Что значит пиролизный твердотопливный котел
Эффективность увеличена в разы! Пиролизный котел: что это такое, принципы его работы
Вы просматриваете раздел Пиролизные, расположенный в большом разделе Котлы.
Работа пиролизного котла основывается на особой химической реакции — пиролизе.
Под данным термином подразумевается процесс разложения органического топлива на газ и уголь. При этом в большом объёме выделяется тепловая энергия.
Процесс возможен только при определённых условиях: нехватка кислорода в пространстве. Высокая температура: 200–800 °C.
Принципы пиролиза для отопления
Пиролиз широко применяют в разных отраслях промышленности. Востребован этот химический процесс и для обогрева жилых площадей.
Пиролиз происходит при любом виде твёрдого сырья:
Однако наиболее эффективно пиролизный агрегат работает на топливе с повышенным уровнем выхода летучих веществ — на древесине толщиной 80—100 мм. Вместе с ними используют пеллеты или древесные отходы.
Внимание! Использовать только опилки или пеллеты нецелесообразно — с ними котел не вырабатывает тепло или же его КПД снижается до минимума.
Пиролизный котел: что это значит, его устройство
Конструкция пиролизного котла выглядит следующим образом:
Отопительный котёл на основе пиролиза представляет собой двухкамерный агрегат — в этом его особенность. Главная химическая реакция в этих камерах:
Фото 1. Камера загрузки топлива в пиролизном котле. Внутренняя отделка выполнена шамотным кирпичом.
Два пространства между камерами разделяет колосник, в который загружается топливо. Там оно поджигается и запускается дымосос. Колосник препятствует выходу тепла из верхней камеры загрузки и обеспечивает лёгкий поток первичного воздуха.
Пиролизные топки оснащены переключателями тяги, которые разжигают топливо. Таким образом, в начале розжига котёл функционирует как устройство прямого горения, а после закрытия задвижки переключается на пиролиз.
Виды пиролизных устройств, характеристики
Котлы на основе пиролиза различаются по своему строению. Так, существуют:
Фото 2. Пиролизный котел с нижней камерой дожига. Стрелками указаны составные части устройства.
А также пиролизные котлы различаются по типу используемой тяги:
По способу отопления выделяют два типа пиролизных устройств:
Чем отличается пиролизный котел от твердотопливного
Выбирая пиролизный котел, перед покупателем, в первую очередь, возникает вопрос, чем он отличается от классического. Второй обязательный вопрос: какой котел лучше – пиролизный или твердотопливный? Попробуем разобраться.
Чтобы понять, чем классический котёл отличается от пиролизного, нужно разобраться в принципе их работы.
Принцип функционирования котлов
В традиционном твердотопливном котле используется классический принцип сгорания твердого горючего. Тепло, выделяемое при горении, передается теплоносителю, который движется по системе трубопроводов, обогревая жилище.
В классическом котле топливо сжигается по типу печки. Над пламенем расположен теплообменник, который принимает часть тепла – примерно 80%. Остальное тепло уходит в дымоход из-за того, что интенсивное горение трудно регулировать.
Пиролизный котел работает совсем по другому принципу. Работа пиролизного котла построена на принципе газогенерации. В результате медленного тления горючего при повышенных температурах и отсутствии кислорода происходит выделение генераторного газа, который впоследствии сгорает, и тепловая энергия передается теплоносителю.
Топка состоит из двух камер. В одну из них закладываются дрова, где и происходит сжигание дров, топливных брикетов или другого топлива. Горение начинается с обычного розжига. При стабильном горении прекращается подача воздуха в первую камеру – при этом при отсутствии кислорода топливо переходит в фазу тления. Температура в камере при этом превышает 400 градусов, и достаточно быстро создаются оптимальные условия для начала пиролиза.
Пиролизный газ направляется во вторую камеру с достаточным количеством кислорода, где происходит догорание при температуре около 1000 градусов. Блок автоматики регулирует подачу воздуха для производства необходимой тепловой энегрии, которая посутпает в систему отопления.
Процесс пиролиза происходит достаточно долго, при этом топливо сгорает практически без остатка. Как результат – высокий КПД и длительные интервалы между загрузками.
Особенности котлов
Для сравнения рассмотрим плюсы и минусы каждого вида котла.
♦ Плюсы традиционных котлов :
♦ Минус классического котла:
♦ Рассмотрим плюсы пиролизного котла:
♦ У таких котлов есть и свои минусы:
Классические котлы от пиролизных отличаются меньшей стоимостью. Но если брать во внимание эффективность и экономичность пиролизного котла, затраты будут оправданы. Эксплуатация пиролизного котла обойдется в разы дешевле, чем классического. Однако, для многих покупателей фактор цены остается решающим при выборе котла. Поэтому далеко не все решаются купить пиролизное оборудование, выбирая более доступные классические вариации. Специалисты всё-таки советуют однажды потратить большую сумму на покупку качественного оборудования, чем потом страдать от повышенного расхода твердого горючего.
Какой самый лучший пиролизный котел?
Мы отвечаем: Termico ЕКО-П! Эта серия является самой популярной и продаваемой в категории пиролизных котлов. И это неспроста.
Если вам нужно купить твердотопливный пиролизный котел для дома, то эта модель окупится за один отопительный сезон и проработает не менее 10 лет. Одна закладка топлива обеспечит отопление на 12 часов. Котлы с успехом работают на дровах с влажностью 40%. Кроме того, можно использовать и другое твердое топливо. КПД Современный дизайн, качественная фурнитура, удобство монтажа и простота обслуживания
Termico ЕКО-П на 12-60 кВт
Полное описание, технические характеристики и видеоотзыв покупателя здесь.
ТОП 3 классических котлов
1. Неус Практик 12 кВт
Идеальный вариант для частного дома, если вы хотите купить котел с высоким КПД 85%, большим объемом топки — 62 л, энергонезависимый вариант по невысокой цене.
Вместительность топки – от 116 литров. КПД: 85%. Работа на одной загрузке: дрова — 1 сутки, уголь — до 5 суток. Стальной теплообменник 4 мм.
Полное описание, технические характеристики и видео обзор котла — переходите по ссылке.
Недорогой котел с универсальностью топлива, высоким КПД (85% даже при использовании низкокалорийных видов) и с большой топкой (48 л). Для угля в качестве твердого топлива, отопление обойдется дешевле в 1,5-2 раза, чем эксплуатация газового котла.
Здесь — видео обзор, описание и технические характеристики.
3. Marten Base 12V с варочной плитой
Бюджетный вариант энергонезависимого отопительного агрегата, который используется не только для организации системы отопления, но и для приготовления пищи. Этот котел покупают, как и для дач, и для загородных домов, и для отопления небольших коммерческих помещений. Продуманная конструкция позволяет добиться длительности горения одной загрузки топлива 6-8 часов, несмотря на сравнительно небольшую топку.
Во многих странах Европы классические твердотопливные котлы запрещены к применению. Их нельзя устанавливать из-за низкой экологичности, так процесс горения сопровождается выбросом значительного количества вредных веществ. Такие страны как Англия стараются ограничить использование или вовсе запретить применение классических котлов в жилых домах. Решение остается только одно – пиролизный котел.
Благодаря двухэтапному сжиганию пиролизный котел «выжимает» всё из топлива по максимуму. Поэтому горение происходит намного длительнее, чем в классических котлах. Главная особенность пиролизного оборудования – минимальное количество выбросов в атмосферу.
Каждый вид котельного оборудования имеет свои плюсы и минусы. Но, однозначно, пиролизный котёл сегодня – лидер среди всего оборудования для отопления жилых и коммерческих зданий. Его выбирают за экономичность, экологичность и удобство эксплуатации.
Пиролизный твердотопливный котел длительного горения: модели и цены
В случаях, когда нет возможности обеспечить дом газовым отоплением, а электрические системы неприемлемы по цене, хорошей альтернативой является современное автономное оборудование, например, пиролизные твердотопливные котлы длительного горения. Рассмотрев особенности, преимущества, недостатки изделий, можно понять, насколько выгодны их приобретение и эксплуатация.
Особенности пиролизных котлов
Главное отличие газогенераторных котлов от обычных твердотопливных агрегатов заключается в их устройстве, которое обеспечивает возможность процесса пиролиза, то есть термического разложения веществ. В результате тепло выделяется за счет сжигания самого топлива (древесины, древесного угля и т. п.) и выделяемых в процессе газов.
Устройство
Основным элементом является топка, которая состоит из двух камер: загрузки (также называется «газифицирующей») и сгорания. Первое отделение предназначено для закладки топлива. Во второй камере происходит сжигание пиролизных газов.
Отделы топки разделяются колосником и сообщаются посредством форсунки. В отличие от других бытовых котлов, для газогенераторного оборудования характерно верхнее дутье, когда пе рвичный воздух направляется сверху вниз.
Во многих таких приборах применяется принудительная тяга, в связи с повышенным аэродинамическим сопротивлением внутри топки. Для этих целей агрегат оборудуется вытяжным вентилятором.
Подробности конструкции можно рассмотреть на схеме.
Принцип действия
Ключевыми особенностями газогенераторного оборудования являются более продолжительное горение от одной закладки и меньший расход топлива. Эти преимущества возможны благодаря принципу действия пиролизных агрегатов.
Работу котла можно разделить на следующие этапы:
Преимущества
Рассматриваемый тип отопления используется в случае невозможности подвести к дому газовую трубу. В такой ситуации выбор чаще всего происходит между обычными твердотопливными котлами и пиролизными агрегатами.
Газогенераторные приборы обладают рядом преимуществ:
Недостатки
Основным недостатком газогенераторного оборудования является его цена, которая превышает стоимость обычных твердотопливных агрегатов в 1,5–2 раза. Однако этот минус оправдывается удобством эксплуатации и быстрой окупаемостью за счет снижения количества потребляемого топлива.
Виды пиролизных котлов
В зависимости от технических особенностей газогенераторные агрегаты бывают энергозависимые и энергонезависимые, с нижней или верхней камерой дожига.
Энергозависимые
Наиболее распространенный вид — дутьевые энергозависимые котлы. Этот тип оборудования подразумевает принудительную тягу, то есть наличие электрического вентилятора, который перегоняет выделенный газ из отделения для загрузки в камеру сжигания через специальную форсунку. Как правило, такие пиролизные котлы оснащены электрической панелью управления.
К достоинствам можно отнести:
К основным недостаткам можно отнести:
Энергонезависимые
Газогенераторное оборудование, не оснащенное электроникой, вентиляторами и дымососами, называется безнаддувным или энергонезависимым. Рабочий процесс здесь происходит за счет естественной циркуляции, то есть выделяемые газы переходят в отсек сжигания без принудительной тяги.
Мощность регулируется посредством механического регулятора тяги за счет изменения объема поступающего первичного воздуха. Внутренние отсеки, как правило, выполняют функцию теплообменника, поэтому им не требуется дополнительная обмуровка, в отличие от котлов с принудительной тягой, работающих от источников питания.
Для работы котла подходит практически любое твердое органическое топливо. Энергонезависимые устройства должны быть оснащены высоким дымовым трактом, чтобы обеспечить лучшую циркуляцию воздуха.
Преимущества приборов с естественной тягой:
С нижней камерой дожига
За счет большего удобства эксплуатации этот вариант наиболее распространен. Топливо требуется загружать в верхнюю часть, что наиболее рационально. Выделяемые при горении газы направляются сверху вниз через форсунку. Дымоход расположен внизу.
Так как при естественной циркуляции летучие вещества перемещаются вверх, в конструкциях с нижней камерой сжигания необходима принудительная тяга.
Главное неудобство такой конструкции состоит в том, что зола из камеры загрузки попадает в отделение для сгорания газов. Поэтому процесс чистки прибора более сложный, и такую процедуру требуется проводить чаще.
С верхней камерой дожига
При такой конструкции возникает меньше проблем с чисткой прибора, так как зола скапливается в отделении для загрузки топлива. Принудительная тяга здесь не обязательна — газ поднимается в камеру сгорания посредством естественной циркуляции.
Однако КПД таких котлов ниже, потому что дым уходит из камеры быстрее, температура его выше, в результате он успевает отдать меньше тепла. Основной принцип работы газогенераторного котла всегда остается неизменным, даже при смене места расположения камеры сгорания.
Какое топливо подходит
Показатель влажности топлива не должен превышать 25%, иначе энергия будет расходоваться на испарение воды, мощность окажется ниже необходимой, водяной пар начнет разбавлять выделяемые газы и мешать горению. В результате котел прекратит работу.
В остальном выбор топлива часто зависит от модели. Бывают устройства исключительно дровяные, а некоторые агрегаты могут хорошо работать и на других видах горючих материалов, таких как бурый или каменный уголь.
Наиболее эффективны газогенераторные системы, работающие на топливе с высоким выходом летучих веществ:
При выборе материала также нужно ориентироваться на продолжительность его горения. Для сжигания мягкой древесины потребуется 7 часов, прессованных опилок, торфа и твердого дерева — 9–10 часов. Время тления бурого угля ограничивается 10–11, а черного — 12–14 часами.
Наибольшую мощность обеспечат натуральные дрова с длиной поленьев 450–650 мм. Кроме того, использование такого вида топлива способствует повышению срока службы оборудования.
Как правильно выбрать
Сегодня множество производителей выпускают газогенераторное оборудование, поэтому выбор модели становится довольно сложной задачей. На пиролизные твердотопливные котлы цена варьируется от 30 до 300 тысяч рублей в зависимости от мощности, комплектации, габаритов и других показателей.
При покупке стоит ориентироваться на следующие характеристики:
Обзор популярных моделей и их стоимость
На российском рынке представлено множество разновидностей котлов российского и импортного производства. Лидерами по изготовлению газогенераторных систем считаются немецкие производители. Оборудование, изготовленное в Германии, обладает наиболее высокими показателями КПД, а также отличается повышенной экологичностью из-за незначительного выброса вредных веществ в атмосферу.
Чешские и итальянские производители не менее известны на рынке благодаря хорошему качеству продукции. При этом они предлагают оборудование меньшей стоимости по сравнению с моделями немецкого производства.
Российские отопительные системы представляют собой доступную альтернативу импортным аналогам, так как стоят гораздо меньше. В случае ограниченного бюджета нужно остановить свой выбор именно на них.
Buderus Logano S171-20W
Одна из лучших моделей немецкого производства. По типу конструкции — это напольный энергозависимый котел с нижней камерой сгорания. Прибор оснащен современной автоматикой, позволяющей эффективно управлять всей системой. Благодаря мощности 20 кВт может обогреть до 200 квадратных метров площади. Показатель КПД достигает 89%.
В качестве топлива используется природная древесина. Загрузочная камера имеет большой объем (длина полена до 58 см). Котел оснащен индикатором включения, термометром и удобным дисплеем. Реализует функции защиты от перегрева и блокировки насоса.
Теплообменник выполнен из стали толщиной 5 мм. Модель имеет привлекательный дизайн. Габариты прибора небольшие для газогенераторной техники, его размер — 620 x 1136 x 1019 мм, вес — 362 кг. Средняя стоимость составляет 245 тысяч рублей.
Atmos DC 25 GS
Напольная модель от чешского производителя с механическим управлением. Имеет мощность 17–25 кВт, что позволяет отапливать помещения площадью от 150 до 250 квадратных метров. КПД достигает 80%.
Котел работает на древесном топливе. Благодаря вытяжному вентилятору обеспечивается равномерное горение на разных мощностях и упрощается растопка котла. Одна загрузка сгорает в течение 8–12 часов в режиме непрерывной работы. Конструкция обеспечивает удобный сбор золы.
Размеры котла — 680 x 1200 x 1045 мм, вес — 408 кг. Цена в различных точках продажи варьируется от 230 до 280 тысяч рублей.
Ferroli SFL 3
Напольная чугунная газогенераторная система от итальянского производителя. Модель предназначена для отопления производственных и жилых помещений площадью 200-250 квадратных метров. Мощность агрегата составляет 22,5 кВт. КПД достигает 87,6%.
В качестве горючих материалов подходят:
Загрузочная камера вмещает крупные поленья, что уменьшает трудозатраты на подготовку топлива. Модель имеет компактные размеры — 520 x 940 x 510 мм. Вес устройства составляет 193 кг. Минимальная цена — 81 тысяча рублей.
Цены на котел Ferroli SFL 3
Буржуй-К СТАНДАРТ-10
Бюджетная модель отечественного производства, которая хорошо выполняет свои основные функции. Мощность — 10 кВт, оборудование рассчитано на обогрев площади до 100 квадратных метров. Показатель КПД — 85%.
Модель предназначена для работы на различных видах твердого топлива. Это могут быть не только обычные дрова, но и брикетированное горючее. Объем топки составляет 0,055 куб. метров, а глубина — 50 см, что позволяет использовать крупные поленья.
Размеры модели относительно небольшие — 380 x 760 x 850 мм, вес составляет 180 кг. Купить такой котел можно по цене 39 тысяч рублей.
Цены на котел Буржуй-К СТАНДАРТ-10
Как изготовить самостоятельно
Сегодня многие умельцы изготавливают пиролизный котел своими руками. Их подходы и варианты конструкций отличаются друг от друга. Некоторые мастера делают собственные расчеты и чертежи, другие заказывают профессиональные схемы. Какой путь предпочесть, зависит от уровня подготовки и навыков каждого мастера.
Самостоятельное изготовление — это сложный и трудоемкий процесс. Потребуется подготовить определенный минимум материалов, инструментов и оборудования, выполнить поэтапную сборку и произвести проверку работы агрегата.
Примерная схема изготовления котла.
Необходимые инструменты и материалы
В качестве материала для изготовления корпуса и камер можно использовать жаропрочный металл или чугун, но в целях экономии чаще всего применяют простую углеродистую сталь толщиной 5 мм. Расход для указанной схемы будет составлять 7,5–8 квадратных метров.
Помимо основного материала также потребуются:
Количество материала, требующегося для изготовления котла, будет зависеть от выбранного варианта реализации, его схемы и размеров.
Основные инструменты, которые потребуются для самостоятельной сборки:
Сборка внутренних частей
Для качественной сборки необходима точная нарезка листового металла по заданным размерам. Это трудно сделать самостоятельно с использованием болгарки, поэтому данный этап работы лучше доверить специалистам, которые выполнят работу с помощью профессионального оборудования. Если срез будет идеально ровным, то и швы получатся аккуратными.
Сборку подготовленных материалов можно подразделить на следующие основные этапы.
Металлические листы соединяют и сваривают в соответствии со схемой. В результате получается двухкамерная конструкция.
Внутри отделения для загрузки топлива к задней части камер приваривают стенку и воздуховоды, которые выполняют из профильной трубы 60 х 30 мм. Предварительно по всему ее периметру просверливают отверстия для равномерного распределения подаваемого воздуха.
В стену топочной камеры врезают металлическую трубу для вторичной подачи воздуха. К ней приваривают патрубок. С котлом она должна быть соединена профтрубой размером 20 х 20.
Далее изготавливают теплообменник. Нарезают трубу на 10 частей одинаковой длины. Берут два плоских металлических листа и прорезают в них круглые отверстия под диаметр заготовок. Вставляют трубы в пластины и приваривают.
Теплообменник скрепляют с внутренним корпусом котла, делают дроссельную заслонку, затем приваривают заднюю стенку.
Внутреннюю часть камер обкладывают шамотным кирпичом. Для этого его нужно нарезать, обточить и подогнать по месту укладки. Чем больше мощность котла, тем длиннее должна быть газовая щель форсунки — от 140 (15 кВт) до 280 мм (50 кВт), ширина — 34 мм.
К передней панели топливной камеры приваривают стенку с предварительно вырезанными отверстиями для трубы выходящего и входящего воздуха.
Затем приваривают крышку, а на место заслонки — боров.
Всю конструкцию котла обрамляют внешними металлическими панелями. Для изготовления кожуха используют листы толщиной 4 мм и уголки.
Для их качественного закрепления на заготовке делают отверстия и приваривают.
Дверцы усиливают шамотным кирпичом и устанавливают на фронтальную панель. Для их изготовления лучше использовать чугунные пластины.
После завершения сборки обрабатывают сварочные швы. Желательно покрыть верхнюю крышку котла грунтовкой и теплоизоляционным материалом.
Резьбовые шпильки будут нужны для регулирования работы воздушных заслонок.
Котел полностью покрывают внешним кожухом. Из профтрубы делают воздуховод. Для создания принудительной тяги на него наваривают вентилятор. Чтобы оптимизировать процесс горения, нижнюю камеру тоже обкладывают кирпичом.
Обязательно следует установить на котел группу безопасности: воздухоотвод, аварийный клапан сброса давления, монометр.
Проверка
Перед началом эксплуатации собранную конструкцию необходимо проверить.
Хорошо работающая система обладает следующими качествами:
После успешной проверки оборудования можно переходить к монтажу и эксплуатации самодельной системы.
Рекомендации по монтажу
Устанавливать пиролизный твердотопливный котел длительного горения необходимо, соблюдая технику пожарной безопасности. Котел лучше всего установить в нежилом помещении на бетонное основание или металлический лист. Рекомендуемое расстояние до стен помещения или мебели — не менее 20 см. В котельной необходима хорошая вентиляция на случай утечки угарного газа.
Для подключения используются следующие элементы:
Посмотрите видео о том, как правильно установить пиролизный котел своими руками.
Подключение к системе отопления схематически можно представить следующим образом. Калькулятор утеплителя для пола читайте у нас на сайте.
Видео
Посмотрите видео, в котором наглядно продемонстрирован принцип работы пиролизного котла.
Евгений Афанасьев главный редактор
Автор публикации 08.11.2018
Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!