Пиролизный котел длительного горения. Виды, особенности эксплуатации. Котел бытовой пиролизный


Пиролизный котел длительного горения. Виды, особенности эксплуатации

Автономная система отопления не могла остаться без участия новых технологий, и один из востребованных результатов – твердотопливный пиролизный котел. Применяя этот агрегат, можно тратить на топливо намного меньше, и иметь отличный обогрев частного дома. Учитывая то, что энергоэффективность и личная экономия энергоносителей для владельца индивидуального жилья важны не меньше, а даже больше, чем для хозяев квартир с центральным отоплением, растущий интерес к экономичным котельным агрегатам понятен. Пиролизные, или газогенераторные, котлы современные и эффективные, укомплектованы автоматикой. Применимо любое доступное твердое топливо, причем продуктов горения практически не остается, все прогорает без остатков. Отсюда понятны высокий КПД и мощности агрегата. Также немалый плюс и шаг вперед для твердотопливных котлов – период работы на одной загрузке достигает суток, при постоянном обогреве с заданными параметрами. Длительность обогрева от одной топливной загрузки будет зависеть не только от параметров и мощности самого котла, но и от внешних условий – уличной температуры, правильной теплозащиты ограждающих конструкций самого дома, грамотно спроектированной системы отопления и достаточно сильно зависит от вида и влажности топлива. Но при любом раскладе - по эффективности пиролизный котел намного сильнее обычного твердотопливного

Пиролизный котел длительного горения. Виды, особенности эксплуатации 3580

Плюсы пиролизного котла рождены уникальностью его конструкции.

Кратко о принципе действия:

Пиролиз – процесс с мощной экзотермией, при котором сложная органика (в нашем случае уголь, древесина, торф, биотопливо в виде пеллет и пр.) Разлагается на более простой состав – твердой, жидкой и газообразной фазы. Для процесса распада нужно обеспечить температуру и ограничить поступление кислорода, что и осуществляется в газогенераторном котле. Для загрузки в топочный отдел котла нужно топливо, имеющее характеристики, удовлетворяющие рекомендациям производителя, в противном случае ожидаемого эффекта не будет. Сгорание происходит при высоких температурах, но одновременно при дефиците кислорода. Дровяное или угольное топливо в подобных условиях не горит с пламенем, а скорее спекается с пиролизным разложением, с выделением энергии намного большим, чем при обычном горении на воздухе. Основные продукты – твердые и летучие фракции (коксовый газ).

Агрегат имеет две камеры, верхняя камера служит для реализации экзотермической реакции пиролиза топлива при температуре от 300⁰С до 800⁰С. Камеры конструктивно самостоятельны и разделяются колосниками и регуляторами – шиберными задвижками. Верхняя газифицирующая камера, в которую и производится загрузка топлива, герметична и кислород в ней в дефиците. На колосниках находится твердое топливо, оно и создает препятствие для отвода тепла, вниз, во вторую камеру, проходит только воздух, и поток его слабый. Результат – медленное тление и процесс разложения, или пиролиз. А результат пиролиза – древесный уголь и пиролизные, или коксовые газы, СО и в малой части углекислый газ.

Пиролизный котел длительного горения. Виды, особенности эксплуатации 3581

Смесь пиролизного газа и воздуха также направляется в нижний отсек камеры сгорания, где температуры намного выше – до 1200⁰С, и при горении выделяет тепло, несравнимое по количеству с теплоотдачей от сгорания твердого топлива в воздушной среде. Нижний отсек второй камеры сгорания – ничто иное, как устройство типа форсунки из жаростойкой керамики или шамотного кирпича. Аэродинамика в такой топке дает высокое сопротивление, поэтому тяга реализуется принудительно, включением дымососа. Тепло от сгорания газа и служит для эффективного отопления жилья. По факту, пиролизные котлы работают не на дровах или угле, а на выделяемом газе. Процессы горения газов поддаются контролю легче, поэтому автоматизация газогенераторных агрегатов более совершенна.

Твердая фаза сгорает очень медленно, с постоянным выделением тепловой энергии. Летучий коксовый газ тоже сгорает, и теплоотдача от этого процесса несколько больше, чем при горении твердой фракции. КПД от использования дров и угля возрастает значительно.

Газогенераторный агрегат при всей простоте его устройства можно сравнить с домашним лабораторным комплексом, извлекающим из дров, торфяных брикетов, угля и др. топлива газ - для последующего сжигания со значительно большей теплоотдачей.

Пиролизный котел длительного горения. Виды, особенности эксплуатации 3586

Схема пиролизного агрегата считается несложной, чем и привлекает домашних умельцев. Для сооружения котла не требуется специального оборудования, основными условиями называют корпусную часть с нужными параметрами, обеспечение герметичности в топочном отсеке и строгую дозировку поступающего воздуха.

При появлении пиролизных котлов классические дровяные стали считаться устаревшими, несмотря на их цены –вдвое дешевле пиролизных с аналогичной мощностью. Одна загрузка дров в пиролизный агрегат дает время сгорания и подачу тепла в разы большую, чем для привычного котла, работающего на твердом топливе. Окупаются новые агрегаты в короткий срок. Двухконтурные котлы дают еще большую экономию, поскольку горячая вода, в отличие от отопления, требуется жилищу не сезонно, а круглый год. Также называют такой плюс, как возможность применять для топки влажный материал (до 40-50% влажности). Но высушенные дрова более эффективны и экономичны. Дровяные пиролизные котлы завоевали признание в том числе и потому, что во многих регионах и населенных пунктах сухой древесный материал недорог, а зачастую и бесплатный. Сушка влажной древесины в течение летнего сезона также не является проблемой, а расход для пиролизного котла очень экономный.

Пиролизный котел длительного горения. Виды, особенности эксплуатации 3585

Производится два вида пиролизных котлов:
  1. Для системы водяного отопления. Теплоноситель – вода, проходя теплообменник, нагревается и распределяет тепло по помещениям через систему труб и радиаторов. При постоянной циркуляции, то есть по стандартной схеме, температура теплоносителя поддерживается на постоянном уровне. водяные системы обогрева используются в частных домах намного чаще, чем воздушные.
  2. Пиролизные агрегаты для обогрева по воздушному варианту применяются больше для производства или кратковременного обогрева хозпостроек. При сжигании топлива тепло передается воздуху, которых посредством нагнетателей через алюминиевые воздуховоды направляется в комнаты. И для водяной, и для воздушной систем необходима автоматика, а владелец осуществляет настройку и контроль.

Практика показывает, что пиролизный котел будет эффективен на различных видах твердого топлива. Но все же нюансы есть. Мягкие виды дерева горят около пяти часов, твердые – шесть и немного более. Загрузка бурым углем даст отопительный период в восемь часов, а черным – до десяти часов. Сухая древесина (до 20% влажности) с длиной поленьев около полуметра – предпочтительна, не только по обеспечению максимальных показателей котла, но и по его эксплуатации. Срок службы котла при загрузке сухим деревом выше. Это понятно, ведь при пиролизе влажной древесины большое количество водяных паров ведет к образованию копоти и дегтя, что не может не понижать теплотворную способность котла. А если водяного пара слишком много, возможны и процессы затухания в котле. почти белое пламя и отсутствие остатков от сгорания – это правильное горение генераторного пиролизного газа. Для этого нужно обеспечить котлу топливо с минимальной влажностью, не выше 30%, и режим расхода первичного и вторичного воздуха.

Пиролизный котел длительного горения. Виды, особенности эксплуатации 3590

Особенности запуска пиролизных котлов обусловлены их конструкцией и принципом действия. Для перехода в газогенераторный режим требуется предварительный прогрев, до температуры, которая устанавливается по виду топлива, от 400⁰С до 800⁰С. После этого загружают твердое топливо и переводят шиберную заслонку для начала пиролизного режима работы, с одновременным включением дымососа. На практике это выглядит как желтоватое или белое чистое пламя, без копоти и сажи. Горение без кислорода идет долго, теплоотдача сильная и постоянная, а комфортное тепло в доме держится не менее суток.

Выбор пиролизного котла

Если возможно иметь сухие дрова (или беспроблемную возможность их сушки), то можно брать классический пиролизный котел. Но если нет постоянного источника дешевых сухих дров, практичнее будет выбирать высокотехнологичные котлы, с топками, имеющими возможность высокоэффективного пиролиза топлива – на 80%, и обычного сжигания – до 20%. Такие агрегаты могут сжигать и дрова, и отходы деревообработки, торфяные брикеты и биотопливо, угли и их смеси с наибольшим уровнем влажности до 50%. В таких совмещенных агрегатах топочные камеры имеют больший объем, можно загружать поленья до 0,65 м длины. И верхний и нижний отсеки котлов имеют качественную защиту из слоя керамобетона, обеспечивающую нужные температуры в котле, правильное сгорание топлива. Прогорания стенок корпуса при надежном покрытии не наступает за весь срок службы – двадцать лет и более. В хорошем котле топливо одной загрузки должно гореть не меньше чем за десять часов.

Плюсы пиролизных котлов:
  • Простота обслуживания. Если нет магистрального газопровода, то вариант пиролизного котла оптимален, по откликам потребителей.
  • Удобно загружать котел, это требуется делать намного реже, чем обычные твердотопливные. Ночные дежурства истопника больше не нужны. Единственной загрузки хватает на десять часов минимум, а если мороз небольшой и дом хорошо утеплен – то и на сутки.
  • Хорошая экология. Полное сгорание топлива, в дымовых газах практически не содержится токсинов. Когда газогенератор работает, то содержание углекислого газа почти втрое ниже, если сравнивать с традиционными дровяными котлами.
  • Зола образуется в малых количествах, чистка топки и дымоходов после окончания процесса несложна. Период до следующей заправки котла уменьшается.
  • Теплоносители – водяной или воздушный – греются до комфортных значений в 55⁰С - 60⁰С очень быстро.
Минусы:
  • Дороги по цене, в полтора-два раза затратнее привычных дровяных котлов. Агрегаты более совершенной конструкции, работающие на влажном топливе, еще дороже. Капризны к влажности дров – для классических пиролизных котлов.
  • Пока еще все варианты газогенераторов являются одноконтурными. Нагрев воды невозможен.
  • Полная автоматизация с загрузкой топлива невозможна. Загружать топку возможно только в «ручном» режиме.

Отопительные котлы для бытовых целей производят во всем мире, но не все модели котлов известны потребителям. Авторитет у потребителей в нашей стране завоевали котлы производства Германии, а также итальянские и швейцарские. Котлы из Кореи привлекают значительно меньшей по сравнению с европейскими стоимостью, при аналогичных показателях. Российские пиролизные (и не только) агрегаты для автономных отопительных систем считаются достойными по качеству и оптимальными по цене.

Пиролизный котел длительного горения. Виды, особенности эксплуатации 3587

Отзывы владельцев о пиролизных котлах в массе положительные. Моделей разработано очень много, параметры у них разные, и цены, соответственно, тоже.

stroyfora.ru

Пиролизный котел на дровах – устройство и схема работы

дровяной котёл пиролизного типа
    Содержимое:
  1. Устройство и работа пиролизного дровяного котла
  2. Как правильно топить пиролизный котел дровами
  • Как выбрать пиролизный котел отопления на дровах
  • Отзывы о работе пиролизных дровяных котлов
  • Согласно законам физики, любое твердое тело, при интенсивном нагревании и ограниченном доступе воздуха, выделяет определенное количество газа. Согласно расчетам, проведенным опытным путем, у каждого материала, процент продуцируемого CO разный.

    Наибольшее количество газа, выделяет древесина. Именно на этом физическом законе и основан принцип работы, который использует пиролизный котел на дровах.

    Устройство и схема работы пиролизного дровяного котла

    Пиролизные котлы на дровах имеют простую конструкцию, предназначенную для одновременного аккумулирования тепла от горящего топлива и сжигания продуцируемого газа. Именно этот процесс и называется пиролизом.

    Принцип работы дровяных пиролизных котлов для отопления дома следующий:

    • В топочной камере нагнетается температура свыше 550°С. После этого, подача воздуха ограничивается, что приводит к окислению твердого топлива и усиленному выделению CO. Так как, дрова скорее не горят, а тлеют, иногда пиролизные модели называют котлами длительного горения.
    • Газ направляется в камеру дожига, обычно облицованную шамотным кирпичом, для поддержания определенной температуры нагрева. Происходит дожигание газа.
    • Выделяемое тепло аккумулируется теплообменником особой конструкции. После чего, энергия передается теплоносителю, нагревая его до необходимой температуры.
    Данный принцип работы использует любой бытовой пиролизный котел на дровах с водяным контуром. Отличие заключается в функциональных и конструкционных особенностях.

    Дополнительно можно классифицировать пиролизное оборудование по следующим отличиям:

    • Тип теплообменника – наиболее распространенными считаются модели, использующие стальной теплообменник в своей конструкции. Себестоимость котла обходится дешевле, снижается вес конструкции. Теплообменник из чугуна существенно увеличивает вес изделия и его стоимость. Чугунное решение увеличивает срок эксплуатации котла, а также теплотехнические характеристики оборудования.
    • Количество контуров – пиролизные котлы работают как на нагрев теплоносителя, так и для ГВС. Одноконтурный агрегат отличается высокой производительностью и большей мощностью. При необходимости, в дальнейшем осуществляется переоборудование системы для подключения бойлера косвенного нагрева и обеспечения здания горячей водой. Двухконтурный котел, одновременно работает на нагрев горячей воды и теплоносителя.
    • устройство пиролизного котла на дровах в разрезе Тип топочной камеры – по своей конструкции, оборудование делится на модели с верхней или нижней загрузкой. Первые модели удобны в эксплуатации и обычно обеспечивают более длительное горение от одной закладки. Дополнительно происходит подогрев и высушивание дров. По этой причине, топить можно даже дровами, с относительно высокой влажностью, до 45%.
    • Дополнительные функции – наличие опций достигается подключением модулей, первоначально не являющихся частью конструкции. Так, некоторые модели с нижней загрузкой, оснащаются специальной лежанкой для просушки дров, другие имеют встроенный теплоаккумулятор, стабилизирующий нагрев теплоносителя. Отдельного внимания заслуживает контроллер, подключенный к комнатным термостатам и делающий работу котла максимально автономной.
    • Энергозависимость – большинство пиролизных агрегатов, во время работы используют электричество. Автоматика, контролирующая процесс пиролиза, крайне чувствительна к перепадам напряжения. При установке котла, потребуется подключить его к электросети через ИБП.

    Процесс пиролиза может начаться только при определенных условиях: высокой температуре в топочной камере, ограниченном поступлении кислорода. Также предъявляются требования к влажности дров – не более 20%.

    схема обвязки дровяного котла пиролизного типа с системой отопления

    Как правильно топить пиролизный отопительный котел дровами

    С помощью пиролизного котла, можно увеличить время работы от одной закладки, повысить энергоэффективность оборудования и теплоотдачу. Мало того, данная конструкция помогает экономить дрова, так как получает большее количество (по сравнению с обычными котлами) тепловой энергии при сжигании газа.

    Но, все перечисленные достоинства становятся возможными, только, если научиться правильно топить теплогенератор. Существует несколько простых правил:

    • Чтобы предотвратить зависание дров в пиролизном котле с верхней закладкой, длина поленьев должна быть меньше размеров топки на несколько сантиметров.
    • Топливо разжигается в обычном режиме, при открытой заслонке. После того, как огонь разгорелся, спустя 15-20 минут, заслонка переводится в режим пиролиза.
    • Существенно увеличить время горения дров можно, благодаря использованию топлива с влажностью не более 20%.
    После нескольких самостоятельных растопок, эксплуатация котла перестает казаться сложной.

    Во время первых топок котла, возможно появление неприятного запаха в помещении, появляющегося в процессе полимеризации краски.

    Какие дрова лучше

    С максимальным КПД, котлы работают только при условии, что используемое топливо соответствует определенным требованиям, указанным в инструкции по эксплуатации:
    • Лучше топить дровами твердых пород дерева. Оптимально будет применение ольхи, дуба, акации, бука. Не рекомендуется применять хвойные сорта. По причине высокого содержания смолянистых выделений в продуктах сгорания, нередко начинаются проблемы во время эксплуатации оборудования. Вплоть до выхода его из строя.
    • Запрещается использовать дрова высокой влажности. Исключением являются котлы с верхней закладкой. В котлах с нижней закладкой, рекомендованная влажность топлива, не превышает 20%, с верхней 45%.
    • Котлы на пиролизном принципе горения дров, запрещается топить углем, отходами деревообработки, за исключением некоторых моделей универсального типа.
    дрова для котла с пиролизным сжиганием

    Пиролизные котлы лучше работают на сухих дровах твердых пород. Добиться определенной влажности можно при естественной сушке дров.

    Как хранить и сушить дрова

    Средний расход дров в частном доме, за сезон отопления, составляет 6-10 м³. Соответственно возникает вопрос о том, как правильно хранить и сушить такой объем топлива. Существуют несколько основных рекомендаций относительно этого:
    • Необходим отдельный склад для хранения дров. Запрещается размещать хранилище в котельной. Оптимально будет использовать сухое смежное помещение. Склад можно сделать на улице, приспособив для этих целей любой крытый сарай или навес.
    • Чтобы обеспечить необходимое высыхание дров до 20% влажности, на территории РФ, потребуется дать вылежаться поленьям в течение двух отопительных сезонов. Поленья, заготовленные в этом году, можно будет использовать только через год. Поэтому, хранилище должно иметь достаточную площадь, чтобы вместить топливо на три года.
    хранение дров

    Частота загрузки дров и время работы от одной закладки, напрямую зависят от их качества. Хорошо просушенное топливо, дает больше тепла и обеспечивает нормальные условия для начала пиролиза.

    Как выбрать пиролизный котел отопления на дровах

    При выборе пиролизного оборудования, крайне важно обращать внимание на:
    1. Особенности конструкции.
    2. Тип загрузки.
    3. Зависимость от электроэнергии.
    4. Количество контуров.
    5. Материал теплообменника.
    Помимо этого, крайне важно приобретать продукцию только проверенных временем производителей. После анализа статистических отчетов, становится очевидным, что наиболее популярными остаются следующие производители:
    • Российские – модели, пользующиеся популярностью, благодаря неприхотливости к качеству и типу топлива. Лучшие теплотехнические характеристики у двух котлов «Буржуй-К» и «ZOTA». Первые являются энергозависимыми, вторые работают без использования электричества.
    • Немецкие – пиролизное оборудование представлено всемирно известными лидерами, Buderus и Viessmann, а также, ничем не уступающим им по качеству и характеристикам Bosch. Последний производитель предлагает котлы для подключения к системам отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.
    • Чешские – пиролизное оборудование предлагают несколько компаний: Atmos и Wattek. Максимально эффективной является продукция компании Stropuva, пользующаяся особой любовью отечественного потребителя.
    • Польские – продукция польских заводов, пока не получила широкого распространения на территории РФ. Производителей, предлагающих пиролизные агрегаты несколько. Среди них IRLEH, ORLAN (Orlingo).
    • Австрийские – популярностью пользуются две компании производителя, HERZ FIRESTAR и Hargassner. Вторые модели отличает практически полная автоматизация процесса горения и возможность удаленного контроля.
    Буквально несколько лет назад, на отечественном рынке отопительного оборудования, предлагались модели 4-5 производителей, что существенно ограничивало выбор. Сейчас, подобрать дровяные котлы пиролизного горения, можно среди нескольких десятков модификаций, предлагаемых отечественными и зарубежными компаниями.установленный дровяной котёл с пиролизом

    Отзывы о работе пиролизных дровяных котлов

    Если проанализировать существующие отзывы покупателей, становится очевидным, что все негативные комментарии, в основном, связаны с элементарным неумением правильно пользоваться твердотопливным котлом.

    Наиболее распространенными жалобами являются:

    1. Быстро прогорают дрова.
    2. Дым поступает в помещение.
    3. Низкая производительность.
    Перед покупкой стоит разобраться, почему появляются данные претензии.
    Какой расход дров в пиролизном котле
    Количество дров, необходимое для пиролизного котла, зависит от его мощности, объема топочной камеры и других факторов. Производители указывают подробную информацию в технической документации. В частности, там приводится реальный расход дров.

    Что влияет на появление перерасхода:

    • Высокая влажность топлива – работать на сырых дровах котел будет, но перейти в режим пиролиза попросту не удастся. Без дожига газов, расход топлива будет даже больше, чем в обычной печке.
    • Неумение пользоваться котлом – при полностью открытой заслонке, объем дров, сжигаемых в сутки, увеличивается в 2-3 раза. Приток воздуха ограничивают после 15-20 минут обычного горения. Модели с принудительным нагнетанием воздуха, в этом отношении предпочтительней, так как автоматически выставляют требуемый режим.
    Во время эксплуатации пиролизного котла, следует строго придерживаться инструкций производителя, указанных в технической документации.
    Как долго проработает котел на одной закладке
    Самое большое непрерывное время горения одной закладки дров, обеспечивают немецкие и чешские модели. Некоторые котлы с верхней закладкой, в состоянии проработать до нескольких суток. Но среднее время работы варьируется между 8-12 часами.

    Самые экономичные котлы с пиролизным сжиганием дров, используют систему автоматизации: контроллер, управляющий поступлением воздуха и отводом дымовых газов. Объем потребления электроэнергии в таких моделях, сведен к минимуму и не превышает затрат обычной электрической лампочки.

    На время автономной работы, может повлиять правильность закладки дров. Особенно, это касается котлов с верхней закладкой. Длина поленьев должна быть меньше размеров топки на несколько сантиметров, чтобы предотвратить зависание дров в топке.

    Что лучше – пиролизный или обычный котел на дровах
    Отличить пиролизный котел от обычного дровяного, достаточно просто по наличию второй топочной камеры. Изготовление второй топки увеличивает себестоимость продукции. В результате, пиролизный агрегат обходится дороже, приблизительно на 80-100%. В связи с этим, вопрос о целесообразности его приобретения часто ставится под сомнение.

    Какие недостатки и преимущества наблюдаются у пиролизного котла на дровах?

    • Эксплуатационные ограничения пиролизного котла на дровах – топить можно исключительно топливом, имеющим не выше 20% влажности. Принцип работы пиролизного котла на дровах связан с выделением в процессе работы газа, что невозможно, если поленья влажные.
    • Расход дров пиролизного котла, по отношению к простому котлу, меньше, как минимум, в 2-3 раза. Если учесть стоимость одной тонны дров, выгода становится очевидной. При правильной эксплуатации, все переплаты полностью окупаются спустя несколько лет эксплуатации.
    • Время автономной работы – обычный дровяной котел, от одной закладки, проработает не более 3-4 часов. Среднее время горения в пиролизных агрегатах, 8-12 часов.
    Выгоды покупки пиролизного котла очевидны. На данный момент можно подобрать оптимальный вариант оборудования, по подходящей стоимости. Отечественные котлы предназначены для сжигания дров с повышенной влажностью, что снижает их производительность. Европейские агрегаты имеют высокий КПД, но прихотливы к качеству топлива.

    avtonomnoeteplo.ru

    Печь пиролизная своими руками: принцип работы

    В данной статье мы постараемся как можно подробнее рассказать о том, может ли быть изготовлена качественная пиролизная печь своими руками для бытовых нужд. Это может быть мобильная походная модель или стационарная установка.

    печь пиролизная своими руками

    Пиролизная печь

    Пиролиз – технологический процесс

    Но чтобы в процессе работы было более понятно что и для чего, необходимо в первую очередь рассмотреть вопрос о том, как работает пиролизная печь. Ведь согласитесь, немногие могут похвастаться знаниями о процессах, происходящих в пиролизной печи. Знание теории о принципе работы этого отопительного агрегата пригодится, если будет строиться походная или стационарная пиролизная печь своими руками.

    Стоит сразу отметить, что при работе такого агрегата используется принцип, при котором подготовка топлива производится с недостатком кислорода. Для многих специалистов печного дела данное заявление является абсурдным. Ведь, как известно, для нормальной работы обычного котла или печи, помимо самого топлива, необходим приток свежего воздуха, обогащенного кислородом. Эти два слагаемых, топливо и воздух, и обеспечивают правильную работу любой печи.

    Пиролизный газ – новая страница обычных дров

    Но давайте по порядку. Что происходит с топливом при его сжигании?

    • Под воздействием высокой температуры из топлива выделяется газ. В обычных печах он удаляется через дымоход (см. Выбираем дымоход).
    • Чем больше нагревается топливо с ограниченной подачей кислорода, тем больше газа вырабатывается.

    К примеру, данный процесс в нефтепереработке называется крекингом. Крекинг, или пиролиз нефти, позволяет получать топливо для автомобилей и тракторов.

    Но данный процесс можно использовать и с древесиной. При этом, если для нефтепродуктов температура переработки должна составлять 800 — 900°С, то для древесины будет достаточно и 450 — 500°С. При этом древесина образует ряд веществ, таких как:

    • смола
    • уксусная кислота
    • древесный уголь
    • ацетон
    • метиловый спирт

    Пиролизная печь – основные преимущества

    Как видим, все вещества горючи. Именно это свойство выделяемых при тлении древесины газа использует пиролизная печь: сжигается полученный из топлива газ, поэтому второе название таких печей – газогенераторы.

    пиролизная печь своими руками

    Внутреннее устройство

    В чем преимущество печей данного типа? Это в первую очередь:

    • Высокий КПД, 80% и более
    • Более экономный расход топлива
    • Возможность регулирования КПД
    • Утилизация отходов резины, полимеров, отходы древесной промышленности
    • Почти полное отсутствие вредных веществ в выбросах
    • Минимальная выработка сажи

    Помимо этого, для работы пиролизных котлов можно использовать и другие виды топлива. К примеру, бытовой мусор. Выпускаемые в настоящее время брикеты из различных бытовых отходов и остатков древесины являются прекрасным топливом для пиролизных печей.

    Недостатки

    Основным недостатком таких печей можно назвать:

    • Высокую стоимость
    • Необходимость в постоянной подаче электроэнергии
    • При использовании топлива с высокой степенью влажности пиролиз невозможен

    Пиролизный котел – принцип работы

    Как работает данный котел? Котел состоит из следующих элементов:

    • Камера газификации
    • Камера дожигания
    • Система подачи воздуха (первичная, вторичная)
    • Водяная рубашка
    • Колосниковая решетка
    своими руками пиролизная печь

    Элементы котла

    Принцип работы заключен в следующем:

    • В камеру газификации загружается топливо и поджигается.
    • Из топлива начинает вырабатываться газ.
    • В камеру подается первичный воздух, и из-за избытка давления газ начинает поступать в нижнюю камеру дожигания.
    • В камеру дожигания подается вторичный воздух, и образовавшаяся смесь горит при большой температуре.
    • Вода, находящаяся в водяной рубашке котла, нагревается и подается в систему отопления, одновременно во входную часть рубашки подается обратка.
    • Используемый теплоноситель служит одновременно охладителем котла.

    Принцип понятен – что еще?

    Это основной принцип работы. Но для правильного функционирования требуется соблюдать строгие пропорции воздушно-топливной смеси. В противном случае сгорание будет протекать неровно, с повышенной задымленностью. Итак, на вопрос, можно ли изготавливать пиролизные печи своими руками, ответим положительно. Но сразу стоит оговориться:

    • Для изготовления такого агрегата мало иметь хорошие навыки в проведении сварочных работ или наличие на руках рабочих чертежей агрегата.
    • Необходимо использование качественных материалов, многие из которых имеют высокую стоимость.
    • В первую очередь это относится к металлу. Для изготовления потребуется хорошая легированная сталь.
    • Потребуется соответствующая электроника. Если, конечно, вы не планируете нанять печника для постоянного контроля над котлом.

    Пиролизная печь из хлама — можно, но нужно ли?

    Кто-то может возразить, что слышал или видел, что пиролизный котел был изготовлен из подручных средств непосредственно во дворе и при этом он прекрасно работает. Все это верно, за одним маленьким исключением. Подобные котлы являются опытными образцами и в первую очередь способны продемонстрировать принцип работы. Говорить о применении подобного котла для основного обогрева жилья не приходится. Чтобы изготовить пиролизный котел, можно, конечно, взять старые бочки, куски труб и прочий железный хлам, который также используется для строительства железной печи. Но надо понимать, что процессы, происходящие в данном агрегате, требуют соблюдения определенных условий для его нормальной работы. Конечно, установив ручные регуляторы подачи первичного и вторичного воздуха, можно добиться устойчивой работы данного котла. Но вы, надеемся, не планируете все время находиться непосредственно возле него?

    Нерегулируемый пиролиз – преимущества нет

    Поэтому для его управления потребуется обязательная установка электронной начинки, которая будет регулировать процесс горения. В противном случае ваш пиролизный котел превратится в обыкновенную буржуйку. Впрочем, если строится походная печь, то такой вариант вполне приемлем.

    Высокая температура горения вырабатываемых газов требует использования специальных материалов, предохраняющих котел от прогорания.

    Температура горения газов в пиролизном котле достигает 1100 °С.

    Комплектация – основные бытовые трудности

    Многие умельцы выполняют футеровку топочной части котла шамотными кирпичами. А вот в промышленных образцах применяется шамотный, бесшовный «набрызг», что во многом определяет долговечность такого котла.

    • Шамотный кирпич прослужит максимум сезон, и его придется менять.
    • Даже используя металл в 5 – 6 мм для воздуховодов, вы не избавитесь от прогорания. Нужно использовать специальные стали.

    Кстати, в котлах импортного производства воздуховоды изготавливают из керамики. Опыт показывает, что участки металла, в самодельном пиролизном котле не охлаждаемые водой и соприкасающиеся с горящими газами, очень скоро деформируются. Единственное, что может частник противопоставить этому, — это использование более толстого металла, от 10 мм. Наблюдая за огнем в камине, многие наверняка наблюдали процесс пиролиза, даже не зная об этом. Во время горения дров вы, наверное, замечали, что в отдельной части огня образуется небольшой участок пламени с синим оттенком, это горит дровяной газ. А ведь пиролизный котел в основном и работает на этом газе. Из этого стоит сделать вывод, что контроль данного процесса является важнейшей частью его эффективности. В противном случае об экономии стоит забыть.

    Запуск не проблема – проблема контроль

    Работая в высоком температурном режиме, пиролизный котел способен обогревать помещение большой площади. Если, к примеру, вам удалось самостоятельно построить данный агрегат и вы используете его для работы в котельной, работающей в круглосуточном режиме, это один вопрос. В такой котельной обязательно присутствует человек, следящий за работой отопительного оборудования. Ведь выработка газа происходит неравномерно, и поэтому необходимо следить за соотношением подачи газ – воздух. Мы говорим о котлах кустарного производства. Другое дело, если подобный котел используется для обогрева индивидуального жилья. Для обогрева жилья потребуется установка котла системы стоп – старт. Значит, потребуется установка системы, следящей за температурным режимом теплоносителя. Мало того, потребуется целая система, следящая за сгоранием топлива в камере дожигания, которая будет контролировать подачу воздуха.

    пиролизные печи своими руками

    Блок управления

    • Тут не обойтись простым снижением или увеличением оборотов электродвигателя воздушного насоса. Ведь в данном котле имеются две воздушные системы.
    • Одна создает давление в камере газификации, другая регулирует правильный состав топливовоздушной смеси в камере дожигания.
    • Каждая из этих систем очень сильно влияет на правильную работу котла. Придется использовать комплекс заслонок и регуляторов.

    Данной статьей мы ни в коем случае не пытаемся напугать умельцев и отговорить их от строительства пиролизной печи своими руками. Просто мы пытаемся предупредить, что изготовленная своими руками пиролизная печь вряд ли получится такой же долговечной и экономичной, как пиролизные печи, изготовленные на производстве.

    Пиролизный котел может быть и таким

    Зная характер и смекалку российских изобретателей самоучек, можно надеяться на то, что со временем они с успехом смогут изготавливать котлы, не уступающие промышленным образцам, особенно если это небольшая походная печь. Мы рассмотрели работу пиролизного котла с принудительной подачей воздуха и нижним расположением камеры сгорания. Но уже появились первые экземпляры котлов, выполненных в прямо противоположном исполнении. Другими словами, камера газификации у них находится внизу, а камера дожигания находится сверху. Хоть такие котлы еще являются «сырыми», но преимущества уже очевидны:

    • Отсутствие необходимости использования электроэнергии
    • Система использует естественную тягу. Такие котлы полностью независимы от электроэнергии. Их работа построена на особом устройстве воздушных каналов. Требования к устройству дымохода у данных котлов повышенны.
    • Новая компоновка – возвращение с головы в ноги.

    Радует то, что разработка чисто российская. На рисунке приведены устройство и схема работы данного котла.

    печи пиролизные своими руками

    Пиролизный котел с верхней камерой дожигания

    • Из топки пиролизный газ поднимается в камеру дожигания, и к нему примешивается вторичный воздух.
    • Воздух поступает в котел через нижние отверстия за счет разряжения. Пиролизный газ соединяется с кислородом. Происходит экзотермическая реакция окисления.
    • Полученный горючий газ сгорает в камере дожигания чистым и ровным пламенем. Полученная таким образом энергия нагревает теплоноситель.
    камера дожигания

    Камера дожигания

    • Стенки котла изготавливаются из специальной жаропрочной стали. В результате данного процесса из дымохода вытягивается почти прозрачный дым.
    • Правильно устроенная система дымохода и отопления способствует работе данного котла в течение 12 – 14 часов на одной заправке топлива. Зарядка котла осуществляется два раза в сутки.

    Неоспоримое преимущество

    Из-за полного сгорания дров и пиролизного газа удается добиться значительной экономии топлива в пиролизном котле естественной тяги по сравнению с обычными котлами, использующими также естественную тягу. На данных котлах возможна установка автоматической системы регулирования подачи воздуха, которая происходит без вмешательства человека. Достаточно просто выставить требуемый температурный режим, все остальное котел сделает сам. Подобный тип пиролизных котлов является отличным вариантом для организации отопления в различных помещениях. Ведь естественная тяга позволяет функционировать котлу без подключения электричества. Данные котлы просты в обслуживании и, самое главное, позволяют значительно сэкономить на топливе без потери эффективности.

    sdelaikamin.ru

    Как работает пиролизный котел - Всё об отоплении

    Какой принцип работы пиролизного котла: давайте разберемся

    У отопительного оборудования, работающего на твердом топливе, имеется альтернативный вариант – газогенераторные агрегаты. Они считаются несложными в эксплуатации и одновременно наиболее эффективными приборами и, несмотря на высокую стоимость, пользуются у потребителей спросом.

    Как работает пиролизный котел

    Основан принцип работы пиролизного котла на сжигании газов, которые выделяются при горении дров. Применяют такие агрегаты не только для обогрева частных домовладений, но и для отопления складов и других помещений промышленного назначения.

    Особенности функционирования пиролизного оборудования

    Отличается принцип действия пиролизного котла от других способов обогрева при помощи твердого топлива тем, что организован он на процессе пиролиза – так называется сухая перегонка древесины. В условиях минимальной подачи кислорода и под воздействием высоких температур при горении твердые органические материалы распадаются на газ и продукты отработки, которыми являются сухие осадки (кокс).

    Как работает пиролизный котел

    Поскольку пиролиз возможен только при определенных температурных условиях — при достижении 1100° С, то он сопровождается выделением большого количества тепла, в результате чего в котле подсушиваются дрова и нагревается воздух, подаваемый в зону горения.

    Далее пиролизный котел принцип действия имеет следующий: кислород смешивается с газом, выделенным из древесины. Это приводит к горению газа и, соответственно, к получению тепловой энергии. Кроме этого, в результате такого процесса содержание канцерогенных веществ в отработанных газах, выводимых наружу, минимизируется.

    Устройство газогенераторного оборудования

    Чтобы узнать, как работает пиролизный котел необходимо разобраться с принципом функционирования каждого его узла. Этот агрегат состоит из различных элементов. В котле имеется две камеры, которые изготавливают из стальных листов толщиной не меньше 5 миллиметров. Разделительную функцию между камерами выполняет форсунка.

    Конструкция пиролизного котла (см. фото) предполагает, что верхний отдел топки выполняют в виде топливного бункера, а нижний используют как камеру сгорания и одновременно зольник. В обеих частях осуществляются отдельные процессы. Так в верхнем отсеке древесина подсушивается и одновременно нагревается воздух, который потом поступает в нижний отдел, где полученный газ сжигается и накапливается зола.

    Как работает пиролизный котел

    Принцип работы пиролизного котла позволяет регулировать мощность агрегата при помощи системы подачи вторичного воздуха. Данная функция предоставляет возможность добиться большего эффекта от нагревательного оборудования, чем от обычных отопительных приборов. Благодаря наличию терморегулятора можно устанавливать нужную температуру для жидкого теплоносителя. В результате работы такого оборудования в процессе горения не образуется сажа, и почти нет золы. Устройство пиролизного котла позволяет чистить его значительно реже.

    Существуют и другие отличия:

    • более продолжительная работа агрегата. Котел способен функционировать на одной закладке дров около 12 часов;
    • принцип действия прибора значительно отличается от традиционных способов;
    • расход древесины в агрегате намного меньше по причине подогрева воздуха, поступающего в зону горения.

    Выбор топлива для пиролизного котла

    Принцип работы газогенераторного оборудования на дровах позволяет считать его наиболее выгодным с экономической точки зрения.

    В действительности устройство пиролизных котлов выполнено таким образом, что агрегаты могут функционировать на других видах твердого топлива, включая:

    Как работает пиролизный котел

    Для обеспечения наиболее эффективной работы пиролизного оборудования нужно учитывать такую особенность каждого вида органического топлива как время полного сгорания:

    • горение кокса длится около 10 часов;
    • для твердой древесины потребуется примерно 6 часов;
    • для мягкой древесины необходимо не более 5 часов.

    Согласно данным опроса, проведенного среди владельцев домов, для которых выбором стала установка пиролизного котла, наибольшей эффективности его работа достигает при использовании сухих дров. Влажность древесины при этом не должна быть более 20% при длине полена до 65 сантиметров. Сухая древесина обеспечит оборудованию наибольшую мощность, но и значительно увеличивает продолжительность его бесперебойного функционирования. Но, если такое органическое твердое топливо приобрести невозможно, допускается применение других видов, разрешенных производителем конкретного агрегата.

    Как работает пиролизный котел

    • каменный уголь;
    • торф;
    • древесные отходы;
    • пеллеты;
    • целлюлозосодержащие отходы промышленного производства.

    Вне зависимости от вида выбранного твердого топлива следует помнить, что, если оно имеет излишнюю влажность, при работе агрегата будет образовываться излишний пар, в результате чего появится копоть и понизятся тепловые характеристики используемого прибора. Только в случае применения сухого древесного топлива и при правильно выполненной регулировке подачи первичного и вторичного воздуха образующийся газ почти не выделяет вредных для здоровья канцерогенных веществ.

    Преимущества пиролизного оборудования

    После того, как изучены конструктивные особенности, принцип действия, схема пиролизного котла и виды используемого топлива, следует отметить, что данное оборудование является наиболее экономичным среди твердотопливных теплоснабжающих моделей.

    Основные преимущества пиролизного нагревательного агрегата:

    • стабильный температурный режим при условии наличия в топке топлива;
    • быстрый выход на уровень эффективной работы;
    • не требуется часто проводить чистку котла;
    • работает с разными отопительными системами;
    • нет необходимости в обустройстве дымоходов из материалов, устойчивых к коррозии и высоким температурам.

    Как работает пиролизный котел

    Ради объективности следует назвать недостатки пиролизных котлов, но он у данного оборудования только один – высокая стоимость.

    Характеристики такого вида отопительных приборов свидетельствуют об их более эффективной работе по сравнению с традиционными твердотопливными агрегатами. Их рекомендуется использовать для отопления помещений разного назначения.

    Оставляйте отзывы:

    Принцип работы пиролизного котла

    Сжигание топлива в классических твердотопливных котлах – это хорошая альтернатива применению для отопления дома традиционных энергоносителей, таких как природный газ или электричество. Но данные устройства не полностью используют энергию горения дров. При работе обычного котла выделяющийся при высокой температуре из топлива газ просто уходит наружу вместе с продуктами горения. Принцип работы пиролизного котла позволяет использовать этот газ, тем самым увеличивая КПД агрегата и длительность интервала между загрузками топлива. Такие аппараты еще называют газогенераторными.

    Как работает пиролизный котел

    Пиролизный котел в разрезе

    Из чего состоит газогенераторная установка?

    Главное отличие от классического котла на дровах – наличие дополнительной камеры сгорания, в которой происходит дожигание выделяющегося газа. а в первичной топке он генерируется из дров при недостаточном количестве кислорода. Компоновка камер и устройство пиролизного котла может быть различным, топка может находиться как снизу, так и сверху, принцип действия это не меняет. Традиционно она располагается снизу, над зольником, в который для удобства очистки помещают выдвижной ящик. Крышка зольника откидывается вверх и в рабочем режиме служит для регулировки количества воздуха, поступающего в топку. Это реализовано с помощью цепного привода, который натягивается или отпускается термостатом. Последний установлен в верхней части котла.

    Как работает пиролизный котел

    Принцип работы пиролизного котла

    Все основные элементы и детали установки можно увидеть, изучив подробный чертеж пиролизного котла. Главная топка снабжена дверцей для загрузки дров и в процессе работы плотно закрыта. Над ней устроена вторичная камера сгорания, в которой расположены устройства подачи воздуха. Они могут иметь различную конфигурацию в аппаратах разных производителей, но задача их одинакова: подавать в камеру дожигания подогретый воздух через множество отверстий определенного диаметра. Нагрев воздуха происходит по пути от дверцы зольника до распределителей.

    Конструкция пиролизного котла предусматривает возможность очистки верхней камеры дожигания, для этого она оборудована специальной дверцей. Пространства обеих камер сообщаются между собой каналом, по которому поднимаются газы для сжигания. Внешней оболочкой корпуса является водяная рубашка, нагреваемая обеими топками. Для подачи теплоносителя в систему отопления в нее врезаны патрубки с резьбой. Контроль температуры воды и давления осуществляется по приборам, установленным на фронтальной панели.

    Дымоход для пиролизного котла ничем не отличается по своему устройству от труб для выброса продуктов горения классических агрегатов. Одно из требований – достаточная тяга для работы котла. Наиболее простая конструкция агрегата не предусматривает установку дутьевого вентилятора, поэтому горение идет за счет естественной тяги. Второе требование — это чтобы часть трубы, находящаяся на улице, была утеплена. Причина – низкая температура дымовых газов (до 150 ⁰С), поэтому очень высока вероятность выпадения на ней конденсата и быстрого разрушения материала трубы.

    Описание схемы работы пиролизных котлов

    Полное представление о работе агрегата может дать принципиальная схема пиролизного котла. Вначале главная топка загружается топливом и разжигается. При этом заслонка зольника максимально открыта. После того как дрова разгорятся, дверца начинает прикрываться, процесс горения замедляется и переходит в тление. Тогда и начинается интенсивное выделение древесного газа, который поднимается и попадает во вторичную камеру дожигания. Туда же через множество калиброванных отверстий подается нагретый воздух. Последний попадает в канал из того же проема под крышкой зольника и по дороге получает тепло от горячей стенки топки.

    Как работает пиролизный котел

    Принципиальная схема котла

    Весь технологический процесс протекает благодаря естественной тяге, создаваемой дымоходом, поэтому скорости движения воздуха и дымовых газов в каналах невелики. Схема работы пиролизного котла заключается в том, что во вторичной камере нагретый воздух вступает в термохимическую реакцию с древесными газами и воспламеняет их. В результате сгорают не только газы, но и мелкие летучие частицы, благодаря чему дым из трубы практически незаметен. В действительности пиролизное сжигание топлива более экологично, нежели традиционное, поскольку продукты сгорания от него содержат гораздо меньше оксидов углерода и азота, а также частиц золы.

    Дрова, находящиеся в топке, горят медленнее чем обычно, поэтому одной загрузки может хватить на 10–12 часов работы, в зависимости от мощности газогенераторной установки и влажности дров. Настройка пиролизного котла заключается в ограничении подачи воздуха для горения. Слишком малое его количество не позволит начаться термохимическому процессу во вторичной топке, а слишком большое вызовет неполное сгорание газов и понижение КПД агрегата. Для аппарата, работающего на естественной тяге, потребуется настройка расхода воздуха в каждом индивидуальном случае, так как высота и диаметр дымоходной трубы может очень различаться. Соответственно, сила тяги будет разной. В некоторых случаях ее следует увеличить путем поднятия трубы на большую высоту.

    Если цепной привод крышки зольника снабжен термостатическим регулятором, то настройка аппарата сводится к установке желаемой температуры теплоносителя. Термоэлемент, встроенный в водяную рубашку газогенераторной установки, воздействует на привод цепи в зависимости от температуры воды и сам прикрывает или открывает заслонку, регулируя интенсивность горения.

    Как работает пиролизный котел

    Сравнение пиролизного и твердотопливного котла

    Для создания искусственной тяги, которая не будет зависеть от параметров дымохода, котлы пиролизного типа дополнительно снабжаются дутьевым вентилятором и комплектом автоматики, регулирующим его работу. Если обычный агрегат может работать с КПД порядка 85–90%, то дутьевая машина помогает его развивать до 93%. Здесь есть недостаток — зависимость от внешних источников энергии.

    Достоинства и недостатки

    Источники тепла данного типа обладают многими преимуществами:

    • Принцип действия и работа пиролизных котлов позволяет достигать отличных показателей эффективности при сжигании твердого топлива – 90–93% КПД .
    • Процесс более экологичен, в атмосферу выбрасывается гораздо меньше вредных веществ.
    • Интервал между загрузками топлива не меньше, чем у агрегатов длительного горения – 12 часов, работать кочегаром придётся не чаще 2 раз в сутки.
    • Обслуживание и чистка установки не представляют проблемы, ко всему внутреннему пространству есть доступ, а многие аппараты оборудованы выдвижным ящиком зольника. Принцип действия пиролизного котла практически безотходный, золы и пепла остается очень мало, поэтому операцию выполнять надо нечасто.
    • Экономичность. Ориентировочно расход топлива на 100 м² помещения при его высоте до 3 м составляет 10 кг в сутки.
    • Установки, работающие на естественной тяге, не зависят от наличия электричества в сети.

    Как и любой другой аппарат, работающий на твердом топливе, пиролизный котел отопления нуждается в защите от закипания теплоносителя внутри водяной рубашки. Это может привести к разрыву оболочек и дорогостоящему ремонту. По этой причине производители ставят на свои изделия дополнительные водяные ТЭНы охлаждения, которые одновременно могут служить источником горячей воды для хозяйственных нужд.

    Из недостатков агрегатов пиролизного типа можно выделить следующие:

    • Требуется топливо с невысоким содержанием влаги, влажность дров не должна превышать 25%. Процесс интенсивного выделения газов для дожигания сильно затруднен, если дрова откровенно сырые. Это негативно влияет на работу пиролизного котла, снижая его КПД.
    • Практика эксплуатации показывает, что на стенках первичной камеры со временем появляются отложения дегтя и смол, поскольку температура в ней относительно невысокая, а в качестве топлива чаще всего берут березу или древесину хвойных пород. Этот налет надо периодически удалять, он затрудняет передачу тепла водяной рубашке.
    • Стоимость выше, чем у классического твердотопливного котла. Это оправдано, ведь технология процесса более прогрессивная и дает высокие показатели, которые позволят экономить при эксплуатации.

    Заключение

    При выборе источника тепла для дома лучше ориентироваться на изделия средней ценовой категории, сильно экономить в этом вопросе не стоит. Ведь от того, как работает пиролизный котел, зависит комфорт и тепло вашего дома.

    Пиролизный котел, его принцип работы и устройство

    Устройство пиролизного котла

    Пиролизный котел – это не печка. В нем происходит ряд сложных процессов. А разработка котла – это ответственная задача для инженеров-конструкторов, которая требует наличие опыта, знаний и массу усердного труда и больших затрат на обкатку готовой конструкции и эксперименты. Как вы понимаете, в этой сфере отсутствует вековой опыт и проверенные поколениями технические решения, как, например, у традиционных печей.

    Если вы и найдете в свободном доступе в интернете схемы котла, то это будут 2-3 схемы общего вида и 3-4 схемы печи в разрезе. Умея работать CorelDraw и в ACAD, а также при наличии соответствующего образования и опыта работы. вы сами сможете составить деталировку. Однако помните, что спецификации вы все равно не найдет. А это значит, что вам придется лишь догадываться либо выводить экспериментальным путем из какого материала должна быть та или иная деталь.

    Стоит также отметить, что есть много авторов подобных конструкций, которые возьмут сравнительно небольшие деньги за полный комплект тех.документов. Гораздо больше денег и времени у вас уйдет на чай или кофе, если до всего пытаться дойти самостоятельно. Но как понять, эффективно ли будет это устройство, будет ли оно работать?

    Как работает пиролизный котелПодобными вопросами задаются все те, кто решил приобрести себе пиролизный котел или печь. И продавцы и производители предлагают их в больших количествах. Они подберут вам подходящую модель, соответствующую вашим данным и замерам. Однако, как понять какая именно модель подойдет для вашего дома, как сориентироваться по цене, какой котел экономичнее, какой надежнее? Мы уже привыкли выбирать такие бытовые приборы, как стиральные машины, телевизоры и холодильники. Но с котлами мало кто сталкивался.

    В этой статье мы постараемся дать читателю ответы на все вопросы относительно пирокотла. Надеемся, что это поможет вам при покупке.

    Стоит отметить, что пиролизный котел отопления означает, что он полнопоточный (для непрерывной работы вашей системы отопления котел выдает постоянный необходимый расход горячей воды). Также регистр водогрейный – это важная часть конструкции и из котла нельзя убрать водогрейку. Без нее или же с пустым контуром, котел без аварийной автоматики может прогореть или взорваться.

    Газогенерация и процесс пиролиза

    Пиролизные котлы принцип работы базируется на явлении пиролиза. Говоря простым языком — от нагрева молекул, вещества расщепляются на более легкие и простые части. Это означает, что продукты пиролиза легче будут гореть и будут давать больше тепла.

    Чистый пиролиз подразумевает распад закладки топлива без поступления воздуха в специальные ёмкости – реторте. Затем газы собираются в накопителе – ресивере. Оттуда они используются по мере необходимости. По этой схеме работали итальянские, немецкие и французские пиролизные установки в машинах во время войны.

    Все бытовые современные пиролизные котлы, работающие на твердом топливе, газогенераторные. По-другому не получится получить КПД свыше 65-70%. Однако, название «пиролизные» совсем неслучайно. Больше 90% тепла вырабатывается путем сгорания пиролизных газов. В связи с этим, дальше по тексту значения «пиролизный» и «газогенераторный» будут использоваться в качестве синонимов, кроме тех случаев, когда оговорено иное.

    Рабочий цикл

    Как работает пиролизный котелВоздух проходит в камеру, где происходит газификация, в камере также тлеет топливо. Часть кислорода от этого воздуха идет на поддержание тления, что обеспечивает температуру процесса газификации от 200 до 800 градусов.

    Через сопло, в камеру сгорания поступают пиролизные газы (на сленге сопло также называют хайлом). В эту же камеру поступает вторичный воздух, таким образом горят пиролизные газы.

    Часть газов – частиц освобожденного углерода из состава топлива в катализаторе, переходят до окисла азота и СО2. На этот процесс уходит часть тепла. Восстановленные составляющие в камере дожигания проходят процесс окисления, при этом отдают обратно тепло. Дымовые прореагировавшие газы проходят сквозь теплообменник регистра. подогревая в нем воду, а потом улетучиваются в систему дымохода. Терморегулирующая система поддерживает в камере сгорания для полного сгорания оптимальную температуру.

    Режимы работы пирокотла

    1. Розжиг. Открыт шибер либо заслонка прямого хода. Дымовые газы уходят сразу в дымоход.
    2. Рабочий режим. Закрыта заслонка прямого хода, осуществляется пиролиз. При этом тяга в самом газоходе регулируется естественным образом либо принудительно.
    3. Догрузка топлива. Открыта заслонка прямого хода, однако, в течение некоторого времени тяга в газоотводе сохраняется. он при этом разогрет и, если присутствует вентилятор, то он не выключается. Процесс пиролиза не прекращается. Также общим недостатком для котлов, основанных на процессе пиролиза, является их привередливость к материалам конструкции и топливу.

    Принцип работы пиролизного котла

    В камеру, где происходит процесс сгорания, бьет струя сильно нагретых газов. В связи с этим для таких узлов не годятся обычные конструкционные материалы.

    Существует один недостаток пирокотлов:

    • малые пределы для регулировки мощностей при моменте сохранения достаточно высокого коэффициента полезного действия;
    • разгонять котел более чем на 50% по теплу не получится – топливо вспыхнет в газификаторе и снизится коэффициента полезного действия.

    Систему отопления на пирокотле необходимо рассчитывать исходя из циклического режима прогрева. При этом крайне желательно утеплиться снаружи ЭППС.

    Материалы и топливо

    Как работает пиролизный котелИ покупателю и тому, кто решил самостоятельно спроектировать котел, необходимо знать, что камеры сгорания, газификатор и дожигатель без температуростойкой защиты долго не проработают. Технология нанесения и состав защиты является особым секретом любой фирмы, занимающейся производством котлов.

    Наиболее предпочтительными видами твердого топлива для данных котлов являются дрова или топливные пеллеты (под них и проектируются промышленные модели). Пирокотел на угле с высоким КПД будет работать до тех пор, пока все летучие не выйдут. А их не так уж и много в каменном угле, а в древесном – их почти нет. После этого идет сгорание углерода с коэффициентом полезного действия, который соответствует печному. Эффективный котел, рассчитанный на длительное горение на угле, нужно проектировать на комбинированном рабочем цикле. При этом цикле заложенное топливо сгорает с поверхности, а цикл пиролиза происходит с горением непосредственно на поверхности топлива.

    Работа «принудительных» котлов

    Как работает пиролизный котелКомпьютерный вентилятор обычной конструкции загоняет в газификатор воздух. От воздушной внутренней магистрали вторичный воздух попадает в камеру сгорания. Давление при этом в рабочей полости выше атмосферного.

    Рассмотрим достоинство такой схемы:

    • вентилятор самой простой конструкции;
    • камера, где происходит процесс сгорания, совмещена с дожигателем;
    • при использовании жаропрочных специальных сталей вы сможете обойтись без футеровки, ведь температура свыше 1000 градусов сосредоточена возле сопла, а у самих стен ниже 800 — 900 градусов.

    Однако, все перечисленные преимущества не позволяют получить КПД выше, чем 82-84%. Воздух под давлением частично обволакивает заложенное топливо, а внутренняя часть топлива, где происходит пиролиз, получает при этом недостаточно кислорода, причем увеличивать наддув будет бесполезно. К тому же в самой камере, где происходит процесс сгорания, оказывается много воздуха. Температура в сердцевине факела не может превысить 1100 градусов, при этом тяжелые продукты не сгорают, а испаряются в трубу. При этом КПД уже не будет выше 90%.

    Особо нужно отметить опасность угарного газа от котла с принудительным наддувом.Так как, если давление в емкости больше атмосферного, то даже микротрещина послужит причиной утечки газов в ваше помещение. Газы не всегда можно распознать по запаху, но они всегда ядовиты и едки.

    Как работает пиролизный котелДавление в тракте меньше атмосферного. Разница с наддувом принципиальная. В котлах с дымососом закладка топлива хорошо продувается: давление будет ниже там, куда воздуху труднее проникнуть, а вот тяга будет сильнее. Вторичный воздух можете загонять снаружи: давление его больше, чем в камере сгорания. Поэтому он, стремясь расшириться, взвихривается, перемешивается с пиролизными газами и они сгорают. При этом температура поднимается до 1200 и выше градусов.

    Как вы понимаете, КПД здесь повышенное. Его также может повысить, благодаря высокой температуре и сгоранию тяжелых фракций. Также появляется возможность сделать механический «дубовый» терморегулятор. За его основу берется термобиметаллическая пластина в водогрейном контуре, которая изгибается при колебаниях температуры. От нее поступает тяга к дросселю, пропускающему наружный воздух в дымоход. Когда вода перегрелась, заслонка приоткрылась, мотор крутит, как и раньше, прямо от сети или UPS, но наружный воздух, с более высоким давлением, отталкивает часть дымовых газов. Давление в газификаторе и камере сгорания повышается, туда поступает меньше наружного воздуха и пиролиз со сгоранием поутихну.

    КПД таких котлов с дымососом может быть выше 90%, а мощность при 100% безопасности и надежности – 100-150 кВт.

    Догрузку топлива в данный котел с дымососом вы можете осуществлять без предосторожностей. Дверцу загрузочного люка и ЗПХ можно открывать — закрывать в любой последовательности. В худшем случае вы почувствуете неприятный запах. но нераскаленные яды.

    Рекомендации для правильной установки готового пиролизного котла

    При монтаже котла необходимо соблюдать все рекомендации пожарной безопасности. так как процессы горения в котле достигают высоких температур.

    1. Как работает пиролизный котелМесто под котел необходимо выделить в нежилой комнате.
    2. Для хорошей вентиляции воздуха, в вашей котельной необходимо сделать отверстие, равное примерно 100 квадратным сантиметрам.
    3. Котел необходимо установить на кирпичный или бетонный фундамент.
    4. Возле топочных камер котла установите защиту из листового металла двухмиллиметровой толщины.
    5. Между мебелью, корпусом и стенами возле котла необходимо оставить зазор не менее 200 миллиметров.

    Принцип работы пиролизных котлов достаточно сложен. Но мы надеемся, что наша статья поможет вам разобраться в его работе и сделать правильный выбор при покупке. С повышением тарифов на коммунальные платежи все больше людей понимают, что, чем выше КПД отдачи котла, тем он экономичней и лучше в холодные зимние ночи. Поэтому и пиролизные котлы устройство которых как раз то, что вам необходимо.

    • Автор: Андрей Витальевич Васильев

    Источники: http://teplospec.com/elektricheskoe-otoplenie/kakoy-printsip-raboty-piroliznogo-kotla-davayte-razberemsya.html, http://cotlix.com/princip-raboty-piroliznogo-kotla, http://kotel.guru/kotly/tverdotoplivnye/piroliznyy-kotel-ego-princip-raboty-i-ustroystvo.html

    teplosten24.ru

    Виды и особенности эксплуатации пиролизных котлов длительного горения

     

    Современные технологии не обошли стороной и автономные системы отопления. Сегодня пиролизные твердотопливные котлы длительного горения позволяют добиваться великолепных результатов при меньших затратах сырья.

     

    Экономия является одним из ключевых критериев, так как ресурсы Земли за последние годы истощаются с максимальной скоростью и нужно всеми доступными способами ограничить их потребление, пока ученые не смогут отыскать альтернативные источники энергии, обладающие достаточными запасами, чтобы еще много поколений людей не сталкивались с проблемой обеспечения энергоносителями. Поэтому возможность сэкономить нужно использовать без колебаний.

     

    Принцип работы котла

     

     

    • 1.    В рабочую камеру загружается необходимое количество топлива, которое должно обладать характеристиками, удовлетворяющими установленному изготовителем диапазону. В противном случае будет невозможно добиться хороших результатов.
    • 2.    В условиях недостатка кислорода дрова или уголь не горят, а как бы спекаются под воздействием высокой температуры. При этом происходит процесс их пиролизного разложения на твердые и летучие фракции.
    • 3.    Оставшаяся твердая часть после того, как отдаст все газообразные вещества, начинает медленно гореть. А образовавшийся в результате химико-физической реакции коксовый газ также сжигается, причем его теплоотдача будет даже выше, чем у твердых элементов. Такой подход позволяет увеличить коэффициент полезного действия и снизить свои расходы на время отопительного сезона.

     

    Принцип работы пиролизного котла

    Схему устройства пиролизного котла можно найти в интернете. Она является настолько простой, что можно даже соорудить подобный агрегат своими руками. Для этого потребуется минимальный набор инструментов. В первую очередь придется подобрать хороший корпус, который будет основой для будущего отопителя.

    Далее последует самая сложная часть, в которой нужно будет произвести полную герметизацию рабочей камеры, чтобы воздух в нее подавался в четко ограниченных дозах. Соорудить все остальные элементы и правильно настроить их на работу будет уже намного проще.

     

    Особенности эксплуатации

     

    Экономический эффект будет приносить ежегодно до 25% денежных средств, так что при самом худшем раскладе окупаемость наступит за четыре года. А если выбран двухконтурный котел, то быстрее, так как горячей водой люди пользуются круглый год. Еще одним плюсом является возможность использовать дрова влажностью до 50%, хотя максимальный эффект достигается при отоплении сухой древесиной.

     

    Пиролизный котел на твердом топливе

    Пиролизные котлы отопления на дровах пользуются наибольшей популярностью, так как они хороши в эксплуатации, а топливо для них часто можно достать абсолютно бесплатно. В любом населенном пункте можно найти сухие деревья, которые лежат без дела и даже мешают местным жителям. Нужно просто будет распилить их на части и перенести к себе в сарай. Важно предварительно высушить их, чтобы при использовании они были максимально эффективны и не портили общего впечатления от эксплуатации котлов.

    Автономные системы отопления изготавливаются практически в каждой стране. Многие модели ориентированы исключительно на внутренний рынок, поэтому широкой аудитории о них ничего не известно. Производство пиролизных котлов также налажено во многих державах, но вес на мировой арене имеют далеко не все марки. Традиционно высоким спросом пользуется немецкая продукция, недалеко от нее отстает Швеция и Италия.

     

    Пиролизный котел отопления

    Во втором эшелоне нужно отметить Польшу, Словакию, Чехию и Литву. Украинская и российская продукция довольно хороши по качеству, но поставляются только на рынок стран СНГ. Стремительными темпами набирает популярность в качестве изготовителя автономных систем отопления Южная Корея. Ее техника уже вовсю продается на европейском рынке и постепенно теснит позиции признанных лидеров, так как при сходных параметрах эксплуатации продукция из Азии намного дешевле любых аналогов.

     

    Виды пиролизных котлов

     

     

     

     

    1.    Пиролизный котел для водяного отопления полностью повторяет работу обычного агрегата. В качестве теплоносителя здесь используется вода, которая получает тепловую энергию в теплообменнике, после чего разносит ее при помощи труб по всем комнатам. Постоянная циркуляция позволяет поддерживать температуру теплоносителя на необходимом уровне, не позволяя ему остывать.

     

    Схематическое устройство пиролизного котла

    2.    Пиролизный котел воздушного отопления используется в бытовых условиях довольно редко. Чаще его применяют на производстве или при обогреве хозяйственных построек. Здесь тепловая энергия переносится при помощи воздушных масс, которые нагреваются в результате сжигания топлива. Они расходятся по комнатам при помощи специальных нагнетателей и алюминиевых труб. Управляет работой электроники система автоматики, так что человек сможет настроить основные параметры под свои нужды.

    На вопрос, сколько стоит пиролизный котел отопления, может ответить только каталог соответствующей фирмы. Количество моделей настолько велико, что приводить цены, без указания конкретных параметров, нет смысла.

    promplace.ru


    Смотрите также