Пиролизные котлы: Принцип работы и в чем их плюс. Пиролизный котел с дымососом
Принцип работы и изготовление пиролизного котла своими руками
Постепенный переход на твердотопливные котлы обусловлен желанием людей уменьшить расходы на отопление дома. Лучше всего сэкономить эти средства может пиролизный котел, ведь среди устройств отопления на твердом топливе он является лидером по КПД. Некоторые его модификации могут передавать в теплосеть более 90% образованного во время сгорания топлива тепла. Этот факт является одной из причин, почему многие умельцы берутся за разработку, изготовление и отработку самодельного котла.
Устройство и виды
Газогенерирующие котлы имеют различное строение. По этому признаку они делятся на несколько видов. Но, независимо от вида, устройство пиролизного котла представлено:
- Топкой или газогенерирующей камерой.
- Камерой сгорания газа.
- Камерой догорания газа.
- Камерой с теплообменником.
В большинстве современных агрегатов на твердом топливе топка размещается под камерой сгорания. Также она может быть над этой камерой. Такие, также работающие на отработке котлы, являются редкими. Об этом часто рассказывают в видео о котлах и их подключении.
Пиролизные котлы длительного горения представлены:
- Агрегатами с принудительной тягой.
- Устройствами отопления с естественной тягой.
Схема первого вида включает в себя насос, который подает определенную порцию воздуха. В зависимости от размещения этого насоса котел отопления на принудительной тяге делится на две разновидности:
- Надувное устройство отопления. Вентилятор находится в начале канала, по которому подается воздух внутрь газогенерирующей камеры и камеры сгорания.
- Котел с откачкой. Здесь вентилятор находится в емкости с теплообменником. Его часто размещают под дымоходом. Когда он включается, воздух втягивается в топку и камеру сгорания.
Котлы с естественной тягой не имеют вентилятора. Поэтому для обеспечения всех рабочих процессов их подключают к высокому дымоходу.
Также котлы на твердом топливе бывают одно- и двухконтурными. Как отмечают в разных видео, лучше делать выбор в пользу представителя второго типа.
Принцип работы
Хотя различные модификации пиролизных устройств отопления могут сильно отличаться по строению, принцип работы пиролизного котла любого вида является одинаковым. Он осуществляется по такой схеме:
- В камере газификации зажигают дрова. Когда температура поднимается до нужного уровня, подача воздуха сильно уменьшается. Топливо начинает тлеть.
- Воздух подается только в таком количестве, чтобы дрова тлели. При этом температура достигает 200-800 °С.
- Во время тления топливо разлагается, и из него высвобождаются различные газы, а также образуется кокс.
- Пиролизные газы движутся в камеру сгорания.
- В эту же камеру подается вторичный воздух. Он смешивается с газами, которые начинают гореть.
- Фактически все газы сгорают. Не горят только те, которые начали реагировать с частицами свободного углерода. Результатом этого взаимодействия является образование угарного газа и окиси азота. Такая реакция сопровождается поглощением некоторой части тепла.
- Образованные частицы движутся в камеру догорания и окисляются там. Во время окисления впитанное ими тепло отдается обратно.
- Дымовые газы движутся в теплообменную камеру, проходят через теплообменник и выходят через дымовую трубу.
- Все это время температура внутри камеры сгорания контролируется автоматикой. Температура должна быть постоянно высокой, иначе пиролизные газы не сгорят.
Согласно многим видео о пиролизных агрегатах и их подключении все их типы имеют три общих рабочих режима:
- Режим розжига. Во время него открывается заслонка прямого хода (находится вверху перегородки между газогенерирующей и теплообменной камерами), и все газы, пройдя через заднюю камеру, выводятся через дымоход.
- Рабочий режим. Вышеупомянутая задвижка является закрытой, в топку подается ограниченное количество воздуха, происходит пиролиз.
- Режим загрузки дров. Заслонка прямого хода является открытой, часть пиролизного газа выходит из нее, а часть попадает в камеру сгорания. Пиролиз продолжается.
Нюансы изготовления
Из вышеописанного становится понятно, что внутри будущего самодельного котла будет происходить много сложных химических процессов и от того, насколько правильно они осуществляются, зависит эффективность, а также безопасность работы агрегата. Поэтому, если был сделан выбор в пользу отработки схемы и сборки самодельного агрегата, к этому процессу нужно отнестись с большой ответственностью.
Ситуацию осложняет то, что открытые источники имеют не много чертежей, а также детальных фото конструкций котлов. Большинство из них являются общими и не имеют пошаговых инструкций, а также деталей.
Решить эту ситуацию можно двумя вариантами:
- Купить чертежи с пошаговой инструкцией сборки у производителей или людей, которые имеют хороший опыт в проектировании, изготовлении и отработке газогенерирующих котлов.
- Самому взяться за книги и моделирующие программы, чтобы разработать проект и чертежи пиролизного котла.
При проектировании, отработке пошаговой инструкции, а также изготовлении нужно брать в расчет такие особенности:
- Материал, из которого будут изготавливаться камеры газификации, сжигания и догорания газа, должен быть сталью с жаростойкой футеровкой. Причина этого — 1000 °С внутри камеры сгорания. Если же использовать стандартную листовую сталь, то она прогорит за два-три сезона. Согласно многим видео чаще всего прогорает под камеры сгорания и догорания.
- Лучше сделать водный теплообменник. Хотя он сложнее, поскольку требует изготовления двух емкостей, которые соединяются системой труб, он является более надежным и служит дольше. Что касается огнетрубного теплообменника, то он служит меньше, ведь трубы должны быть нагретыми до температуры больше 600 °С. Такой нагрев приводит к быстрому перегоранию. Люди делают выбор таких теплообменников потому, что изготавливать их проще, ведь они представляют собой одну водяную емкость с небольшим количеством размещенных внутри нее вертикальных трубок.
- Теплообменник размещают только в задней камере. Его не стоит ставить в камерах, где сгорает топливо. Это потому, что он будет впитывать тепло, чем нарушит процессы пиролиза и сгорания газов. КПД станет меньше.
- Камеры стоит делать круглыми или округлыми. Если схема пиролизного котла будет включать прямоугольные емкости, то КПД будет меньше, ведь та часть тепла, которая расходится по углам, просто исчезнет, не дав никакой пользы. Более того, такая утечка снизит температуру во всех камерах и нарушит процессы, которые в них происходят. Идеальными камерами являются круглые. Они выглядят, как поставленная на сторону бочка.
- Сопла также нужно делать округлыми. Идеально, чтобы они имели форму круга. Однако такие отверстия быстро загрязняются пеплом и их нужно очищать. Последний процесс вредит футеровке. Поэтому стоит делать выбор в пользу сопла с видом щели, которая проходит через всю длину дна. КПД из-за такого решения падает не очень сильно — до 3%.
Котлы с наддувом
Хорошим и легким с точки зрения изготовления и отработки представителем таких агрегатов является пиролизный котел Токарева. Если был сделан выбор в его пользу, то разработку, изготовление и отработку осуществляют, взяв в расчет такие особенности:
- Каналы первичной и вторичной подачи воздуха объединяют в один, и на его конце ставят вентилятор. Для этого может подойти даже компьютерный вентилятор.
- Камеру сгорания можно сочетать с камерой догорания. Это возможно благодаря тому, что в обеих возникает достаточное, даже избыточное количество кислорода.
- Необязательной является сталь с футеровкой. Котел можно сделать из жаропрочной стали, а также шамотного кирпича. Такая особенность возможна потому, что основная часть газов сгорает у сопла. Из-за этого температура у него составляет 1000 °С, а у стенок — 800-900 °С.
При этом нужно взять в расчет, что пиролизный котел Токарева и его надувные аналоги не имеют КПД больше 82-84%, а также при мощности, превышающей 30-35 кВт, теряют устойчивость.
Снижение КПД является результатом того, что через топливо в камере газификации проходит малое количество воздуха. Даже если сделать давление большим, ситуация не изменится. Основная часть воздуха будет уходить в стороны, опускаться и попадать внутрь камеры сгорания, где будет накапливаться в избыточном количестве. Из-за этого ухудшается пиролиз, а также снижается температура в сердцевине факела. Поэтому часть пиролизных газов не сгорает и выходит через дымовую трубу. Об этом говорят в разных видео, которые посвящены расчету, отработке схем, а также подключению котлов.
В самодельных котлах с мощностью 30-35 кВт нужно применять электрическую автоматику, а также ставить датчик в камере сгорания.
Котлы с откачкой
Такие пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром изготавливают с соблюдением следующих особенностей:
- Должна быть камера догорания. Ее, а также топку и камеру сгорания, надо сделать из жаростойкой стали с футеровкой.
- Вентилятор, который является дымососом, размещают под дымоходом. Дымосос должен быть особенным, ведь ему придется выдерживать высокую температуру.
- Автоматика может быть механической. Ее можно сделать из биметаллической пластины (монтируется в патрубке подачи воды), цепного механизма и заслонки, которая управляет подачей воздуха в теплообменную камеру. Этот воздух втягивает дымосос. Если нужно ослабить горение газа, приоткрывается заслонка и воздух наполняет камеру с теплообменником. Из-за этого внутри камеры растет давление, и движение пиролизных газов ослабляется. Одновременно ослабляется пиролиз.
Такой пиролизный котел длительного горения имеет КПД, превышающий 90%. Его мощность может достигать 100-150 кВт.
Двухконтурные котлы
Сделанный двухконтурный пиролизный котел своими руками является самым правильным выбором, ведь система отопления без ГВС является своеобразным нонсенсом.
Особенности изготовления двухконтурного устройства отопления являются такими:
- Контур ГВС дополняют накопителем. От полнопоточного контура стоит отказаться потому, что без наличия дорогостоящей автоматики вода в нем может закипеть, из-за чего вся система ГВС может взорваться.
- Циркуляцию во втором контуре и ГВС стоит делать термосифонной. Благодаря этому теплоноситель будет постоянно двигаться по системе и охлаждаться. Кроме этого, когда исчезнет электроэнергия, горячая вода из крана все-таки потечет.
Змеевик (второй контур) встраивают в ту часть отопительного контура, где температура воды не превышает 80-90 °С. А она наблюдается у выхода подачи. Правда, для реализации такого варианта нужно, чтобы система не была сливной, а также имела мембранный расширительный бачок. Теплообменник ГВС можно размещать и в отсеке, который делается вверху перегородки между топкой и теплообменной камерой. Правда, объем такого контура должен быть большим. Расчет его размеров делают так, чтобы его 5 л и более приходились на 1 кВт мощности котла.
poluchi-teplo.ru
Принцип работы и в чем их плюс
Выбор системы отопления для загородного дома, в котором хозяева проживают постоянно, достаточно сложен. Вариантов много. У каждого есть свои достоинства и недостатки. Но, дом отапливать необходимо, причем хочется, чтобы отопление требовало минимум внимания, и было максимально эффективным. Ну, и не забудем про экологическую чистоту. Неприятно, когда из трубы валит дым и вылетает сажа, которая загрязняет участок. Одним из вариантов отопления, удовлетворяющих этим условиям, является создание отопления на базе пиролизного котла. Что он из себя представляет?
Принцип работы пиролизного котла
Второе название пиролизного котла – газогенераторный котел. В основе функционирования пиролизного котла лежит принцип пиролиза древесины. Именно древесина является источником энергии в котле. Принцип пиролиза заключается в том, что древесина, на которую действует высокая температура, порядка 1000 градусов Цельсия, и при недостатке кислорода, разлагается на газообразную часть, т.н. пиролизный газ, и, всем привычный, древесный уголь или кокс. Этот процесс происходит с выделением тепла, которое и согревает воздух, поступающий в зоне горения. Высокая температура, вкупе с кислородом, вызывает горение пиролизного газа, которое и используется для получения тепла. Кроме того, горение пиролизного газа уменьшает количество вредных примесей в дымовой смеси, и количество вредных примесей меньше, чем в обычном дыме в три раза. Фактически на выходе пиролизного котла остается углекислый газ и водяной пар. Количество образуемой золы и сажи минимально.
Устройство пиролизного котла с описанием процессов его работы
1 - топливо, 2 - первичный воздух, 3 - вторичный воздух, 4 - уходящие газы, 5, 6 - вход и выход воды, A - камера газификации, B - колосник, C - камера дожигания, D - газоход, E - дымосос
Работа пиролизного котла начинается с закладки в него топлива. Обычно это березовые поленья. Поленья хвойных пород не используются, поскольку у них высокое выделение смолистых веществ. После розжига топлива начинает работать вентилятор котла. Вентилятор управляет процессом горения, чаще всего используется вентилятор-дымосос. После поднятия температуры до 250 °С и просушки древесины, процесс горения, практически, прекращается (ограничением кислорода), начинается процесс пиролиза. При пиролизе, как мы уже говорили, начинают выделяться горючие газы. При недостатке кислорода в камере закладки, древесина практически не горит, но выделяет газы которые и используются: во первых для поддержания собственной высокой температуры и продолжения процесса пиролиза, во вторых для нагрева обогревающего теплоносителя (например воды), который используется для отопления помещения. Газы сгорают в отдельной камере от дров. В итоге после выхода всех газов из древесины получается древесный уголь. Газы из него вышли и процесс пиролиза прекратился, но сам по себе древесный уголь еще можно дожечь. Вновь включается вентилятор и начинается процесс горения с подачей кислорода . Древесный уголь дожигается обычным способом как в печи, в итоге получаем очень высокий КПД и длительное время выделения тепла при прохождении разных физико-химических процессах (горение- пиролиз-горение)
В итоге процесс работы пиролизного котла можно разделить на несколько этапов.
На первом этапе, при температуре до 250°С, происходит дегазация топлива и его подсушка (древесины). С поднятием температуры до 450°С пиролизный газ, соединяясь с кислородом, сжигается, На третьем этапе, при температуре в 750-850°С происходит дожигание пиролизного газа, часть тепла возвращается в верхнюю камеру, остальное тепло используется для нагрева теплоносителя. Последний этап работы пиролизного котла дожигание древесного угля.
Отличие работы пиролизных котлов от других источников тепла
Пиролизные котлы экономичнее других видов котлов. Одна закладка топлива может вырабатывать тепло в течение 10-12 часов.Нет необходимости постоянного контроля работы котла. Пока есть топливо, котел работает.Работа системы отопления начинается очень быстро, 30-40 мин и температура воды достигает +60-90°С, и система отопления начинает работать.Автономность и естественная циркуляция воды при нагреве. Нет необходимости в создании дымоходов большого размера. Т.к. температура выходящих газов невелика, то и размер труб на выход невелик.Практически, полное сгорание топлива не требует частого очищения котла.
Достоинства пиролизных котлов
Высокая экономичность, КПД до 90%.Высокая эффективность – работа до 12 часов на одной закладке топлива.Высокая экологичность, за счет сгорая вторичных газов.Минимальные отходы.Автоматизация процесса отопления.Интеграция с другими системами отопления.
Недостатки пиролизных котлов
Необходимость в электричестве для работы вентиляторов.Высокая стоимость, по сравнению с другими системами.Необходимость использования сухого топлива, особого вида (древесина лиственных пород).
Но, при всех "ЗА" и "ПРОТИВ" пиролизных котлов, они выглядят очень привлекательными для использования в загородных домах. Во-первых, доступность древесного топлива. Высокая эффективность. Кстати, никто не пытался использовать в качестве топлива древесные пеллеты. Возможно, они будут более эффективными, чем просто дрова. Во-вторых, регулирование, такого непростого процесса, как горение древесины, тоже является привлекательным фактором. В общем, стоит подумать, оценит всё, и принять взвешенное решение.
xn-----7kcglddctzgerobebivoffrddel5x.xn--p1ai
Дымосос и пиролизный котел своими руками Спорт видео
...
2 г. назад
Дымосос — тягодутьевая машина Atas FCJ4C82S брал тут http://www.kotly.com.ua/k1_4997.php Вытяжные вентиляторы C52S находят примен...
...
1 мес. назад
ТЕЛЕФОН МОБИЛЬНЫЙ +380 994 044 639,можете звонить,если есть вопрос))) Пишите рекомендации.Может прислушаюсь,я...
...
11 мес. назад
https://vulkanenergo.com.ua/ru/dimososi_i_ventiljatori/dymososy-dn.html Дымососы ДН-6,3; 8; 9; 10; 11,2; 12,5 — Вулкан-Теплоэнерго. На самом деле дымо.
...
2 г. назад
Пиролизные котлы своими руками http://svoimi-rukami.vilingstore.net/Piroliznye-kotly-svoimi-rukami-c017817 Дымосос и пиролизный котел своими...
...
3 г. назад
Отсутствие на рынке дымососов для бытовых котлов за исключением немецких и польских изделий по цене самоле...
...
2 г. назад
Двадцати киловаттный котел. Пробный запуск.
...
2 г. назад
Вариант установки дымососа на дымоход снаружи помещения. Покупал тут: http://kotly.com.ua/ventilyator_atas52.php Сайт проекта...
...
6 мес. назад
ФЛП КУЛИКОВА Н.Д. - производитель автоматических пеллетных горелок «АРВ» ,пеллетных котлов, теплообменнико...
...
2 мес. назад
Как показала практика, прогретый котел в состоянии работать на естественной тяге после выключения дымосос...
...
6 мес. назад
крыльчатка 150мм.
...
9 мес. назад
У меня после установки котлаХолмова появилась потребность увеличить тягу для нормальной роботы котла....
sports-video.ru
Пиролизный котел длительного горения
Общие сведения о пиролизных котлах длительного горения с водянымконтуром
В условиях, когда к дому не подведён газ, или если владелец хочет обеспечить себе некоторую независимость от газа, используются альтернативные средства обогрева жилья. Одним из таких средств являются пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром, работающие на твёрдом топливе. Сегодня популярность этого вида отопительных приборов достаточно высока, отзывы о них самые благоприятные, хотя существует мнение, что ряд недостатков делает их не настолько привлекательными, как хочет нас убедить реклама.
Принцип действия пиролизных котлов основан на выделении горячего газа твёрдым топливом при высоких температурах. Как уже упоминалось, этот агрегат работает на твёрдомтопливе. Он снабжён двумя камерами – в одну мы помещаем дрова, в другой происходит сгорание выделяющихся газообразных веществ. Этот процесс называют пиролизным сжиганием или сухой перегонкой. Процесс горения стимулируется принудительной тягой, создаваемой специальным дымососом.
Пиролизный котёл длительного горения может быть снабжён водяным контуром – циркулирующая вода нагревается и служит дополнительным средством обогрева помещения.
Алгоритм работы пиролизного твердотопливного котла длительного горения
Схема работы такого устройства довольно проста. Рассмотрим её поэтапно:
Для обеспечения принудительной тяги используется, как уже упоминалось, дымосос, работающий на электрическом приводе. Древесный газ высушивает влагу, имеющуюся в дровах, а также воздух в системе.
Отзывывладельцевпиролизных котлов достаточно позитивны – работа такого агрегата обеспечивает медленное сгорание дров – одной закладки хватает до десяти часов непрерывного горения. Это очень удобно, поскольку исчезает необходимость следить за устройством и часто подкладывать дрова по мере их выгорания. В твёрдом топливе есть ещё тот плюс, что оно высокоэкологично – продукты сгорания не отравляют воздух и человеческий организм.
Достоинства пиролизных котлов длительного горения
Отзывы об устройствах этого типа встречаются самого разного толка – и хвалебные речи, и некоторое недовольство недостатками, которые, если честно сказать, встречаются в любой модели любого прибора без исключения. Но есть положительные стороны, вызывающие положительные отзывы всех владельцев этих агрегатов:
Совокупность всех этих характеристик даёт возможность смело утверждать, что твердотопливныйпиролизный котёл, оснащённый водянымконтуром гораздо эффективней обычного дровяного агрегата.
Недостатки пиролизных котлов
Для объективной оценки данного вида устройств необходимо, кроме достоинств, рассмотреть и их недостатки. Как уже говорилось, отзывывладельцев не всегда единодушно положительны. Итак, какие же минусы можно отметить у данного вида отопительных приборов?
Заключение
Исходя из всех рассмотренных достоинств и недостатков, не возникает сомнения в том, что пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром, работающие на твёрдом топливе, удобны в эксплуатации, эффективны и выгодны для обогрева помещений. Это особенно актуально, если поблизости есть лесопилка или деревоперерабатывающий завод, что даёт возможность использовать отходы этих предприятий в качестве дешёвого топлива. Высокий коэффициент полезного действия, хороший обогревающий эффект и отсутствие необходимости частых закладок дров делают этот вид обогревающих приборов очень привлекательным для тех, кто задумывается о способах обогрева своего жилища.
openstroi.ru
.jpg)
