Пиролизные котлы. Котел пиролизный недостатки

принцип работы пиролизных котлов, преимущества и недостатки

Об экономном и эффективном отоплении мечтает каждый. Повезло больше тем, кто имеет возможность подключить газовое отопление. А остальные делают выбор между электрическими и твердотопливными котлами.

Твердотопливный котел подходит тем, кто имеет возможность постоянно подкидывать топливо. Если же у вас нет такой возможности, то применение такого котла будет проблематичным. Современные модели изготавливаются с более удобной системой подкладки топлива. Твердотопливные котлы не требуют больших средств на отопление. 

В зависимости от типа топлива и температуры в помещении на одной закладке топливо может гореть от 8 до 24 часов. Котлы, работающие на пеллетах можно проверять 1 раз в месяц. В таком оборудование подача топлива происходит автоматически. 

Но, несмотря на все преимущества, такие котлы требуют подключения электричества. И стоит такое оборудование дорого. Есть некоторые модели котлов, которые могут работать на любом виде топлива, а также на строительном мусоре. 

Содержание:

1. Пиролиз
2. Преимущества и недостатки
3. Принцип работы пиролизных котлов

Пиролиз

Давно уже стало известно, что сжигание древесины не является лучшим способом. Более эффективным является сжигание древесного угля. Поэтому многие предпочитают в качестве топлива использовать уголь. Пиролиз является процессом распада органических веществ под действием высокой температуры. 

Раньше для ограничения поступления кислорода использовали угольные ямы. Но у такого способа есть недостаток: при первичном горении энергия уходила впустую. 

Но на сегодняшний день появились устройства, которые помогают использовать всю энергию. Такими являются пиролизные твердотопливные котлы и газогенераторы.

Преимущества и недостатки

При недостатке кислорода происходит активное выделение газов. Для того чтобы обеспечить эффективную работу котла необходимо оборудовать его автоматикой. Она управляет процессом: ограничивает подачу кислорода после разгорания дров и контролирует процесс в двух камерах.

Главным недостатком пиролизного котла является обязательное наличие электропитания. При проблемах с электричеством вы останетесь без отопления. 

Пиролизные котлы, которые предназначены для работы на древесине, могут еще сжигать брикеты.

Еще одним достоинством пиролизного котла является: при горении пиролизные котлы контактируют с углеродом. На выходе из котла в результате этого процесса дым состоит из паров воды с некоторыми примесями и углекислого газа. При применении в качества топлива дров выходить в атмосферу углекислого газа будет в 3 раза меньше. При использовании угля выбросов углекислого газа будет примерно в 5 раз меньше.

Еще к достоинствам пиролизных котлов можно отнести: малое количество образования сажи. Дожиг газа и содержащихся в нем микрочастиц является положительным моментом.В пиролизных котлах образуется малое количество золы. А так как сажи и золы немного, то нет необходимости производить частую чистку оборудования. А это является немаленьким плюсом отопительного котла.

Отопительные котлы прямого сгорания имеют невысокйи коэффициент полезного действия. Он составляет обычно от 60 до 65%. А в пиролизных котлах КПД составляет от 80 до 90%. 

Но есть еще достоинства у данного отопительного оборудования:

• В пиролизном процесс можно регулировать работу и оставить 30% мощности или же разогнать все 100%. А автоматика в свою очередь регулирует процесс и при этом происходит экономия топлива до 40%. В обычных котлах прямого сгорания необходимо открывать дверцы, заслонки и поддувала. И делать это необходимо самостоятельно.
• Камера для загрузки топлива может располагаться под камерой дожига, над или под ней.

Пиролизные котлы могут иметь разную конструкцию. В некоторых моделях камеру дожига устанавливают над первичной, а в других под ней. Но и выпускаются модели где ее устраивают за первичной топкой. А также модели разделяются по подаче воздуха. В некоторые котлы воздух поддается не через колосник, а подается сверху. Таким образом, процесс горения замедляется. Но все эти нюансы являются разновидностью одной технологии. 

Принцип работы пиролизных котлов

Пиролизная камера таких котлов похожа на топку обычной печи. В качестве топлива можно использовать: опилки, пеллетные гранулы, дрова, торфяные или древесные брикеты. В загрузочное окно на огнеупорную решетку помещается твердое топливо. Такая решетка имеет название колосник. Он обеспечивает приток к топливу первичного воздуха. 

Топливо необходимо поджечь, а затем нужно ждать пока все топливо не охватиться пламенем. Таким образом, газогенераторный котел выйдет на режим. Именно это и отличает обычные котлы и печи прямого сгорания от пиролизных котлов. 

После того как пиролизный котел выйдет на режим доступ первичного воздуха ограничивается. Поэтому горение практически останавливается. Горит только небольшая часть топлива. Тепло, которое выделяется при сгорании небольшого количества топлива, хватает на разложение остального объема топлива с выделением пиролизного газа. 

Пиролизный газ обычно самотеком попадает во вторичную камеру, где осуществляется подача вторичного воздуха. При контакте с кислородом нагретый газ сразу вспыхивает и горит с выделением большого количества тепла. Газ может быть нагрет больше 300оС. Таким образом, происходит нагрев носителя тепла.

Популярными пиролизными котлами являются немецкие котлы Bosch и чешские котлы Atmos. Хоть такое оборудование и имеет немаленькую стоимость, но они отличаются своими высокими техническими характеристиками и большим сроком службы.

Читайте также:

baltgazservice.ru

Пиролизный котел своими руками – преимущества и недостатки

Написано 19 января 2018от generator-prosto.

Сегодня многие желают построить пиролизный котел своими руками, поскольку считают, что это устройство имеет высокую эффективность работы и способно удовлетворить все потребности человека в теплоте. Принцип действия пиролизного котла основан на особом сжигании топлива, которое носит одноименное название. Часто такой процесс называется сухой перегонкой.

При температуре в диапазоне от 200 до 800 градусов по Цельсию, в условиях определенного недостатка кислорода, древесина разлагается на твердый остаток в виде древесного кокса, а также пиролизный газ. После этого полученный газ смешивают с кислородом, что активизирует процедуру горения при достаточно высоких показателях температуры.

В то же время пиролизный газ вступает во взаимодействие с углеродом, из-за чего дым, который выходит из такого котла, практически не содержит никаких вредных соединений. При этом твердая часть будет сгорать с выделением определенного количества теплоты. Стоит заметить, что пиролиз является экзотермическим процессом и сопровождается выделением тепла, используемого для просушки и подогрева подаваемого воздуха и топлива.

Преимущества и недостатки

К достоинствам подобных систем можно отнести способность достаточно долго поддерживать в автономном режиме заданную температуру теплоносителя. Такое возможно за счет более высоких показателей КПД, а также наличия большей загрузочной камеры. В продуктах горения содержатся минимальные концентрации канцерогенных веществ. Это положительно сказывается как на состоянии окружающей среды, так и на здоровье людей.

Подобные котлы также позволяют человеку некоторые отходы, в числе которых остатки полимеров, ДВП, ДСП, резины и т.д. Очень важно, чтобы дополнительных компонентов в топливе не было более 30 процентов. В противном случае не исключены серьезные проблемы. Они могут заключаться как в неправильности протекания процесса горения, так и в полном выходе из строя пиролизного котла.

Все бы было очень хорошо, если бы такие котлы не имели недостатков. К негативным сторонам подобного оборудования можно отнести:

• высокая стоимость. Снизить стоимость котла можно только в том случае, если изготовить его самостоятельно;
• если в котел будет заложено топливо повышенной влажности, то горение будет невозможным. В результате существенно снижается КПД, в то время как большая часть тепловой энергии будет покидать котел вместе с продуктами горения и паром;
• достаточно большие габаритные размеры;
• энергозависимость пиролизных котлов. Чтобы такое оборудование работало нормально, ему нужно организовать постоянное подключение к сети электропитания. Обусловлено это тем, что в котел нужно установить небольшой вентилятор, поддерживающий принудительную тягу.

Классическая схема

У пиролизного котла основная конструктивная особенность заключается в количестве камер сгорания. Здесь их две. Такое количество отсеков позволяет максимально эффективно и качественно использовать процесс пиролиза. Даже самый обычный пиролизный котел будет располагать двумя камерами сгорания.

Первая камера, которую еще называют камерой загрузки, предназначена непосредственно для пиролиза топлива. Данный процесс может протекать только в том случае, если в камере будет находиться ограниченное количество кислорода. Тут дрова будут разлагаться на газы и твердый остаток. После разложения газы будут попадать во вторую камеру, параллельно которым подается и вторичный воздух, способствующий улучшению горения.

Обе камеры между собой разделены колосником, на который укладываются брикеты. Очередной особенностью изготовления такого котла можно считать верхнее дутье. Обычно из-за того, что в топке имеется повышенное аэродинамическое сопротивление, используют принудительную тягу. В таком случае организация тяги осуществляется посредством дутьевого вентилятора или же дымососа.

Как насчет стоимости сборки системы?

Если создавать пиролизный котел своими руками, то процесс строительства сложно отнести и к простым, и к дешевым. Так что перед тем, как приступать к работам по сооружению котла, лучше изучить информацию, и оценить собственные силы и возможности. Подобный подход к делу позволит сэкономить не только время, но и деньги. Если же вы приняли решение самостоятельно строить котел, тогда вы можете рассчитывать на экономию средств вплоть до 2 тысяч условных единиц.

Многие умельцы в последние годы собирают такие котлы собственноручно. Некоторые из таких энтузиастов совершенно бесплатно делятся собственным опытом на просторах форумов. Некоторые же готовы предоставлять информационную поддержку и схему производства котла только после получения денежного вознаграждения. Кроме этого, существуют целые фирмы, основное занятие которых заключается в расчете подобных устройств.

Какой из вариантов проектов выбирать в процессе строительства своего пиролизного котла, выбирать исключительно вам. Но, наверное, сначала лучше изучить всю информацию, находящуюся в открытом доступе, после чего приступать к платным источникам. И то, к платным консультантам лучше обращаться только при наличии сомнений в своих силах. Стоит помнить о том, что даже если человек купит проект котла, а не готовый аппарат, то заплатит намного меньше, чем за приобретение ранее произведенного оборудования.

Установка и безопасность

После того, как с проектом определились, отыскали чертежи для пиролизного котла своими руками и изготовили котел, стоит позаботиться о правильности его установки. И тут больше всего играет роль не техническая сторона, а правила противопожарной безопасности. Если не соблюдать данные правила, то можно нарваться на достаточно большие штрафы. В самых неприятных ситуациях речь идет вовсе не о деньгах, а о здоровье и жизни людей.

Таким образом, подобное оборудование нужно устанавливать в котельной. Основу под такой котел нужно изготавливать из бетона или кирпича. Перед камерами топок нужно установить лист металла, толщина которого будет находиться в районе 1,5-2 мм. От стен и мебели, которые будут располагаться вокруг котла, расстояние не должно быть меньшим 20 сантиметров.

Котельная должна обладать вентиляционным отверстием, общая площадь которого составляет не менее 100 квадратных сантиметров. Обуславливается это тем, что процесс горения в пиролизном котле требует постоянной подачи свежего воздуха. Очень важно организовать утепление дымохода фольгированной минеральной ватой. Охлаждение газа в системе дымоотвода повлечет образование в нем дегтя и конденсата, а это не лучшим образом сказывается на сохранности и долговечности конструкции.

Хорошая альтернатива котлам

Многие из собравших такие установки у себя дома умельцев говорят о том, что изготовление подобного котла с мощностью менее полутора десятка кВт смысла не имеет. Но как быть тем людям, у которых площадь дома не требует более мощного оборудования? В таких случаях нужно посмотреть на пиролизную печь, которая во многом напоминает все тот же котел. Это вполне нормально, поскольку принцип протекания процесса горения является аналогичным.

Чтобы изготовить такую печь, необходимо запастись:

• шамотным кирпичом;
• керамическим кирпичом;
• вентилятором наддува;
• стальным листом с толщиной около 4 миллиметров;
• чугунными колосниками;
• дверцами для поддува и топочной камеры;
•  рычажным терморегулятором.

Если использовать 3 чугунных колосника, 400 керамических и 100 шамотных кирпича, а также лист металла размером 1,5 на 6 метров, можно получить печь мощностью в 25 киловатт. Такой продуктивности с головой хватит на отопление домика площадью в 60 квадратных метров. Если даже такая мощность будет излишней, сократить ее показатели можно за счет уменьшения габаритов пиролизной печи.

Стоит сказать, что основной причиной перехода большей части городских жителей сел и городов с дровяных котлов на газовые является длительность автономного функционирования последнего варианта. В погоне за удобством человечество начало терять что-то очень важное, на что долго никто не обращает внимание. Те же, кто хоть когда-то имел в своем распоряжении дровяную печку, никогда не сможет забыть особого тепла, которое исходило от нее. Подобные вещи очень актуальны на дачных участках, куда многие приезжают отдохнуть от города и уединиться для общения с природой.

Разновидность пиролизных котлов

Все-таки правильнее называть такие устройства газогенераторными котлами. Пиролиз – это первая фаза горения древесины, и наблюдать ее можно в любом котле или печи. Что касается пиролизных котлов, то в их конструкции имеется переключатель тяги, необходимый для розжига котла. После того, как котел разогреется, задвижку закрывают, тем самым переводя его в режим пиролиза.

В зависимости от расположения камеры дожига выделяют котлы:

• с верхней камерой;
• с нижней камерой.

Последние, по сути, являются наиболее распространенными, и этому имеется логическое объяснение. Такая конструкция позволяет более удобно закладывать дрова в камеру горения, в то время как камера дожига выходит непосредственно в дымовой тракт. Дым, подвергаясь тяге и следуя всем законам физики, движется в дымоход. Подобная система для многих является вполне логичной, но здесь имеются некоторые недостатки. Из первичной камеры сгорания зола попадает в камеру дожига, из-за чего нужно чаще проводить чистку системы. Кроме этого, нужно создавать сильную тягу, чтобы направить дым вниз.

Котел с расположенной сверху камерой дожига не так распространен, как его предыдущий аналог. Данная конструкция имеет свои преимущества, которые заключаются в том, что дымовые газы через специальные форсунки, подвергаясь законам физики, выходят в камеру сгорания, где и сгорают. После они поступают в дымоход, там происходит охлаждение. Недостатком такой системы можно считать более затратный способ сооружения дымоходного тракта, на который нужно больше материала.

Так что пиролизные котлы могут считаться прекрасной альтернативой котлам прямого горения. По сравнению с последними, пиролизный вариант имеет большую камеру горения, но данный вид котла требует наличия в системе бака – накопителя тепловой энергии.

Это нужно для того, чтобы обеспечить равномерность работы котла, которая подвергается колебаниям из-за перепадов производительности, связанных с разной эффективностью фаз горения топлива. Все это делает пиролизный котел хорошим запасным источником в системе с газовым или электрическим котлом.

Но как основной источник тепла пиролизный котел может использоваться только в случае организации качественной обвязки и правильного подбора мощности. Так что для использования пиролизного котла очень важно иметь высокую квалификацию в процессе проектировки, а также качественно и правильно произвести монтаж всей системы отопления. В прочем, каждый вправе выбирать для себя что-то более подходящее, и если человек уверен в своих силах, почему бы не соорудить такой котел самостоятельно. Тем более, что интернет предоставляет для изготовления пиролизных котлов своими руками – схемы, фото- и видеоматериалы, существенно упрощающие все работы.

Популярные статьи:

generator-prosto.ru

Пиролизный котёл. Анализ работы пиролизного котла и его эффективность.

В этой статье вы узнаете, что такое пиролизный котёл и оцените его эффективность.

Повсеместная газификация страны диктует свои правила. Газовые котлы в частных домах давно уже стали основной альтернативой центрального отопления. Также они часто применяются в квартирах при организации индивидуального отопления. Однако даже в наше время газифицированы далеко не все места проживания человека. В этих условиях люди пользуются либо твердотопливными котлами, либо (реже) традиционными печами для отопления дома и подогрева воды

Пиролизный котёл – это разновидность твердотопливного котла, которая в последнее время приобретает все большую популярность, благодаря своей экономичности и высокой эффективности. Другое название этого вида котлов – газогенераторные котлы. Пиролизный котёл, это котёл который использует любой вид твердого топлива для отопления. Он имеет очень высокий КПД (от 80 до 95%), что позволяет отапливать большее количество жилой площади потратив меньшее количество топлива. При этом, топливо в пиролизном котле сжигается дважды, то есть практически полностью, что делает его чистым и экологически безопасным. Кроме того этот вид котла выгодно отличается от других твердотопливных аналогов длительностью работы на одной закладке. Газогенераторные котлы разных видов расчитаны на работу от 10 до 48 часов на одной закладке топлива.

Основным видом топлива для пиролизного котла являются неколотые крупные дрова. Однако, можно топить также пиллетами, углем (предпочтительно орешек), бурым углем, пиллетами, прессованой соломой, и даже резиной и пластмассой. Однако не рекомендуется применять другие виды топлива в чистом виде. Желательно при закладке топлива использовать не менее 50% дров.

Кроме того, при закладке топлива следует помнить, что КПД котла значительно падает при неполной закладке. А загрузка топки менее 50% вообще не рекомендуется. При этом эффективность работы снижается в разы, а также повышается уровень образования нагара и копоти, поскольку топливо в этом случае сгорает не полностью. И тогда вам придется чаще чистить дымоход и котёл.

Газогенераторные котлы предъявляют повышенные требования к влажности топлива. НЕЛЬЗЯ топить такой котёл сырыми дровами. Содержание влаги в древесине должно быть не более 20-30%, поскольку водяной пар из древесины, смешиваясь с пиролизным газом (мы объясним этот термин в следующей части) понижает температуру горения и замедляет реакцию, то есть КПД котла падает в 2-3 раза.

Котёл состоит из двух камер сжигания, разделенных колосниками (в более поздних и мощных моделях котлов вместо колосников устанавливают вертикальные узкощелевые горелки, что повышает длительность работы на одной закладке), дутьевого вентилятора или воздушного насоса, водяной рубашки и пульта управления работой котла с термодатчиком. Такой пульт позволяет выставить требуемую температуру воды в отопительной системе. При понижении температуры реле замыкается и включает вентилятор или насос для подачи воздуха, при обогащении горючих газов кислородом температура горения вощрастает и котел начинает активно работать. Когда температура воды в системе повышается, реле размыкается, воздух перестает подаваться в котёл, и он переходит в спящий режим.

Основное отличие от обычного твердотопливного котла – нижний поддув воздуха, необходимого для горения топлива, в то время как в простых однокамерных котлах используется естественный верхний поддув. Для подачи воздуха, необходимого для горения топлива, снизу вверх котёл оборудуется вентилятором подачи воздуха, или в более мощных моделях – воздушным насосом. Таким образом основной поток воздуха, необходимого для горения, подается в нижнюю камеру горения, а в верхней камере образуется обедненная кислородом среда. Топливо закладывается в верхнюю камеру, где в условиях недостатка кислорода оно не горит, а медленно тлеет, выделяя мало тепла, но при этом процессе образуется большое количество горючих летучих веществ (этиленов и олифенов) — так называемый пиролизный газ. То есть в процессе работы котёл сам из твердого топлива получет газ, отсюда и возникло второе названия этих котлов – газогенераторные котлы.

Этот горючий газ опускается в нижнюю камеру, где обогощается кислородом воздуха, необходимым для активного горения, и сжигается с выделением огромного количества тепла. Температура горения летучих веществ в нижней камере составляет 600-800 градусов, а в более мощных моделях котлов этот показатель доходит до отметки 1200 градусов. Основным источником нагрева воды в отопительной системе является именно яркое пламя в нижней камере горения, в то время как верхняя камера служит всего лишь для подготовки сырья (газа) для сжигания в нижней камере. То есть сначала топливо обугливается, а дым, выделяемый при этом, сжигается.

Весь котёл покрыт водяной рубашкой с толщиной слоя воды 2-5см, во время горения котла вода нагревается и подается в отопительную систему. Для повышения КПД и долговечности работы котлы следует следить, чтобы температура «обратки» (уже остывшей воды вернувшейся к котлу для его охдаждения) не была ниже 50°, при низких температурах воды может образовываться конденсат, что при водит в ржавению, а следовательно быстрому засорению системы и износу котла.

Достоинства пиролизных котлов очевидны:

— высокий КПД до 95% (самый высокий на сегодняшний день!)

— длительность работы на одной закладке топлива до 48 часов

— возможность автоматического регулирования работы котла

-экономичность

Недостатки:

— повышеные требования к влажности топлива

— обязательное подключение электричества (для работы вентилятора)

-высокая стоимость котла (хотя при желании умельцы изготавливают газогенераторные котлы сами из высокопрочност стали)

При покупке котла следует узнать его паспортную мощность. Чтобы узнать эффективную жилую площадь, которую может отопить котёл, следует умножить мощность котла на 10. Так пиролизный котёл мощностью 50 кВт рассчитан на отопление дома объемом 500м3. Таким образом при покупке котла следует узнать объём отапливаемой площади путем нехитрых вычислений (паспортная площадь дома умноженная на высоту потолков), затем разделить её на 10 и получить мощность нужного вам котла.

stroy-dom.info

Смотрите также

• 
  Котел mora 5108
• 
  Покраска отопительного котла
• 
  Чудо котел рф
• 
  Сертификат котел очаг
• 
  Расчет конденсационного котла
• 
  Котлы отопления юргинские
• 
  Пк 19 котел
• 
  Котел пк 19
• Котел квг 3
• 
  Квг 3 котел
• 
  Електричний котел купити