Пиролизный котел - своими руками. Котел благо чертежи
Пиролизный котел своими руками | Народный блоггер
Восстанавливая небольшой домик в селе, мы задумались об альтернативе «старой доброй» печке — все ж таки XXI-й век на дворе. Становится вопрос не только экономного использования природных ресурсов (дрова, уголь) но и комфорта проживания: зимой, все-таки, мало радости вставать ночью для того, чтобы подкинуть дровишек, а поутру все равно просыпаться от того, что сопли в носу начинают замерзать.
Из всех имеющихся на сегодня альтернатив твердотопливного способа отопления, пиролизные котлы представляют наибольший интерес. Почему именно пиролизный? И что вообще такое «пиролиз» по отношению к котлам?
Твердотопливные котлы с пиролизным сжиганием еще называют газогенераторными. Главные достоинства этих котлов заключаются в более высоком КПД (до 85%) и возможности регулирования мощности (обычно в диапазоне от 30 до 100%). Основным отличием котлов с пиролизным сжиганием является то, что в них горят не только сами дрова, но и древесный газ, выделяющийся из них под воздействием высокой температуры. Во время такого сжигания не образуется сажа и появляется минимальное количество золы. В котлах с пиролизным сжиганием древесный газ, возникающий благодаря высокой температуре в бункере топлива, проходит через специальную форсунку и горит очень чистым пламенем желтого или почти белого цвета. К недостаткам пиролизных котлов можно отнести необходимость электропитания и более высокую по сравнению с традиционными твердотопливными котлами цену.В газогенераторных котлах обычно можно сжигать все виды древесины, отходы древесины или древесные брикеты с влажностью не более 20%.
ПОЧЕМУ же пиролизные котлы могут работать на одной закладке топлива сутки и даже дольше? Разумеется, время их работы может измеряться в широких пределах в зависимости от многих факторов, а именно: температуры на улице, необходимой температуры в помещении, степени утепления дома, вида и влажности топлива, а также от того, насколько правильно спроектирована и смонтирована система отопления. Но бесспорно одно — пиролизные котлы существенно эффективнее традиционных.
С ЧЕМ ЭТО СВЯЗАНО? Во-первых, при сжигании дров, особенно влажных, невозможно достичь таких высоких температур, как при сжигании полученного из них газа. Во-вторых, для горения газа необходимо меньше вторичного воздуха, чем для горения дров, благодаря чему выше температура горения и, следовательно, эффективность и время горения. В-третьих, процессом горения пиролизного газа легче управлять, поэтому работа газогенераторного котла поддается автоматизации практически так же, как газового или жидкотопливного.
ЧТО ТАКОЕ ПИРОЛИЗ?В основу работы газогенераторного котла положен принцип пиролизного сжигания (или сухой перегонки) топлива, суть которого заключается в том, что под действием высокой температуры и в условиях недостатка кислорода сухая древесина разлагается на летучую часть— так называемый пиролизный газ и твердый остаток— древесный уголь (кокс).
Пиролиз древесины осуществляется при температуре 200–800°С.Причем процесс этот экзотермический, т.е. идущий с выделением тепла, за счет чего, кстати, улучшается прогрев и подсушивание топлива в котле и происходит подогрев поступающего в зону горения воздуха.Смешение кислорода воздуха с выделившимся пиролизным газом при высокой температуре вызывает процесс горения последнего, который используется в дальнейшем для получения тепловой энергии. При этом следует отметить, что пиролизный газ в процессе сгорания взаимодействует с активным углеродом, в результате чего дымовые газы на выходе из котла практически не содержат вредных примесей, являясь, по большей части, смесью углекислого газа и водяного пара. И даже СО2 такой котел будет выбрасывать в атмосферу до трех раз меньше, чем обычный дровяной и, тем более, угольный котел.
В процессе пиролизного горения образуется минимальное количество сажи и золы, поэтому котел реже, чем обычный, нуждается в чистке.
НЕСКОЛЬКО СЛОВ О ТОПЛИВЕ Пиролизные котлы рекомендуется топить как можно более сухой древесиной, тогда обеспечивается работа котла на максимальной мощности и длительный срок его службы. Например, дерево, с 12–20%-м содержаним воды имеет теплоту сгорания 4 кВт •ч на 1 кг древесины, дерево с 50%-м содержанием воды имеет теплоту сгорания 2 кВт•ч/1 кг древесины. Теплотворная способность топлива зависит от содержания воды в древесине. Как видно из графика, полезное энергетическое содержание древесины весьма существенно снижается в зависимости от объема содержащейся в нем воды.
Сырая древесина мало греет, плохо горит, сильно дымит и существенно сокращает срок службы котла и дымоходной трубы. Мощность котла снижается до 50%, а расход топлива увеличится в два раза.
На рис.1 представлена принципиальная схема пиролизного котла. В предтопок загружаются дрова или опилки. Здесь происходит термическая возгонка древесины. Полученный генераторный газ подается в топку, где и сжигается. Теплообменник утилизирует теплоту полученных дымовых газов для отопления. Пиролизный процесс контролируется подачей нужного количества воздуха в предтопок.
ЦЕНА ВОПРОСА
Итак, пиролизный котел — это эффективно и современно. В чем же проблема? Проблема в цене. Импортные газогенераторные котлы (да и отечественного производства тоже) — удовольствие недешевое. На последней стоительной выставке самый простой отечественный котел стоил от $1000 и выше. Поэтому возникает вопрос, актуальный для многих — как сделать дорогое удовольствие доступным?
СДЕЛАЙ САМ
Один из способов — сделать пиролизный котел своими руками по чертежам, или заказать изготовление у специалистов (что все равно выходит дешевле, чем покупать готовый). Готовых чертежей, созданных энтузиастами в интернете не так уж и много.
Например, котел Blago изобретателя Благодарова Ю.П. В чём преимущества пиролизного котла Blago по заявлению изобретателя:
1. По длительности горения топлива в режиме максимальной теплотворной способности пиролизный котёл Blago превосходит все пиролизные котлы. Как это достигается.— В существующих пиролизных котлах, выпускаемых промышленностью под топливным бункером устанавливаются сопла, небольших размеров, куда нагнетается воздух вентилятоами наддува. Вентилятор устанавливается: регулируемый или старт-стопного режима, в зависимости от заданной температуры.— В отличии от естественной системы сжигания топлива, при наддуве воздуха топливо сгорает быстрее. При этом, камера сгорания в момент наддува охлаждается. В результате не все газы сгорают полностью. При отключении эл/энергии режим горения настолько мал, ввиду малой площади сопла, что котёл работает только в поддерживающем режиме, не протаплиая помещение.— В пиролизном котле Blago колосниковые решётки перекрывают полностью низ топливных бункеров. В результате. при естественной тяге можно добиться высокой теплоты сгорания топлива и более длительного периода сгорания за счёт удачной компоновки толивных бункеров, дающих возможность увеличивать объём топливных бункеров без ущерба снижения КПД.
2. По длительности горения топлива в режиме минимальной теплотворной способности, но с наивысшим КПД пиролизный котёл Blago превосходит все пиролизные котлыДостигается это тем, что поочерёдно горит топливо в одном из двух топливных камер, а другом газится.
3. Пиролизный котёл Blago энергонезависим и всегда выдаёт требуемую мощность.Достигается это тем, что:-колосниовые решётки расположены по всей площади низа топливных бункеров;-используется двухзонная система процесса газофикации, в результате в камере сгорания используется температура на уровне 700 градусов.
4. Осуществляется полное сгорание соединений фенольных групп (эфирные масла, спирты, смолы, дёготь) Достигается это тем, что кроме сжигания генераторных газов в зоне газификации, осуществляется также дожиг во вторичной зоне дожига, кеуда подаётся дополнительно воздух. А установленные рельсы (перемычки) в камере сгорания являются хорошим накопителем тепла. При этом, нет резкого перепада температур в камере сгорания.
5. В пиролизном котле Blago можно сжигать уголь, торфобрикеты, опилки.В этой связи предусмотрена возможность шуровки толива через нижние колониковые решётки, расположенные под топливными бункерами. Открывается дверца топочной камеры. просовывается кочерга и производится шуровка.
6. В период очень низких температур можно постоянно подкладывать топливо в топочную камеру, поддерживая оптимальную температуру в помещении.
Обсудить конструкцию и задать вопросы можно на форуме.
Второй вариант — это пиролизный котел конструктора Вадима Беляева, усовершенствованный вариант котла, который был сделан по чертежам жителя Сум — Горобея. Протопип котла и его описание можно найти на сайте автора:
Пошел второй сезон эксплуатации котла. Что интересно сообщить за 2007 сезон, так это то, что зима для меня была одна из самых беззаботных зим по отношению к предыдущим! Моя работа по обслуживанию сводилась к редким, по сравнению с отоплением углем, посещений котельной. Дрова не измельчал, а бросал размером, какие позволяла засунуть дверца! В 2009 году изменил конструкцию горелки, увеличилось время работы на одной загрузке, теперь оно составляет до 2 суток.
В прошлом, 2009 году, я построил еще один газогенераторный котел, но с той разницей, что горение происходит не на колосниках , а в щелевой горелке, подобной керамической. Котел получился компактным, размеры 750 х 500 х 1500 мм и не дорогим. Себестоимость составила около 350 евро. Посмотрите видео его работы, вам понравится. А тем , кто желает повторить конструкцию, есть возможность получить документы, для самостоятельного изготовления газогенераторного котла мощностью 40 кВт. Убедительная просьба, в своих письмах ко мне не путать эти два котла, документация есть только на 40 кВт котел.Теперь информация для тех кто уже имеет котел подобного типа. В этом году планируется постройка гидравлического пресса , для прессования опилок, соломы, лузги . Если все пойдет по плану, то к осени на сайте будет доступна информация для повторения конструкции. Пресс для опилок будет изготовлен из доступных материалов и не сложный для повторения. Все кто имеет подходящую сырьевую базу, смогут отапливать свой дом практически бесплатно, за исключением потерянного времени на прессование и электроэнергии для работы самого устройства.
Конструктор Беляев В.А., взяв за основу прототип котла Воробея на 40 кВт, внес ряд доработок и усовершенствований. В частности, оптимизирована конструкция с точки зрения цельного кроя под лазерную резку (уменьшено кол-во деталей) и создана модификация котла на «воздушной рубашке». Внутренний объем остался такой же, а рубашка теплообменника увеличилась.
Использование воздуха в качестве теплоносителя обеспечивает более быстрый и эффективный нагрев помещения (отсутствуют теплопотери). Также, нет необходимости в специальном теплоносителе, не требуется обеспечивать герметичность труб. Отсуствует опасность утечек и размерзания системы — т.е. систему можно останавливать и запускать эпизодически в зимнее время (что актуально для дач и загородных домов, которые посещаются «наездами»). Подача горячего воздуха происходит по трубам, а обратный приток — по полу, самотеком.
Испытания котла:
Вчера топил котел небольшой пачкой дров (1:6 — 1:8 емкости котла) в течении четырех часов с температурой воды 40-45 гр.С.
Недостатки: 1. Вырывается дым из-под верхней дверцы — недостаточно уплотнителя.2. Шумит вентилятор — выбросить и купить нормальный.3. Я не сумел с налету разобраться с релюхой. Одна группа контактов выключает устройства, другая включает. Особо не заморачивался — опасался неполадок поэтому управлял вручную.
Обнаруженные успехи: 1. Относительно не сложно затопить котел. Я опасался что это будет сложнее.2. Котел быстро выходит на режим. Вся система нагревается за 20-30 минут.3. Сжигание топлива вполне управляемо. В диапазоне 40-45 градусов процесс удерживается легко — при достижении верхней температуры вентилятор выключается и котел переходит в тлеющий режим при котором вода в системе начинает остывать. При включении вентилятора постепенно разгорается факел (горит вниз) и вода начинает нагреваться.4. При остановке вентилятора газ не прорывается через вентилятор. Я опасался что тяги дымохода не хватит, чтобы обеспечить прямое движение в канале вентилятора. Обратной тяги нет, дым в помещение не прорывается.5. Котел экономичен. Ни одна из моих печей не обеспечивает такой температуры с таким количеством дров. Соотношение полученной тепловой мощности к израсходованному количеству дров — великолепно!
Выводы: 1. Устройство после устранения шероховатостей полностью готово к эксплуатации.2. Принцип действия котла работоспособен.3. Весьма вероятно, что этот принцип даст еще лучший результат на воздушном котле.
Чертежи данного котла доступны для продажи (цена 85 EUR). Также принимаются индивидуальные заказы на изготовление пиролизных котлов.
Телефон для связи высылаем по запросу на вышеуказанный email.
См. также:— Коптильня своими руками— Солнечный колектор своими руками— Биогаз своими руками
blogger.com.ua
Пиролизный котел длительного горения: схема и принцип работы, как сделать своими руками
Пиролизные котлы длительного горения
При восстановлении или возведении небольшого домика в деревне многие нередко задумываются об альтернативном использовании печного отопления. Актуальным становится вопрос не только достижения максимального комфорта, но и рационального экономного расходования природных ресурсов. На сегодняшний день лучшей альтернативой твердотопливным являются пиролизные котлы длительного горения. Сразу встает вопрос, почему именно такое отопительное оборудование, и какое отношение имеет к котлам «пиролиз»?
Содержание статьи
Плюсы и минусы
Котлы на твердом топливе с пиролизным сжиганием иначе именуют газогенераторными. Основные преимущества подобных котлов заключаются в возможности управления мощностью работы и высоким КПД, который может достигать 85%.
Отличительная особенность твердотопливных котлов с пиролизным сжиганием состоит в том, что в них происходит сжигание не только дров, но и выделяющегося под влиянием высокой температуры древесного газа. При подобном сжигании остается совсем мало золы и практически отсутствует сажа. Пиролизное сжигание обеспечивает в бункере топки высокую температуру, в результате чего не просто выделяется древесный газ, но и происходит его дальнейшее прохождение через форсунку. Горит газ чистым красивым пламенем белого или желтоватого цвета.
К числу недостатков пиролизных котлов относятся их более высокая цена, в сравнении с традиционными твердотопливными котлами, а также необходимость наличия электрического питания. В качестве топлива для газогенераторных котлов можно применять любые виды древа, древесные брикеты и отходы древесины, влажность которых не превышает 20%.
Неоспоримым преимуществом пиролизных котлов является возможность работать на протяжении суток при единственной закладке топлива. Конечно, продолжительность работы при одной закладке определяется рядом факторов:
- Температура воздуха снаружи
- Заданный уровень температуры в помещении
- Влажность топлива
- Степень утепления здания
- Соответствие строительным нормам отопительной системы
В любом случае пиролизные котлы являются гораздо более эффективными, нежели традиционные твердотопливные котлы. Сразу возникает вопрос, на чем основано подобное утверждение?
Прежде всего, при сжигании дров, особенно в случае их переувлажнения, не удается добиться высокой температуры, что вполне возможно при сжигании древесного газа. К тому же для горения газа требуется куда меньше вторичного воздуха, благодаря чему достигается более высокая температура и повышается эффективность горения топлива. Возможность автоматизации процесса сходна с автоматикой жидкотопливных и газовых котлов, благодаря чему гораздо проще управлять процессом горения пиролизного газа.
Как работает
Принцип работы газогенераторного котла основан на сухой перегонке топлива (либо пиролизном сжигании), смысл которого состоит в том, что при дефиците кислорода в условиях воздействия высоких температур происходит расщепление сухой древесины с выделением летучей части. Именно эта летучая часть именуется пиролизным газом, а твердый остаток называют коксом или древесным углем.
Пиролиз древесины происходит в широком диапазоне температур от 200 до 800 градусов. Процесс носит экзотермический характер, то есть протекает с выделением тепла, в результате этого отмечается улучшение подсушивания топлива и его прогрева, а также выполняется нагрев воздуха, который попадает в зону действия горелки.
Тепловая энергия получается в результате горения выделившегося при высокой температуре пиролизного газа, который смешался с кислородом воздуха. Нужно отметить, что в процессе горения пиролизный газ контактирует с активным углеродом, благодаря чему на выходе из котла в дымовых газах практически отсутствуют вредные примеси.
В целом, можно сказать, что основной составляющей дымового газа на выходе являются водяной пар и углекислый газ. При этом выбросы в атмосферу углекислого газа в три раза меньше, чем при работе аналогичных котлов, работающих на угле либо дровах.
При пиролизном горении образуется минимум золы и сажи, что снижает расходы на эксплуатацию оборудования, которые связаны с более редкими чистками.
Кое-что о топливе
Для обеспечения длительной эксплуатации пиролизного котла и его работы с максимальной мощностью следует в качестве топлива использовать максимально высушенную древесину.
К примеру, 1 кг древесины с влажностью 15-25% обладает теплотой сгорания около 4 кВт/час, то же количество топлива с влажностью 25-40% — 3 кВт/час. Если влажность древесины перевалит за 50%, то 1 кг древесины будет иметь теплоту сгорания менее 2 кВт/час.
Очевидно, что количество выделяемой энергии во многом определяется влажностью древесины. Избыток влаги является причиной низкого нагрева, плохого горения, задымленности. Регулярное использование в качестве топлива «мокрых» дров в значительной степени снижает срок службы не только дымохода, но и самого котла. Мощность котла может быть снижена вдвое, в то же время величина расхода некачественного топлива может иметь аналогичный показатель только уже в сторону увеличения.
Схема работы пиролизного котла может быть упрощенно представлена следующим порядком действий:
- Загрузка дров либо древесных отходов в предпоток
- Термическая возгонка топлива
- Подача генераторного газа в топку для сжигания
- Утилизация теплоты дымовых газов теплообменником
- Контроль подачи воздуха в предпоток, необходимый для пиролизного процесса
Стоимость
Из изложенного выше материала становится очевидным, что пиролизные котел – это современное и эффективное решение вопроса устройства отопительной системы. Несмотря на массу столь очевидных положительных моментов эксплуатации пиролизных котлов, все же многих останавливает их высокая цена.
Цена самого примитивного отечественного газогенераторного котла составляет более тысячи долларов, а стоимость импортных аналогов еще выше. Вот и получается, что главная задача конструкторов – сделать столь эффективное оборудование более доступным.
Можно сделать своими руками
Если нет средств на покупку пиролизного котла, то это еще не повод отказываться от подобного оборудования. Можно заказать изготовление котла специалистам, что может обойтись немного дешевле, а можно и самостоятельно попытаться изготовить подобный котел. Правда, для этого придется раздобыть чертежи, а в интернете, к сожалению, их не так уж и много.
Котел Blago
Изобретатель Благодаров Ю.П. весьма лестно отзывается о своем детище – котле Blago, приводя массу аргументов в пользу своего изобретения.
Пиролизные котлы Blago отличаются от своих стандартных аналогов следующими характеристиками:
- Увеличенный размер загрузочной камеры
- Увеличенный размер дверного проема камеры
- Возможность работы как с дымососом, так и с естественной тягой
- Отсутствие шибера прямой тяги
- Отсутствие ручной регулировки
- Наличие пластинчатого газотрубчатого теплообменника
- Подогрев подаваемого в топочную камеру воздуха
- Удобство и простота чистки
- Более высокий КПД
- Для изготовления котла использована качественная сталь
- Футеровка выполнена с применением качественного шамота
- Отсутствие дыма при дозагрузке топлива
- Отличное соотношение цена – качество — технические параметры
Пиролизный котел Blago не только адаптирован к погодным условиям и запросам наших потребителей, но и может уверенно конкурировать с импортными аналогами, нередко превосходя их во многих технических, физических и экономических параметрах.
Вид готового котла Blago
Пиролизный котел Blago очень сходен со своим польским прототипом IRLEH, разница состоит лишь в улучшенном качестве дожига пиролизных газов, что реализовано посредством подачи подогретого воздуха.
Размер котла Blago для домов от 100 до 200 кв.м.
Благодаря совмещению растопочной задвижки вместе с загрузочной дверцей, а также устройству дополнительной распашной дверцы удалось в значительной мере повысить пожарную безопасность оборудования, что обусловлено невозможностью выхода пиролизных газов и их самовоспламенения вне пределов котла. Благодаря этому можно не волноваться о невнимательности оператора, даже если он не откроет растопочную камеру перед открытием загрузочной дверцы, все равно пиролизные газы не смогут попасть в помещение. Это обусловлено тем, что при открытой загрузочной дверце роль предохранителя сыграет распашная дверца, которая воспрепятствует распространению газа в помещение и направит их в сторону дымохода.
Система пожарной безопасности устройства сконструирована таким образом, чтобы предотвратить любую нештатную ситуацию, которая может возникнуть по вине оператора. В топочную камеру можно закладывать поленья от полуметра длиной, при этом продолжительность работы котла на одной закладке может достигать 10 часов.
Котел «Теплолов»
Еще одним видом отопительных водогрейно-воздушных котлов являются котлы типа «Теплолов». Это довольно простые и надежные устройства, которые предназначены для организации теплоснабжения зданий разного назначения. В качестве топлива можно использовать отходы кусковой древесины, прессованные брикеты и деревянные поленья. При этом длина поленьев должна находиться в пределах 0,38-1,0 м, их диаметр должен быть не меньше 0,1 м и не больше 0,25 м.
Минимально допустимые размеры брикетов – 3/30 см. Мелкие отходы древесины, в том числе и опилки, можно сжигать вместе с поленьями, при этом их количество не должно превышать трети объема загрузочной камеры.
Большая загрузочная дверь и увеличенный объем камеры позволяют снизить затраты труда на колку дров. В качестве топлива можно использовать древесину, влажность которой не превышает 30%.
Тип устройства котлов «Теплолов», как и принцип сжигания топлива, имеет некоторые отличия от стандартных твердотопливных котлов. В основе работы оборудования лежит принцип термического разложения топлива. При течении процесса в загрузочной камере на фоне дефицита кислорода и высокой температуры происходит выделение пиролизного газа, сжигание и теплоотдача которого сходны с работой представленного выше пиролизного котла Blago. Коэффициент полезного действия и выбросы в атмосферу углекислого газа также близки к показателям работы котлов Blago.
Конструкция котла «Теплолов»
Котел «Теплолов» состоит из двух, расположенных друг над другом камер. В верхнюю камеру, представляющую собой топливный бункер, выполняется закладка топлива, здесь же происходит его горение с выделением приролизного газа.
Именно благодаря газификации в первой камере происходит подсушивание дров и подогрев воздуха, который затем направляется в камеру сгорания. В нижней камере происходит сжигание пиролизного газа, здесь же накапливается и зола. Камеры соединены между собой специальной газифицирующей форсункой. Регулировка мощности котла выполняется дозировкой наддува вторичного воздуха.
К положительным характеристикам пиролизных котлов «Теплолов» можно отнести довольно точную регулировку, что не часто реализуется в стандартных твердотопливных котлах. Чувствительный терморегулятор дает возможность точной установки температуры теплоносителя. Подогрев поступающего в зону горения воздуха делает работу котла более экономной, а пиролизное сжигание сводит к минимуму количество отходов и увеличивает срок работы оборудования. Мощность котла может достигать 40-50 кВт, а время работы на одной загрузке определяется качеством топлива и может достигать 12 часов.
В качестве теплоносителя можно использовать как воду (водяной теплый пол или традиционные навесные батареи), так и воздух. Последний вариант выглядит более перспективным, так как позволяет более быстро прогреть помещение. Еще одним положительным моментом можно считать отсутствие необходимости доставки теплоносителя и снижение затрат на обеспечение герметичности труб.
Утечка теплоносителя не принесет никаких убытков, работа системы может быть остановлена и возобновлена в любое время. Этот аспект является довольно актуальным для владельцев загородных домов и дач, где люди проживают не постоянно, ведь воздух в трубах не может замерзнуть, что нередко случается с водой, и разрушить отопительную систему.
Движение теплоносителя основано на естественной циркуляции – горячий воздух поднимается по трубам вверх, а приток холодного воздуха происходит самотеком.
Готовый котел «Теплолов» стоит около 1400 евро. При наличии чертежей, которые вы можете приобрести у создателей этих котлов и самостоятельном выполнении работ эту цифру можно уменьшить вдвое.
Поделитесь статьей с друзьями:
По материалам сайта: http://stroimsvoidom.com
fix-builder.ru
| BLAGO отечественное производство Если Вас интересуют направления: пиролизный котел, своими руками, твердотопливный котёл - схема - много полезной информации Вы сможете найти в разделе: Твердотопливные котлы нашего Фотоальбома. Посмотреть ещё Твердотопливный котёл своими руками можно Здесь. Все категории раздела - в колонке слева. Приятного просмотра!
| |
kotel.poprostomu.com
