Котлы пиролизные длительного горения; стоит ли выбирать

Котлы пиролизные длительного горения — стоит ли выбирать

Еще в 50-х годах прошлого века в СССР проводились исследования по созданию пиролизного котельного оборудования. Проект был закрыт как экономически нецелесообразный. В наше время производители без проблем создают линейки котлов для домашнего использования на большие закладки дров, с пиролизным процессом, с форсунками и вентиляторами для тяги сквозь дрова и подачи газов на дожиг… Выгодно ли приобретать пиролизный (длительного горения) котел в наше время?

Как работает пиролизный котел

Пиролиз — образование горючих газов при тлении древесины с недостатком кислорода. Образовавшийся газ СО и другие летучие, с помощью вентилятора вдувается вместе с сажистыми частичками дерева во вторичную камеру через форсунку, где все это догорает, превращаясь большей частью в СО2, золу, воду…

При этом реализуется то, что больше всего хочет потребитель от твердотопливного котла.

Редкое обслуживание — большая закладка дров дает возможность подходить к котлу намного реже, чем к обычному, — 1 — 2 раза в сутки.
Схемотехника движения газов и более полное сгорание топлива без остатка углей позволяет повысить КПД по сравнению с обычным котлом, причем некоторые производители заявляют, что КПД их котла с пиролизом более 90%.

Напомним, что у обычного твердотопливного без форсунки — 75 — 78%. Таким образом, экономия дров якобы внушительная….

Кто производит котлы с пиролизом больших закладок древесины

Не может не настораживать тот факт, что именитые европейские и мировые производители отопительного оборудования в своей линейке имеют лишь совсем немного, и скорее экспериментальных образцов, котлов на большие закладки топлива с его тлением и дожигом газов, при целых горах другого оборудования представленных в продаже и на выставках. Такое положение они объясняют тем, что нет преимуществ и нет спроса. Как же так? — такие достоинства, — и нет преимуществ?

Массовое производство пиролизных котлов развернуто лишь фирмами на просторах СНГ, здесь же они и рекламируются и продаются. В тоже время в западных странах просто так генерировать СО в отопительном оборудовании к тому же запрещает законодательство, — при поломке можно травить атмосферу и др.

Стоимость пиролизных агрегатов, какая цена у длительного горения

Выясняется, что у именитых производителей цена на котлы пиролизные больше чем на классику в 3 раза, у местных — в 1,7 — 2,0 раза. Так «обычный европеец» тянет на 60т.р., к примеру. Соотнесенный с ним по качеству и мощности пиролизный — 160 — 180 т.р.

Нашего разлива прстой — 30 т.р., а пиролизный — 60 т.р.

Окупится ли такое оборудование? — давайте подсчитаем прибыль от большего КПД. Кстати, истинные характеристики дают те же европейцы, а не рекламные буклеты местных. Можно подсмотреть, что фирмы заявляют КПД на вентиляторно-форсунчатых с огромной закладкой — 87 — 89%, в то время как на обычных — 77 — 79%. Примем разницу между ними в 10%.

Прямая экономическая выгода от использования пиролизного котла

На дрова в типичном доме на 15 кВт израсходуется 20 т.руб в год (обычная цифра), к примеру. Мы считаем, что сумели реализовать 10% разницы, и потратили с пиролизным 18 т.р., сэкономив на топливе 2 т.р. в год. Но при этом вентилятор мощностью 80 Вт существенно портит цифры, сумел за 7 месяцев при работе 70% времени и существующих тарифах на электричество (порядка 4,9 руб) скушать 1500 руб. Поэтому прямая максимальная экономия составила всего 500 руб./год.

А это уже на грани погрешности, типа «забыли закрыть форточку, отключить комнату, не экономно топили…». Получается, что разницу даже в 30 тыс. руб. в цене между обычным и пиролизным нужно окупать 50 лет. Т.е. экономии нет вообще — затраты на оборудование не оправдываются.

Но мы то переплачиваем в основном за комфорт, чтобы заниматься большой закладкой и не обслуживать часто, не так ли? Но, к сожалению, надежды на простоту и беспроблемность здесь не оправдываются.

Список недостатков твердотопливного пиролизного котла длительного горения

Древесная зола — отличное удобрение, содержащее «пол таблицы Менделеева», особенно полезна для закисленных глинистых почв, которых у нас в избытке, так как подщелачивает. С обычного котла, древесную золу рачительные садоводы выгребают и используют на благо урожая, цветоводства, облагораживания участка… Но с пиролизным не получится – вся зола выдувается вентилятором в трубу и оседает на крышу, и далее по ветру на головы и автомобили, поэтому садоводы будут просто разочарованы.
При пиролизных процессах из дерева выделяется все, что может лететь, в том числе и вся смола, и оседает тут же на стенках, форсунках, всех деталях, догорая и превращаясь в корж. Производители прямо запрещают применять ель, сосну и березу (а чем топить?), но и другая древесина дает такой осадок, что котел быстро выходит со строя – требуется уморительная сложная постоянна чистка.
Нет возможности топить сырыми дровами – толкового тления не получится, так как вся энергия уйдет на испарение воды… такие ограничения по топливу придают много хлопот в обычной жизни.
Тление большой закладки дров нельзя остановить – разве что залить водой бочкообразное устройство. В межсезонье, когда требуется топить редко и мало, это обычно приводит к перерасходу дров. Выделяемая энергия этим устройством совпадает с потребностями дома только при значительных холодах. Этим фактом полностью нивелируется несколько повышенный КПД – случаются перегревы…

О цене уже говорили, — она большая, но с учетом указанных недостатков, оказывается, что такой ценой действительно нечего компенсировать – одни какие-то проблемы…

Как сделать редкое обслуживание котла

На западе к тому же есть ограничения на эксплуатацию оборудования генерирующего СО внутри себя. По их нормам, сжигание топлива должно происходить сразу с максимальным количеством кислорода и образованием безвредных веществ. Любая поломка, сбой в работе (в теории) с пиролизным теплогенератором — и КПД будет предельно низким, а загрязнение атмосферы угрожающим, к тому же создается и угроза жизни от выделяющихся ядов. В тех странах запрещено применять котлы периодического действия без теплоаккумулятора. Котел работает с максимальным кислородом (и максимум КПД тоже для обычного котла) — энергия накапливается в бочке…

За ту же повышенную цену, есть два пути повышения комфорта.

Установка теплоаккумулятора и увеличение теплоемкости внутри здания при достаточно мощном теплогенераторе периодического действия.
Установка постоянно действующего, т.е. автоматизированного дровяного (угольного) котла.

Как работает твердотопливный пиролизный котел длительного горения

Каждый владелец частного дома, выбирая твердотопливный отопительный котел несомненно хочет сделать лучший выбор. Один из основных критериев на который обращают внимание все покупатели без исключения это экономичность. Среди всего многообразия устройств представленных на российском рынке, есть одна разновидность использующая особый способ его сжигания – пиролизные котлы длительного горения. Давайте попробуем разобраться как работает такой котел и как он устроен, а также рассмотрим его основные плюсы и минусы.

Схема и устройство котла пиролизного горения

Объяснить суть пиролиза можно на примере котла длительного горения на дровах. Под воздействием высоких температур в топке (около 450 градусов Цельсия), происходит разложение древесины на твердую и газообразную составляющую. Впоследствии, каждая из этих составляющих сжигается отдельно. Отопительные приборы такого типа называют еще газогенераторными, а сам метод – методом сухой перегонки. Благодаря этой технологии достигается лучший КПД и меньший расход дров, чем при использовании классического способа, но значительно возрастает цена устройства.

Основными видами топлива для котлов длительного горения использующих метод пиролиза являются: древесина, уголь, торф, опилки, пеллеты. Главные требования к топливу следующие:

ограниченные габариты

Габариты закладки должны быть не больше размеров топки. В случае использования древесных поленьев, их длинна обычно ограничивается 40см, а диаметр 20см.

низкая влажность

Для получения высокого КПД, а также для продления срока службы котла, необходимо, чтобы влажность используемого в нем топлива не превышала 20%.

Фото 1: Система автоматической подачи пеллет в пиролизный котел

По типу используемого топлива, все виды пиролизных котлов можно разделить на:

дровяные

Конструктивно, спроектированы для работы на дровах. Именно на этом топливе они дают наилучший КПД. Самая известная модель такого типа — пиролизный котел на дровах «Buderus Logano»

угольные

Основной вид топлива бурый уголь или кокс.

пеллетные

Такие котлы работают на пеллетах – прессованных топливных гранулах из одходов деревообработки.

комбинированные (или универсальные)

Могут работать на любом из выше перечисленных видах топлива. КПД универсальных котлов длительного горения обычно хуже чем у спроектированных под определенный вид топлива.

Фото 2: Устройство пиролизного котла на дровах

В зависимости от того сколько контуров содержит конструкция выделяют:

одноконтурные

Водогрейный котел содержит один контур, который используется для отопления дома.

двухконтурные

В конструкции предусмотрен дополнительный контур, для обеспечение горячего водоснабжения.

Ниже показана схема пиролизного котла, глядя на которую мы разберем его устройство. Бытовой котел отопления длительного горения, обычно состоит из следующих основных элементов:

Фото 3: Схема конструкции пиролизного котла

Устройство управления

Блок автоматического управления котлом предназначен для установки различных режимов работы котла. Данное устройство позволяет контролировать различные параметры работы отопительного прибора.

Корпус

Наружный каркас выполнен из стали и покрыт специальной жаропрочной и износостойкой краской. Изпользование особых красок в отопительных котлах продиктовано условиями их эксплуатации и температурным режимом.

Теплоизоляция

Для уменьшения теплопотерь пиролизного котла его теплоизолируют. В качестве материалов для теплоизоляции используются муллитокремнеземистные плиты, асбест, диатомит, а также известь.

Устройство от закипания котла

Данное приспособление позволяет держать температуру котла в необходимых рамках. Закипание котла очень опасно и может превести к выходу котла из строя, а в некоторых случаях и к взрыву.

Теплообменник

Теплообменник представляет собой чугунную или стальную емкость, которая наполнена теплоносителем. В верхней и нижней его части оборудованы вентили для подключения подающей и обратной линии системы отопления. В процессе горения теплоноситель внутри теплообменника нагревается и циркулирует по отопительной системе.

Камера загрузки

Камера загрузки (газифицирующая или топочная) представляет собой отсек, в который загружается твердое топливо. После загрузки и розжига топлива, уменьшается подача первичного воздуха. Процесс горения замедляется и топливо начинает медленно тлеть, выделяя при этом пиролизный газ. Температура при которой происходит эта процедура равна приблизительно 450С. Образовавшаяся газообразная смесь нагнетается в следующий отсек, называемый камерой сгорания.

Камера сгорания

В камере сгорания происходит сжигание смеси из древесного газа и вторичного воздуха. Подача этой смеси осуществляется принудительно из отсека газификации. Процесс горения проходит при температуре 1100С.

Подключение подающей линии

Подающий патрубок используется для подачи горяей воды из котла в систему отопления.

Колосник

Колосник представляет собой чугунную или стальную решетку, расположенную между камерами загрузки и сжигания. На ней происходит газификация твердого топлива, также через отверстия в ней пиролизный газ нагнетается в расположенную ниже камеру сжигания.

Читать еще: Элементарные действия, чтобы меньше платить за отопление зимой

Патрубок дымохода

Дымоход представляет собой канал для отвода газообразных продуктов сгорания. Длина и сечение дымовой трубы должны зависят мощности котла.

Вентилятор дымовой трубы

Так как в большинстве пиролизных котлов отечественного производства применяется верхнее дутье, необходимо использовать принудительную тягу с помощью вентилятора или дымососа.

Клапан подачи первичного воздуха

Первичный воздух предназначен для предварительного разогрева топлива и начала процесса пиролиза.

Клапан вторичного воздуха

Вторичный воздух необходим для дожига пиролизных газов в камере сгорания.

Подключение обратной линии

Через обратный патрубок, теплоноситель, из системы отопления возвращается обратно в отопительный прибор.

Принцип работы пиролизного устройства отопления

Итак, как же работает пиролизный котел? Давайте разберем поэтапно схему его работы на примере пиролизного котла на угле:

Этап 1:

В топку загружается твердое топливо, в нашем случае уголь. Котел разжигается и дверца в топочную камеру плотно закрывается. Так как поступление первичного воздуха ограничено, начинается процесс тления и выделения пиролизного газа. Длительностью горения можно управлять, регулируя подачу первичного воздуха.

Фото 4: Как работает угольный котел пиролизного горения

Этап 2:

Смесь пиролизного газа и первичного воздуха принудительно нагнетается внутрь камеры сжигания сквозь отверстия в колосниковой решетке. Туда же подается и вторичный воздух для обеспечения интенсивности горения. Происходит процесс сжигания смеси пиролизного газа и вторичного воздуха при большой температуре. Образовавшаяся тепловая энергия нагревает теплоноситель внутри теплообменника.

Фото 5: Как работает система дожига пиролизных газов

Этап 3:

Через газоход, посредством принудительной тяги с помощью дымососа, осуществляется вывод газообразных продуктов сгорания в атмосферу. Особо следует отметить, что выхлопные газы, образовавшиеся в результате пиролизного горения, содержат минимальное количество вредных примесей. Большую часть дымовых газов составляют водяные пары и углекислый газ.

Как видно, принцип действия пиролизного котла несколько сложнее традиционного. Именно поэтому стоимость их обычно в 2 раза выше. Прежде чем принять решение какой котел купить пиролизный или классический, давайте разберем плюсы и минусы котлов пиролизного горения.

Вернуться к оглавлению

Достоинства и недостатки пиролизных котлов

Использование технологии пиролиза имеет как преимущества, так и недостатки. Основными плюсами котлов длительного горения пиролизного типа являются:

Длительность горения

Интервал между загрузками увеличен в 3-4 раза по сравнению с классическими. Например отопительный пиролизный котел «Прометей Эко» способен непрерывно работать на одной закладке топлива до 12 часов.

Повышенная экономичность

При использовании пиролизного горения твердое топливо прогорает значительно лучше. Для получения одного и того же количества тепла при использовании пиролиза, потребуется меньше топлива, чем при традиционном сжигании.

Высокий КПД

КПД при использовании пиролиза значительно выше. Диапазон значений КПД для пиролизных котлов 85-92%.

Экологичность

В составе газов на выходе котла пиролизного типа почти полностью отсутствуют вредные примеси. Основную часть выхлопных газов составляют водяные пары и углекислый газ.

Возможность регулировки

Процесс газогенерации легко поддается регулировке. Поэтому чаще всего пиролизные котлы автоматические. Регулировка интенсивности горения позволяет подстраиваться под потребности отопительной системы.

Фото 6: Автоматический бытовой газогенераторный котел

Помимо рассмотренных нами плюсов, они обладают и рядом недостатков. Давайте остановимся на них поподробнее:

Энергозависимость

Особенность конструкции пиролизного котла в том, что подача первичного и вторичного воздуха, а также тяга осуществляется принудительно с использованием вентиляторов, требующих наличия электричества. Однако, существуют и энергонезависимые модели на естественной тяге, но они достаточно редки.

Требуется низкая влажность толпива

Метод газогенерации очень прихотлив к содержанию влаги в твердом топливе. Чем более сухое топливо используется, тем лучше. Рекомендуемая влажность не более 20%

Требуется полная загрузка

При малом количестве топлива, пиролизные котлы начинают гореть нестабильно. Поэтому рекомендуется не делать загрузки менее 30-50%, от рекомендуемой производителем нормы.

Сложность автоматической подачи топлива

Для дровяных пиролизных котлов сложно организовать автоматическую подачу топлива из-за больших размеров поленьев. Сделать автоматический угольный котел длительного горения возможно лишь в случае однородности размеров фракций угля.

Высокая цена

Высокая стоимость газогенераторных котлов длительного горения один из самых существенных их недостатков. Купить такой котел можно в 1.5-2 раза дороже, чем устройства аналогичной мощности, но использующие традиционный способ сжигания.

Подробнее об отопительных приборах пиролизного типа, их преимуществах и недостатках смотрите в видео:

Установка и монтаж котлов пиролизного типа

Процесс установки, монтажа и обвязки пиролизного котла имеет свои особенности. Соблюдение всех нюансов, позволит обеспечить долгий срок службы отопительного прибора, а также обезопасить его владельцев. Технология пиролизного горения вносит ряд особенностей в монтаж котлов:

Фото 7: Дровяной пиролизный котел с теплоаккумулятором

Выполняя монтаж котла, следует учесть, что надув воздуха и тяга в них осуществляется с помощью вентиляторов и дымососов. Поэтому установку следует проводить в непосредственной близости от источника электропитания.
Также следует принять во внимание требования к влажности топлива. Во избежании сбоев в работе, производить установку котла длительного горения следует в сухом помещении.
Поскольку температура газов на выходе ниже, чем у обычного, допускается применения дымоходов с более тонкими стенками (до 0.5мм).
Рекомендуется подключение теплоаккумулятора. Поскольку наилучший КПД и режим работы котла длительного горения достигается полной загрузке, излишнее тепло рекомендуется накапливать в теплоаккумуляторе и использовать его для отопления по мере необходимости.

Вернуться к оглавлению Заключение

В заключении хочется сказать, что пиролизные котлы, хоть и имеют высокую стоимость, но обладают рядом существенных преимуществ. Если ваш бюджет позволяет вам приобрести отопительный прибор данного типа, то вы уж точно не разочаруетесь. Эти устройства стоят своих денег, благо сейчас, на российском рынке, появились сравнительно недорогие пиролизные котлы отечественного производства.

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:

Дрова.
Мелкие ветви или древесные опилки.
Брикеты.
Торф.
Бурый уголь.
Пеллеты.
Кокс.

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:

Дымоход.
Блок управления.
Загрузочный бункер.
Форсунка.
Камера сгорания.
Теплообменник.

Отопительный котёл на основе пиролиза представляет собой двухкамерный агрегат — в этом его особенность. Главная химическая реакция в этих камерах:

Камера загрузки или газифицирующая камера. Здесь происходит предварительное термическое разложение сырья. Органика под воздействием высоких температур превращается в горючий газ. Для поддержания тления в камеру направляется первичный воздух. Горение при температуре 300—800 °C.

Фото 1. Камера загрузки топлива в пиролизном котле. Внутренняя отделка выполнена шамотным кирпичом.

Камера сгорания. После тления выделенный воздух и газ попадают сюда. Здесь образовавшийся газ горит, как обычный природный. Температура в среднем 1200 °C. Именно на этом этапе выделяется очень много тепла, необходимого для отопления. В то же время происходит сильное аэродинамическое сопротивление, поэтому необходима принудительная тяга, роль которой выполняет дымосос.

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:

Камера дожига сверху. Встречается редко. Преимущества конструкции в том, что дымовой газ беспрепятственно проходит в камеру дожига, а после догорания сразу попадает в дымоход для дальнейшего охлаждения. Среди минусов — расположение дымовой системы неэкономичное, так как изначально требуется больше расходного материала для изготовления подобной конструкции.

Фото 2. Пиролизный котел с нижней камерой дожига. Стрелками указаны составные части устройства.

Камера дожига снизу. Самый распространённый и наиболее комфортный тип конструкции. Пользователю удобно закладывать дрова, так как камера находится не на полу. А также камера имеет прямой выход в нижний дымоотвод, а оттуда — в дымоход. Однако подобная конструкция имеет также свои недостатки. Так, из загрузочного отсека зола засоряет вторую камеру, поэтому её чаще чистят. Кроме того, нужно обеспечивать усиленную тягу, чтобы дым продвигался вниз.

А также пиролизные котлы различаются по типу используемой тяги:

Естественная тяга. Нет необходимости в электрике. Однако для эксплуатации нужен довольно высокий дымоход с мощной естественной тягой, что будет стоить дорого.
Принудительный наддув и тяга. Котёл становится энергозависимым, впрочем, повышается скорость выхода на режим. Такой агрегат оснащается вентиляторами и дымососами, которыми управляет автоматика — полностью пропадает зависимость от погодных условий и повышается эффективность горения. Этот тип топки может работать с максимальным уровнем КПД на протяжении 4—5 часов, а это на 20% больше, чем у котла с естественной тягой.

По способу отопления выделяют два типа пиролизных устройств:

Для водяного отопления. В качестве теплоносителя выступает вода, которая нагревается в теплообменнике, затем разливается по трубам в радиаторы. Температура поддерживается за счёт постоянной циркуляции.
Для воздушного отопления. В бытовых условиях используется значительно реже. Зачастую применяют для обогрева хозяйственных построек или на производствах. Тепловая энергия распределяется в помещении с помощью тёплых воздушных масс. Они прогреваются в результате сгорания сырья. Тепло распределяется посредством алюминиевых труб и нагнетателей. Такая система управляется автоматикой, поэтому владелец с лёгкостью может настроить её в соответствии со своими потребностями.

Твердотопливные пиролизные котлы и их особенности

Здесь вы узнаете:

Особенности пиролизных котлов
Принцип действия
Достоинства и недостатки
Используемое топливо
Популярные модели

Отопление домов твердотопливными котлами – вполне привычное явление в небольших населенных пунктах, где до сих пор нет газа. В качестве топлива в большинстве случаев используются самые обычные дрова или топливные брикеты.

Недостатком таких котлов является то, что они вынуждают совершать множество подходов для подбрасывания все новых порций топлива. Пиролизные котлы длительного горения лишены не только этого недостатка, но и некоторых других – поговорим об этом в рамках нашего обзора.

Особенности пиролизных котлов

Традиционные котлы на дровах раздражают тем, что требуют постоянного наблюдения. То есть, каждые 2-3 часа в них нужно подкладывать все новые и новые порции топлива, иначе трубы в доме станут холодными. Особенно туго приходится ночью, когда вместо спокойного сна домочадцы получают головную боль в виде остывающего отопления. С одной стороны, спать в прохладе полезно для здоровья. С другой стороны, встречать утро, отчаянно стуча зубами, не очень приятно.

Читать еще: Пиролизные котлы отопления: принцип работы и виды котлов длительного горения

Классические котлы для отопления дома обладают еще одним важным недостатком – низкий КПД. Топливо в них сгорает очень быстро, большая часть тепла просто улетучивается в атмосферу. Вместе с ним в воздух улетают продукты сгорания, содержащие в себе горючие газы. Их можно использовать для получения дополнительных порций тепла – это и происходит в пиролизных котлах длительного сгорания.

Как вы уже поняли, твердотопливные пиролизные котлы отопления лишены обоих вышеперечисленных недостатков. Они наделяются вместительными топками, сжигая твердое топливо несколько по иному принципу. Вот их основные особенности:

Принцип работы твердотопливного пиролизного котла очень прост. Данный рисунок пускай и не освещает всех нюансов, но передает суть технологии в полной мере.

Большой объем топки – до нескольких десятков литров. Благодаря этому частота подходов для закладки горючего снижается в несколько раз;
Пиролизный принцип горения – позволяет получить из того же количества дров гораздо больше тепловой энергии;
Довольно большие размеры – фактически здесь две топки. В одной медленно сгорают дрова, а во второй дожигаются выделяющиеся из древесины продукты сгорания;
Низкая температура горения – уменьшает тепловую нагрузку на металл.

Пиролизные котлы длительного горения устроены несколько сложнее, чем их традиционные собратья, зато они обеспечивают существенную экономию топлива.

Принцип действия

Сейчас мы попытаемся понять, как устроен пиролизный котел длительного горения и как он работает. Принцип действия очень прост и одновременно сложен. О пиролизе рассказывается еще в школьном курсе физики – подвергаясь нагреванию в замкнутом пространстве, древесина выделяет горючие газы, которые можно поджечь и получить тепло. Фактически прямого сгорания древесины в таком опыте нет.

В пиролизных котлах длительного горения дрова все-таки горят, но с ограничением подачи воздуха. Можно сказать, что это медленное тление. Разгоревшись, дерево начинает выделять горючие газы, которые сгорают в камере дожигания. Итого мы получаем два источника тепла – это горящие дрова и сгорающий древесный газ. Эффект от такого поэтапного сгорания ощущается в виде экономии топлива до 40%.

Древесный газ в пиролизных котлах длительного сгорания образуется в результате медленного тления топлива. Одновременно с этим оборудование нагревает воздух, который вместе с древесным газом подается в камеру дожигания. Там смесь воспламеняется и сгорает с образованием большого количества тепла. При этом количество вредных выбросов, по сравнению с традиционными котлами, предельно мало.

Таким образом, пиролизный котел – это прямая экономия топлива, так как из одной и той же порции дров можно выделить большее количество тепла. Вместо 10 кубометров дров на один зимний период может уйти всего 6-7 кубометров. При этом пользователям не нужно будет каждые 2-3 часа подкладывать в ненасытную топку все новые порции дров.

Пиролизные котлы длительного горения выпускаются в нескольких модификациях:

Несмотря на низкую скорость горения топлива, выделяемые порилизные газы способны нагнетать пламя до подобного яркого бело-желтого цвета.

Энергонезависимые – они работают на естественной тяге и управляются механическим способом;
Энергозависимые – здесь пиролиз протекает с использованием принудительной тяги. За счет этого повышается эффективность горения;
С разным расположением камеры дожигания – она может располагаться над камерой сгорания или под ней. Также в продаже присутствуют модификации с последовательным расположением камер.

Модификаций много, но в целом устройство и принцип работы почти ничем не отличаются.

Длительное горение в пиролизных котлах обеспечивается сразу двумя факторами. Первый фактор – это низкая скорость горения/тления древесины. Второй фактор – большой объем камеры сгорания. Например, в продаже присутствуют пиролизные котлы с объемом топки 50 литров и даже больше. Неудивительно, что частота подходов для загрузки горючего снижается до 1-2 раз в сутки.

Достоинства и недостатки

Котлы пиролизного типа обладают целым рядом преимуществ перед своими традиционными коллегами. Но у них есть и некоторые недостатки. Давайте обсудим все их плюсы и минусы:

Экономичность – она варьируется от 10 до 40%, в зависимости от модели, интенсивности горения и температуры воздуха за окном;
Длительное горение – можно закладывать топливо всего 1-2 раза в день. Например, утром и вечером. В любое время дня в доме будет тепло;
Экологическая чистота – дрова сгорают практически полностью, с минимальным выделением продуктов сгорания;
Почти полный отбор тепла в систему отопления – температура выхлопных газов здесь ниже, чем в традиционных котлах;
В пиролизных котлах длительного горения часто реализуются различные механизмы управления мощностью – они работают за счет регулировки интенсивности тления топлива и подачи газа в камеру дожигания.

Есть и недостатки:

Из-за внушительных габаритов для размещения котла придется найти много свободного места. Подвал и чердак — наиболее перспективные варианты.

Дороговизна – отзывы пользователей говорят, что пиролизные котлы длительного горения очень удобны, экономичны и практичны. Но первоначальные расходы на их покупку крайне велики (наиболее справедливо для мощных энергозависимых моделей);
Энергозависимость – такие агрегаты более эффективны, но требуют подключения к электросети (общее потребление электроэнергии мало, но в ее отсутствие работа будет затруднена или вовсе невозможна);
Большие габариты – пиролизные котлы длительного горения заметно больше, чем любые другие твердотопливные агрегаты.

Недостатки не самые серьезные, некоторыми из них можно пренебречь. Но с высокой стоимостью придется смириться.

Используемое топливо

Мы уже говорили, что пиролизные котлы длительного горения работают на дровах. Это довольно распространенный и недорогой тип топлива. В некоторых случаях дрова можно достать совершенно бесплатно. Но данные котлы могут работать и на многих других видах твердого горючего. Например, в некоторых магазинах мы можем купить пеллетный пиролизный котел. Он работает на топливных гранулах по тому же принципу, что и вышеописанные агрегаты.

Также вы можете приобрести пиролизный котел на угле. Он порадует вас длительным горением и высокой эффективностью. Угольные котлы работают по тому же принципу действия, вырабатывая горючий газ из каменного угля. Благодаря мощной теплотворности, частота подходов для закладки топлива получается более низкой, чем при использовании дровяных пиролизных котлов длительного горения.

Рейтинг лучших пиролизных котлов длительного горения на дровах для отопления дома

Эффективный пиролизный котел длительного горения на дровах в большинстве российских регионов считается оптимальным выбором. Прибор можно устанавливать в местах, где нет возможности подключиться к магистральному газу либо наблюдаются проблемы со стабильной подачей электроэнергии, а используемое сырье — более доступный вид топлива (в отличие от пеллет).

Как появились пиролизные котлы длительного горения на дровах

Отопительные агрегаты подобного типа — относительно новое изобретение. Сначала пиролизный процесс стал применяться в промышленности. Использовать энергию горючих газов для бытовых целей начали не сразу. Только в 2000 г. в Вильнюсе проектировщик Эдмунтас Штропайтис запатентовал новую систему отопления, ставшую самой продвинутой.

Разновидности оборудования

Пиролизные твердотопливные котлы бывают нескольких типов.

Приборы классифицируют по виду сырья:

Дровяные агрегаты. В них можно засыпать до 20% другого твердого топлива. Но делать это постоянно не рекомендуется, поскольку при сгорании угля образуется шлак, который сложно убрать.
Комбинированные. Котлы могут работать на угле (в основном используется бурый) в сочетании с дровами. Но также применяется каменный, есть возможность установить специальную пеллетную горелку.

В комбинированных моделях по стандарту предусмотрены 2 камеры, размешенные друг над другом.

Устройство отопительных приборов пиролизного типа

В котлах с принудительной подачей воздуха есть 2 отсека, которые расположены по-разному. В первую камеру загружают твердое топливо. Доступ кислорода дозируется. Сначала он нужен, чтобы началось горение, затем подается в минимальном количестве, чтобы поддерживать тление сырья. В ходе процесса выделяются пиролизные газы, которые поступают во вторую камеру. Там осуществляется их дожиг, в большом количестве выделяется тепло. Его хватит, чтобы обеспечить обогрев частного дома.

В котлах с принудительной подачей кислорода основными элементами считаются:

Топочная камера для твердого сырья.
Вентилятор, с помощью которого нагнетается воздух (общий объем последнего делится на 2 потока).
Вторичный отсек для пиролизных газов, который находится под топочной камерой.
Специальная форсунка, расположенная между отделами. Она делается из огнеупорного состава, который по своим характеристикам близок к шамотному кирпичу.

Читать еще: Способы и схемы подключения радиаторов отопления: как правильно провести монтаж

Существуют котлы с естественной подачей кислорода. Топочная камера располагается в нижней части агрегата, а отсек дожига находится над ней. Воздух в отделы поступает естественным образом через заслонки. Последние помогают регулировать и подачу кислорода.

Технические характеристики

Основные сведения о котлах с водяным контуром указаны в документации, которую прилагает производитель. Однако на рынке есть самодельные приборы, параметры которых нигде не зафиксированы. При наличии навыков каждый владелец дома теоретически сможет сделать оборудование своими руками, если найдет соответствующий материал (листовой металл, шамотный кирпич) и температурные датчики. Но эффективность работы и уровень безопасности у аппаратов будут ниже, чем у заводских изделий.

В пиролизных котлах КПД, по сравнению с другими моделями, относительно невысок и составляет 87-90%.

Но при этом они отличаются эффективностью, поскольку топливо сгорает практически полностью, с минимальным количеством отходов: 1 закладки дров достаточно минимум на 8-12 часов.

Принцип работы

В основе функционирования агрегатов — пиролиз, т.е. процесс, происходящий при температуре +270…+700°C. Он характеризуется выделением большого количества тепла, за счет которого топливо дополнительно подсушивается, что способствует полному его сгоранию.

При работе выделяются газы. Их сжигание тоже позволяет получить тепловую энергию. При этом они активно взаимодействуют с углеродом, что исключает образование вредных примесей.

В дальнейшем смешивание кислорода с пиролизным паром при необходимой температуре приводит к сгоранию последнего для получения тепловой энергии.

На выходе дым содержит только водяной пар и углекислый газ, выбросы оксида углерода в атмосферу снижаются.

Преимущества и недостатки

У котлов такого типа есть свои преимущества и недостатки.

Из основных достоинств выделяют:

возможность получения дополнительной тепловой энергии, поскольку сырье сгорает практически полностью, а газы отличаются высокой температурой;
отсутствие большого количества сажи и вредных веществ, которые часто возникают при работе твердотопливных котлов;
длительный период работы на 1 загрузке;
регулирование мощности оборудования.

Кроме того, пиролиз — это процесс, который легче поддается автоматизации, чем стандартное горение. Это означает, что и повысить безопасность работы оборудования проще.

Среди недостатков пользователи отмечают высокую цену по сравнению с другими твердотопливными котлами. Кроме того, пиролизные аппараты отличаются сложной конструкцией и габаритами. Весят приборы на 30-35% больше, чем классические модели на газе и других видах сырья.

Рейтинг лучших пиролизных котлов

Качественные агрегаты выпускают российские и зарубежные производители. Среди отечественных марок популярна компания «Гейзер». Котлы бренда изготавливаются с применением современных технологий.

В модельный ряд входят приборы мощностью от 10 до 60-100 кВт. Оборудование работает на дровах, угле и брикетах. КПД большинства агрегатов составляет 85-87%. Гарантия на оборудование предоставляется на 2 года. Все модели относятся к категории энергонезависимых. Для бытового использования подходят Гейзер ВП-6 и ВП- 15.

Из отечественного оборудования популярны напольные одноконтурные аппараты «Буржуй-К Эксклюзив». Они применяются и в жилых помещениях (не только хозяйственных) благодаря эстетичному внешнему виду. В линейке представлены 3 модели — мощностью в 12, 24 и 32 кВт. Они так и маркируются — например, «Буржуй-К Эксклюзив-12».

Из импортных котлов лучшей считается немецкая серия Buderus Logano S171 W. В модельный ряд входят приборы разной мощности, которые предназначены для частных домов, могут работать автономно или в связке с газовыми или электрическими агрегатами.

Особенности установки

Учитывая что пиролизные котлы отличаются большими размерами, для монтажа оборудования лучше подобрать соответствующее помещение. Некоторые модели, компактных размеров и с декоративной отделкой, можно ставить в жилых комнатах (при условии достаточной площади). Но в большинстве случаев рекомендуется устанавливать аппараты в подвале или на кухне — только не рядом с газовой плитой.

Должны соблюдаться нормативы в отношении расстояния до стен и других объектов — не менее 1 м. Кроме того, к котлу обеспечивается свободный доступ для загрузки топлива, осмотра корпуса, ремонта и т.д.

В помещении пол и стены отделываются с применением негорючих материалов. Под массивные агрегаты приходится делать бетонные основания. Дополнительно обустраивают качественную вентиляцию, дымоход.

Критерии выбора

На качестве котла экономить не надо, поскольку от этого напрямую зависят и эффективность работы прибора, и безопасность его эксплуатации.

Основные критерии выбора:

Мощность оборудования.
КПД. Этот показатель у качественных моделей составляет 87-90%. Особой разницы между ними нет, но при других равных условиях лучше выбирать более высокий коэффициент.
Масса и габариты. Они влияют на то, где аппарат будет установлен.
Материал, из которого сделан корпус. Во многих моделях последний изготавливают из котловой стали — достаточно толстой и выдерживающей высокие температуры. Она уступает по прочности чугуну, увеличивающему вес аппарата. Кроме того, стальной корпус лучше переносит механические деформации, его проще отремонтировать. Чугун, несмотря на прочность, считается хрупким металлом, поэтому просто заделать трещины не получится.

Многие владельцы домов приобретают одноконтурные модели. Они используются в связке с бойлером. В двухконтурных тяжело обеспечить одновременно и отопление, и ГВС. По своей эффективности они уступают первым.

Как правильно выбрать мощность котла

Нужно исходить из того, что для дома с высотой потолков до 3 м на каждые 10 кв.м площади нужен 1 кВт мощности. Но это не означает, что прибор на 15 кВт сможет обогревать помещение в 150 кв.м. Требуется учитывать теплопотери.

Последние зависят от вставленных в окна стеклопакетов, материалов стен и даже климатических условий. В основном при выборе дополнительно закладывают 10-15%, а в регионах с суровыми зимами — до 20% мощности. Специалист поможет сделать более точный расчет показателя.

Пиролизные котлы: принцип работы и преимущества

Устройство и принцип работы пиролизного котла.

Преимущества газогенераторных котлов.

Недостатки пиролизных котлов.

Бытовое применение газогенераторных котлов.

Проблемой использования твердого топлива всегда был очень низкий КПД, из-за того, что значительная часть тепловой энергии тратилась впустую.

Такое положение существовало до изобретения технологии, получившей название пиролиз.

Ее суть сводится к использованию двух камер сгорания в котлах отопления: в первой источник энергии преобразуется из твердого в газообразное состояние, во второй – происходит окончательное высвобождение тепловой энергии.

Это позволяет характеризовать пиролизные котлы, как более эффективное и экономичное оборудование, нежели более традиционные варианты, где сжигается твердое топливо.

История появления пиролиза

Впервые о невыгодности использования дерева в чистом виде, в качестве топлива, люди задумались в Средние века. Именно тогда появилась профессия угольщика, который занимался получением древесного угля из древесины.

В то время технология была не совершенной и значительная часть энергии расходовалась напрасно, тем не менее, КПД от такого топлива был уже выше.

Современные газогенераторы и пиролизные котлы позволили раскрыть потенциал твердого топлива по максимуму.

Устройство и принцип работы пиролизного котла

Принцип работы пиролизного котла основывается на двух последовательных этапах, первый из которых схож с аналогичным процессом, применяемым в обычных печах.

То есть, топливо помещается в камеру сгорания, где поджигается при достаточном количестве кислорода. Дальше процессы разняться.

В пиролизном котле происходит следующее:

После того, как все топливо оказывается охвачено пламенем, доступ кислорода резко ограничивают.

Это приводит к тому, что гореть может только часть топлива, тогда как остальной объем просто разлагается под воздействием выделяемого тепла, что приводит к образованию смеси летучих органических веществ – пиролизного газа.

В пиролизных котлах существует вторая камера сгорания, куда и поступает этот газ – в большинстве моделей это делается принудительно, с целью повышения эффективности оборудования.

Здесь происходит встреча разогретых летучих веществ (температура газа выше 300 градусов Цельсия) с кислородом. Итог – газ вспыхивает и начинается процесс горения с интенсивным выделением тепловой энергии, которая уже используется по прямому назначению отопительного котла.

Преимущества газогенераторных котлов

Несомненный плюс таких котлов перед обычным твердотопливным оборудованием заключается в полном сгорании топлива, что исключает из эксплуатационног о процесса процедуру чистки этого варианта от сажи.

Из других преимуществ этих котлов можно отметить:

Минимальное количество органических отходов, что повышает характеристики безопасности оборудования.

Возможность использовать в качестве топлива различные типы отходов (остатки, кожевенного, швейного, скорняжного производства), так как такие котлы не способствуют образованию вредных для здоровья человека газов.

Более длительная работа на одном заложенном объеме топлива. Некоторые модели способны выполнять свои функции на протяжении 12-ти часов и больше, тогда как традиционные котлы необходимо заправлять минимум через 4-5 часов.

Возможность регулировки оборудования, позволяющая увеличить уровень экономичности или эффективности котла, тогда как в обычных моделях, работающих на твердом топливе, сделать это крайне затруднительно.

Недостатки пиролизных котлов

К сожалению, но и такое отопительное оборудование характеризуется некоторыми недостатками:

Более высокая стоимость пиролизного котла, которую можно нивелировать за счет экономии при эксплуатации.

Влага в топливе не должна превышать 20-ти процентов. В противном случае придется выполнять дополнительные работы по высушиванию.

При сильно низкой температуре возвращаемого в котел теплоносителя существует вероятность гашения первичной камеры. Для решения этой проблемы иногда понадобится несколько усложнить всю систему отопления, добавив в нее трехходовой клапан и специальную обходную трубу – цель которых заключается в подмесе более горячей жидкости в остывший теплоноситель.

Практически всегда для перемещения пиролизного газа во вторую камеру сгорания используется принудительная тяга. Это требует обязательного подключения котла к электросети, невозможности его работы без электрической энергии и дополнительным растратам.

Применение газогенераторных котлов

Хотя подобные котлы чаще всего используются в промышленных масштабах, тем не менее, их применение возможно и обычными людьми.

Существуют бытовые котлы, в которых топливо горит по 10-12 часов, то есть всего два раза в сутки.

Золы в топке после сгорания остаётся очень мало, так как топливо сгорает почти полностью, соответственно обслуживание таких котлов сведено к минимуму.

Такие котлы выпускают как именитые фирмы, например Buderus, так и отечественные производители, такие модели как, «Траян»,»Буржуй К» и другие.

Практически идеальный случай – эксплуатация подобного оборудования, на небольшом производстве, например в столярном цехе, отходы из которого можно использовать именно в таком оборудовании.

Для бытовых нужд специалисты рекомендуют использовать так называемые пеллетные котлы.

Для автоматической загрузки в таких котлах имеется бункер, куда засыпается топливо, которое после этого самостоятельно и в нужном количестве подаётся в топку:

Их топливо – пеллеты, которые состоят из прессованных опилок, коры, стружек и других подобных отходов.

Преимущества такого варианта очевидны:

Прессованное топливо занимает минимум места и его очень удобно хранить.

Использовать пеллеты можно сразу, без предварительной подготовки.

Пирализ в таких котлах не требует существенных размеров первичной камеры, следовательно, подобное оборудование занимает меньше свободного пространства.

Возможность реализации автоматической подачи топлива в топку.

Естественно, что такие котлы имеют конструкционную возможность включать в общую систему бойлер, чтобы потребитель мог дополнительно получать горячую воду для своих нужд.

голоса

Рейтинг статьи

Котлы пиролизные длительного горения; стоит ли выбирать