данный факт, твердотопливные котлы по-прежнему остаются актуальным. Проблема их эффективности была решена с появлением пиролизных моделей, рассчитанных на длительное горение.

Пиролиз: что это?

Еще в давние времена люди поняли, что сжигание дров не является лучшим способом освобождения энергии. Наиболее эффективным оказалось использование древесного угля. В то время еще не было известно, что процесс выжигания угля назывался пиролизом. По сути, это распад органических веществ, возможный под воздействием высокой температуры. Чтобы такой распад не стал простым сжиганием, необходимо ограничить доступ кислорода. Для этого ранее использовались угольные ямы, однако важным недостатком данного способа считалась утрата энергии, которая выделяется в процессе выжигания угля. Чтобы избежать этого, были созданы специальные пиролизные котлы.

Принцип работы и устройство оборудования

Пиролизные котлы представляют собой подобие домашней лаборатории, которая выделяет из древесины газ, необходимый для отопления. В целом пиролиз широко используется в промышленности. Речь идет о распаде органических соединений на простые вещества. Это возможно при ограниченном кислороде и высокой температуре.

Пиролизный котел является двухкамерным оборудованием, в верхней части которого происходит пиролиз древесины при температуре 200–800˚C . В результате осуществляется распад на газ и древесный уголь. Смесь выделенного газа и воздуха поступает в нижнюю камеру, где сгорает при температуре около 1000–1200˚C . При этом выделяется много тепла. По сути, в современных пиролизных котлах происходит сжигание газа, а не дров, поэтому КПД составляет около 95%.

Использование оборудования по отзывам владельцев несложное, ведь горение газа легче поддается контролю, а значит, процесс управления можно автоматизировать.

Как уже упоминалось ранее, топка котла разделена на 2 камеры, между которыми расположена решетка. В верхней части происходит тление и пиролизация топлива. Газ с потоком воздуха попадает во вторую камеру, где есть форсунка из шамота. Подобные топки характеризуются высоким аэродинамическим сопротивлением, потому что здесь применяется принудительная тяга.

Пиролизные котлы делятся на несколько видов по месту размещения камеры сгорания:

верхний загрузочный отсек – в данном случае газ после сгорания топлива перемещается по трубе и поступает в нижнюю часть топки, а зола осыпается в камеру дожига, благодаря чему происходит ее частое очищение;
нижняя камера – такой вариант считается более предпочтительным, ведь продукты переработки сразу же попадают в дымоход, а значит, агрегат будет реже нуждаться в очищении, но для обустройства дымохода потребуются дополнительные затраты.

Стоит отметить, что для функционирования оборудования может использоваться 2 типа вентиляции:

естественная – нуждается в высоком дымоходе, что обеспечивает мощную тягу;
принудительная – в данном случае необходимо подключение к электросети и наличие системы насосов.

Длительность работы котла зависит от температуры, типа топлива, а также качества теплоизоляции жилища. В любом случае подобные пиролизные котлы считаются более эффективными в отличие от традиционных твердотопливных моделей.

Особенности эксплуатации

Перед запуском котла необходимо ознакомиться с особенностями его функционирования. В отличие от традиционных твердотопливных аналогов загрузочный бункер такой модели нуждается в предварительном прогревании. Когда температура в этом достигнет 500–800˚C , можно загружать твердое топливо. После этого останется запустить пиролизный режим и активизировать дымосос.

Упомянутая последовательность действий сделает возможным медленное сжигание топлива. В результате происходит эффективное выделение пиролизного газа, а значит, в жилище будет поддерживаться оптимальный температурный режим.

Подходящее топливо

Владельцы такого оборудования в своих отзывах упоминают, что для отопления подойдет различное твердое топливо. Это может быть уголь, торф и древесина. Естественно, выбранный вариант сказывается на длительности горения:

5 часов – мягкая древесина;
6 часов – твердая древесина;
8 часов – бурый уголь;
10 часов – черный уголь.

Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение сухим дровам влажностью до 20% и длиной в 45–60 см. Благодаря им вырабатывается много тепла, а срок эксплуатации котла продлевается. Если таких качественных дров нет, можно воспользоваться другим органическим топливом:

пеллеты;
древесные отходы;
некоторые разновидности торфа;
каменный уголь;
отходы пищевой отрасли, в составе которых есть целлюлоза.

Необходимо помнить о том, что пиролизные котлы будут иметь белое пламя и не начнут выделять побочных продуктов при условии использования топлива, влажность которого не превышает 20%. Если этот параметр более высокий, неизбежно выделение водяного пара, что приведет к образованию копоти и ухудшению теплотворной способности.

Преимущества

Современные пиролизные котлы пользуются огромным спросом. Здесь топливо полностью сгорает, а значит, не придется регулярно очищать оборудование от сажи. Отдельно стоит упомянуть отсутствие едкого дыма. Поскольку топливо сгорает практически полностью, выделение отходов минимально. Соответственно, подобные газогенераторы считаются более экономичными. Также это позволяет применять для пиролиза отходы швейного производства. Использование качественного топлива обеспечивает работу котла в течение 12 часов на одной закладке.

Традиционные твердотопливные котлы из-за особенностей топлива всегда плохо поддавались управлению, однако использование пиролиза помогает решить проблему. Поскольку основное горение осуществляется в камере дожига, функционирование подобного оборудования возможно в автоматическом режиме.

Недостатки

Если вы хотите приобрести пиролизный котел, обязательно обратите внимание на его недостатки.

Прежде всего, стоит отметить высокую цену. Естественно, расходы окупятся в процессе использования оборудования, однако до этого необходимо будет сделать крупное вложение.
Для использования агрегата потребуется топливо определенной влажности. Если этот показатель составляет 30% и более, материал нужно самостоятельно досушить. В противном случае котел погаснет.
Гашение пиролизной камеры может произойти из-за недостаточно высокой температуры теплоносителя. Чтобы избежать этого, в некоторых случаях целесообразно установить обходную трубу. Такое решение усложнит конструкцию и сделает систему менее эффективной.
Во многих моделях для создания принудительной тяги используются воздушные насосы. Соответственно, котел придется подключить к электрической сети.

Отзывы владельцев

Я приобрел пиролизный котел на 30 кВт прошлой осенью. Благодаря этому устройству экономия за тот отопительный сезон составила 60%. Думаю, в этом году полностью окуплю расходы на оборудование.

Игорь, Красноярск

Централизованное отопление сильно подорожало, поэтому мы с мужем решили купить пиролизный котел. Он отлично справляется с обогревом жилья, при этом загружать топливо приходится всего 1–2 раза в день. Единственная проблема – досушивание древесины. Почему-то нам никак не удается приобрести дрова влажностью не более 30%.

Ирина, Владивосток

Я купил для маленького офиса небольшой пиролизный котел на 12 кВт. Пока использовал только древесину клена. Обслуживание котла не вызывает трудностей, а сажи практически нет. Доволен покупкой и в будущем планирую приобрести такое оборудование для нескольких цехов.

Сергей, Калининград

Современные пиролизные котлы можно использовать для отопления жилья и производственных помещений. Такое оборудование очень простое в использовании, ведь оно автоматизированное. Конечно, его стоимость довольно высокая, но она окупится буквально за 2–3 отопительных сезона.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

kotel.guru

Изготовление пиролизного котла для обогрева дома

Экология потребления.Усадьба:В условиях суровой и непредсказуемой российской погоды необходимо ответственно подойти к установке источника тепла в жилище: многим не по душе традиционная русская печка. Популярен альтернативный метод отопления – использование в хозяйстве газогенераторного, или пиролизного, котла.

В условиях суровой и непредсказуемой российской погоды необходимо ответственно подойти к установке источника тепла в жилище: многим не по душе традиционная русская печка, которая занимает много места и придает помещению определенную атмосферу, к тому же абсолютно не предназначена для перемещения.

Популярен альтернативный метод отопления – использование в хозяйстве газогенераторного, или пиролизного, котла. В котле подобного типа нагрев происходит не за счет сжигания древесины, а вследствие горения газа, который образуется при нагреве дерева.

В дачном доме или в гараже, там где не нужна котельная, вместо котла может быть установлена газогенераторная печь с водяным контуром. Стоимость такой печи ниже оборудования котельной, примером такого прибора может служить печь Бренеран-Аква.

Устройство газогенераторного котла

В качестве изначального продукта нагрева берут дрова, пеллеты, бурый и каменный уголь. Оптимальнее всего использовать древесину – от нее выделяется наибольшее количество газа, необходимого для процесса пиролиза. Однако если пиролизные газогенераторные котлы располагаются в помещении, где производится много древесных отходов, например опилок, то вполне можно объединить процесс отопления с утилизацией отходов.

Топка котла разделена на два отсека: в одном сгорает топливо, в другом – выделяющийся при этом газ (это процесс и называется пиролизом). Древесный газ горит при очень высокой температуре – порядка +900 °С. Для пиролиза обязательным условием является малое количество кислорода при горении топлива и низкая влажность материала (в идеале – не больше 20%).

Газогенераторные котлы длительного горения делают из чугуна или из стали. Стальные прогреваются быстрее, но и процесс остывания у них короче, чем у чугунных, которые отличаются большим весом и хорошей устойчивостью к коррозии.

Положительные аспекты

Пиролизный котел обладает рядом значительных преимуществ: он прост в использовании, позволяет загружать разнообразное топливо (при этом необязательно однородное, можно смешивать материалы), экономично расходует ресурсы (обогревает крупное помещение при низкой трате ресурсов), долго работает на загруженной порции материалов (вплоть до нескольких суток), поддается регулировке процесса горения и обладает очень высоким КПД (особенно, если использовать в качестве топлива дрова). Вдобавок подобный аппарат отличается экологичностью: выделяемые в процессе работы вредные элементы и продукты горения сведены к минимуму. Все эти факторы делают пиролизный котел отличным вариантом для тех, кто хочет дешево и надолго сохранить в своем доме тепло.

Необходимое условие установки — пожарная безопасность

Поскольку газогенераторный котел предполагает наличие огня, необходимо соблюдать правила пожарной безопасности при работе с данным агрегатом и тщательно подойти к монтажу устройства.

Устанавливать котел следует в нежилом помещении – лучше всего, если это будет отдельная комната или котельная. Аппарат должен стоять на крепком полу – бетонном или кирпичном основании толщиной 15 см.
Дополнительной защиты от возгорания потребуют участки перед камерами топок котла – ее можно обеспечить с помощью металлического листа, проложенного перед ними (толщина металла составляет 2 мм).
Газогенераторный котел не должен прилегать к стенам помещения или находящимся рядом предметам – расстояние между ними надо выдерживать не меньше двадцати сантиметров, а лучше увеличить его до полуметра.
Комнату, в которой установлен котел, следует оборудовать специализированной вентиляционной системой с площадью отверстия не менее 100 см.

Дымоход и вентиляция

Существуют различные способы установки вентиляции посредством монтажа дымохода.

Через стену -наклонный под углом в 45 градусов участок не должен быть длиннее трех метров, а первому повороту трубы должен предшествовать участок длиной в один метр.

Через крышу — идеальный вариант, так как он обеспечивает лучшую тягу.

Горизонтально — используется, если нет возможности провести дымоход под углом в 45 градусов, при этом обязательно наличие трехметрового вертикального участка перед поворотом, а горизонтальный не должен быть короче двух метров. Котел надо оборудовать конденсатоотводом.

Котел в системе ГВС и отопления

Для того, чтобы подключить котел к системе отопления и горячего водоснабжения потребуются следующие устройства:

циркулярный насос;
расширительный бак;
группа безопасности.

К группе безопасности подключается обвязка оборудования, на обратную трубу монтируется расширительный бак. При подключении котла подобным способом блок управления реагирует на выделение даже небольшого количества конденсата, в случае чего блок прерывает снабжение насоса электричеством, предотвращая дальнейшее образование конденсата.

Можно установить котел с гидрострелкой – этот вариант подходит для систем, в которых присутствуют несколько отопительных контуров, поскольку он исключает гидравлическое воздействие одного насоса на другой.

Невзирая на значительный вес, обязательное наличие вентиляции. Также необходимо производить чистку и подачу топлива через определенные промежутки времени.

Изготовление

Зная принцип работы, газогенераторный котел можно изготовить своими руками. Так как многие додумываются сами как лучше сделать подобную конструкцию, то и технические решения таких котлов достаточно разнообразны. Некоторые изготавливают подробные чертежи и схемы, другие делают «на глазок». Основные инструменты, которые понадобятся в процессе изготовления – это болгарка и сварочный аппарат.

На этом видео в котел превратился пустой газовый баллон:

Другой вариант — котел сварен из листового железа, это уже более профессиональная работа

Подготовка к работе

Загрузка топлива в котел обязательно должна быть очень плотной – промежутки необходимо свести к минимуму. В качестве топлива подойдут торф, уголь и дрова.

Ставить котел необходимо на ровную поверхность или специально подготовленный фундамент. При установке пиролизного котла в подвале обязательно надо предусмотреть вентиляцию и дымоход. Лучше всего установить котел в пристройке к дому.опубликовано econet.ru

econet.ru

Пиролизные котлы длительного горения

Несмотря на появление новых способов отопления, жители и Западной Европы, и США, и СНГ, особенно те из них, кому недоступен по тем или иным причинам природный газ, продолжают отапливать дома самым доступным топливом — углем, торфом или дровами. Правда на смену старинным печкам пришли котлы традиционные и котлы пиролизные — современные и эффективные, оснащенные автоматическими системами управления. Они работают на доступном твердом топливе, которое сгорает практически без остатка, обеспечивают высокую мощность и КПД и способны до 24 часов работать на одной или двух загрузках, обеспечивают минимальные потери тепла.

Газогенераторные пиролизные котлы длительного горения — это домашние лаборатории, добывающие из дров газ, который в последствии используется для отопления. Пиролиз как физико-химический экзотермический процесс давно используется в различных отраслях промышленности. Суть его состоит в распаде сложных органических соединений (нефти, угля, древесины) в условиях высоких температур и ограниченного доступа кислорода на простые вещества — твердые, жидкие и газообразные.

Таким образом, пиролизный котел — это двухкамерный отопительный прибор, в верхней камере которого при температуре от 200 до 800°С происходит экзотермическая реакция пиролиза древесины, в результате которой она распадается на фракции: древесный уголь и пиролизный газ, в основном состоящий из СО и незначительного количества СО2. Смесь пиролизного газа и воздуха подается в нижнюю камеру сгорания и, сгорая при температуре 1100-1200°С, выделяет очень большое количество тепла, которое и используется для отопления.

Этапы работы пиролизного котла

В результате котлы пиролизные твердотопливные для получения тепловой энергии фактически сжигают не дрова, а газ, обеспечивая высокий коэффициент полезного действия 85-90%. Горение газа, как известно, проще контролировать, а это, в свою очередь, позволяет автоматизировать процесс управление системой отопления.

[include id=»1″ title=»Реклама в тексте»]

Конструктивно топка пиролизного котла представляет собой две самостоятельные камеры, разделенные колосниками. В верхней газифицирующей камере загрузки при высокой температуре и дефиците кислорода медленно тлеет и пиролизуется топливо. Отводу тепла из верхней камеры препятствует лежащее на колоснике топливо, сквозь слой которого сверху вниз проходит слабый поток первичного воздуха.

Устройство и схема пиролизного котла

Выделяющийся в процессе генераторный газ одновременно с потоком вторичного воздуха поступает в нижнюю камеру сгорания, нижняя часть которой является форсункой из термостойкой керамики — шамота. Топки этого типа отопительных котлов отличаются повышенным аэродинамическим сопротивлением, а поэтому в них используется принудительная тяга, реализует которую не вентилятор, а дымосос.

Длительность работы газогенераторных котлов на одной загрузке зависит от температуры на улице и в помещении, качества теплоизоляции дома, вида топлива и его влажности, грамотного проектирования отопительной системы, но при прочих равных условиях их работа по сравнению с традиционными твердотопливными аналогами намного эффективнее.

Топливо для пиролизного котла ↑

На практике пиролизные котлы на твердом топливе могут эффективно работать на любых видах твердого топлива, будь то древесина, торф, бурый и черный уголь. Безусловно, продолжительность полного сгорания у каждого вида топлива своя и выглядит она следующим образом:

мягкая древесина — время сгорания не больше 5-ти часов;
твердая древесина — время сгорания около 6 часов;
бурый уголь сгорает примерно за 8 часов;
черный уголь горит до 10-ти часов.

Интересно в этой связи мнение пользователей, которое красноречиво отражают их отзывы: пиролизные котлы наиболее эффективны при работе на сухой древесине. Именно сухие дрова длиной 45-65 см, влажность которых не превышает 20%, не только обеспечивают максимальную мощность работы котла, но и продлевают срок его службы.

Сухие дрова длиной 45-65 см обеспечивают максимальную мощность котла и продлевают срок его службы

Конечно, при отсутствии качественных дров для генерации газа в котле подойдет любое органическое топливо с высоким выходом летучих фракций при условии, что оно допускается изготовителем котла:

древесные отходы;
топливные пеллеты и брикеты;
некоторые виды торфа;
целлюлозосодержащие отходы пищевой промышленности;
каменный уголь.

Важно: Генераторный пиролизный газ горит пламенем почти белого цвета, практически не выделяя побочных продуктов горения, при условии правильного подбора расходов первичного и вторичного воздуха и влажности топлива, не превышающей 20-30%.

Если влажность топлива выше допустимой, процесс горения будет сопровождаться выделением большого количества водяного пара, а это чревато образованием копоти, дегтя, снижением теплотворной способности пиролизного газа и даже затуханием котла.

Особенности запуска и работы ↑

Запуская пиролизный котел твердотопливный, следует учитывать особенности, отличающие его от традиционных котлов, работающих на твердом топливе. Все понимают, что работа агрегата в режиме газогенератора благодаря двум камерам, оснащенным специальными задвижками-регуляторами — шиберами, но не все помнят, что в отличие от традиционных котлов загрузочный бункер пиролизного котла следует предварительно прогреть.

Как только температура в нем в зависимости от вида топлива достигнет оптимальных 500-800°С, можно приступать к загрузке твердого топлива и только затем приводить шибер в пиролизный режим работы и запускать дымосос.

Чистое желтовато-белое пламя — свидетельство правильной настройки газогенератора и отсутствия в дымовой смеси токсичных продуктов горения

При такой последовательности действий при запуске обеспечивается медленное бескислородное сжигание топлива, эффективное выделение и сгорание пиролизного газа чистым желтовато-белым и постоянная комфортная температура в отапливаемом помещение на протяжении суток.

Покупать пиролизные котлы отопления, не сомневаясь в эффективности их работы, смело могут те, у кого есть возможность покупать сухие дрова или хотябы высушить их в случае превышения влажности.

[include id=»2″ title=»Реклама в тексте»]

Если же уверенности в такой возможности нет, можно выбрать современный высокотехнологичный отопительный котел, в топке которого сочетается 80% высокоэффективного пиролизного сжигания топлива и 20% традиционного. Современные комбинированные котлы обеспечивают качественное сжигание не только дров, но и древесных отходов, торфа, угля или любой их смеси влажностью до 50%.

Комбинированный котел оснащен загрузочной камерой очень большого объема и способен сжигать 80% топлива в режиме пиролиза, а 20% — в режиме обычного твердотопливного котла

При прочих равных условиях рекомендуется выбирать котел, объем загрузочной камеры которой способен вместить дрова длиной до 65 см. Причем обе камеры должны быть покрыты качественным керамобетоном: он обеспечивает оптимальную температуру внутри аппарата, качественное сжигание топлива и защищает его стенки от прогорания. Хороший котел должен обеспечивать длительность горения топлива до 10-ти часов и служить не менее 20-ти лет.

В завершение приведем неоспоримые «плюсы» газогенераторных отопительных аппаратов и «минусы», от которых пока не свободен пиролизный котел — отзывы пользователей.

Итак, достоинства:

Просты в обслуживании и при отсутствии магистрального газоснабжения остаются оптимальным вариантом отопления.
Удобство загрузки: один раз в 10-15 часов, то есть по сравнению с традиционными котлами на твердом топливе в 2 раза реже.
Высокая экологичность: топливо сгорает практически полностью, дымовые газы почти не содержат токсичных продуктов горения, а в процессе работы газогенератора концентрация СО2в 3 раза ниже, чем соответствующий показатель обычного твердотопливного котла.
Незначительное количество золы в топке и внутри дымохода после завершения работы облегчает чистку и последующую заправку газогенератора.
Очень высокая скорость нагревания теплоносителя, воды или воздуха, до комфортной температуры 60°С.

Недостатки:

Высокая стоимость газогенераторных котлов: в 1,5-« раза дороже традиционных твердотопливных аналогов.
Все модели пиролизных отопительных аппаратов — одноконтурные агрегаты, не нагревающие воду для бытовых нужд.
Слишком требовательны к топливу: не работают на топливе повышенной влажности.
Не способны к работе в полном автоматическом режиме: загрузку топлива необходимо производить вручную.

И все же высокая экологичность, эффективность и экономичность, достигаемые благодаря полному сжиганию топлива и мизерным теплопотерям, сполна компенсируют недостатки пиролизных газогенераторных котлов и круг их почитателей неуклонно ширится.

strmnt.com