Что такое пиролизный котел длительного горения

Сначала перечислим очевидные критерии, по которым пиролизный котел длительного горения выигрывает у классических дровяных и газовых печей.

FAQ по пиролизным котлам

Рассказываем о том, что такое пиролиз? Как работает пиролизный котел? И как отличить настоящее качество от подделки?

Выбор системы отопления для дома, а вернее будет сказать, выбор отопительного котла, зависит, в первую очередь, от доступного источника энергии. Не вдаваясь в теорию и описание различных принципов получения тепловой энергии, отметим, что на долю твердотопливных котлов сегодня приходится изрядный процент. Да, не всем повезло с магистральным газом на участке, и не каждый дом имеет достаточный уровень утепления и выгодный энерготариф для обогрева электричеством. В этом случае современные твердотопливные котлы способны достаточно эффективно решать задачи отопления.

Однако параметры выбора на этом не исчерпываются. Что нужно потребителю от системы отопления? Ответы лежат на поверхности, это: экономичность, безопасность, долговечность, комфортная эксплуатация и простота управления. Всем этим параметрам в наибольшей мере соответствуют пиролизные котлы, однако мало кто из потребителей четко представляет, как они работают и какими должны обладать характеристиками, чтобы выбор был оправдан.

Кратко о пиролизном горении

Процесс пиролиза – это медленное разложение углеродного топлива, происходящее под воздействием высокой температуры при недостатке кислорода. На выходе получается горючий газ либо жидкое топливо – в зависимости от исходного сырья и условий протекания химической реакции.

Пиролизные котлы отопления производят и сжигают именно газ, отсюда второе название – газогенераторные или газифицирующие. Начальное сырье – сухие дрова, уголь, топливные брикеты.

Устройство газогенератора на древесине

Схема газогенераторной установки, вырабатывающей топливо для двигателя внутреннего сгорания

Справка. Для пиролизного горения используется самое разнообразное твердое топливо, содержащее углеводородные соединения. Пример – производство жидкого горючего из старых автомобильных покрышек либо сжигание мусора в промышленных газогенераторных печах.

Как происходит пиролиз древесины:

  1. В закрытый резервуар (реактор) загружается определенный объем измельченной древесины или опилки.
  2. Металлический сосуд нагревается снаружи до 500…900 °C, сквозь фурмы (дутьевые отверстия) ограниченно подается воздух.
  3. Дерево тлеет и разлагается на составляющие – водород, метан, угарный газ, водяной пар, углекислый газ. По окончании реакции на дне остается немного золы.
  4. Полученная газовая смесь охлаждается, очищается, потом закачивается в баллоны для дальнейшего использования.
Читайте также:
СУБ — особенности и характеристики инновационного стройматериала

Перед загрузкой внутрь газогенератора древесина подсушивается. Иначе энергия нагрева станет расходоваться на испарение воды, реакция пиролиза сильно замедлится, на выходе получим кучу водяного пара.

Отметим, что любой процесс сжигания твердого топлива сопровождается выделением древесного газа, даже в костре (смотрим фото). Подробнее пиролиз описывается в другой нашей публикации.

Сжигание древесины в костре

Пиролизный котел: что это значит, его устройство

Конструкция пиролизного котла выглядит следующим образом:

  1. Дымоход.
  2. Блок управления.
  3. Загрузочный бункер.
  4. Форсунка.
  5. Камера сгорания.
  6. Теплообменник.

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

  1. 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 3

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

  1. 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 и особенности работы

В отличие от классических котлов, в пиролизных не одна, а две камеры сгорания. Они подразделяются на два вида: с нижним и с верхним горением.

Котел нижнего горения

В верхнюю камеру закладывают топливо, поджигают его и включают вентилятор, который смешивает горючие газы с воздухом и перегоняет их во вторую камеру. Она расположена под верхней и отделена от неё колосниками – решетчатым дном. В ней происходит основное горение, температура которого превышает 1000 градусов, тогда как в загрузочной камере она намного ниже – 500-600 градусов.

Читайте также:
Что лучше класть на пол в кухне

Чтобы дрова не сгорали быстро, доступ воздуха к ним ограничивают с помощью механической заслонки. Топку загружают полностью, так как при малой нагрузке пиролизная печь длительного горения работает не эффективно, а при сжигании топлива образуется много сажи и золы.

Для справки! Если дрова сырые, то при испарении влаги внутренние стенки агрегата покрываются копотью и дегтем, которые снижают теплоотдачу и вызывают затухание огня. Определить качество топлива можно по цвету пламени – он должен быть светлым, желто-белым, а не красно-оранжевым.

Теплоноситель в таких котлах находится в пространстве между двойными стенками корпуса – так называемом наружном теплообменнике. Высокая температура горения и большая площадь нагреваемой поверхности теплообменника приводит к быстрому нагреву воды и хорошей циркуляции в системе.

Зольника в таких печах нет, так как основная часть продуктов сгорания выбрасывается наружу через дымоход, в нижней камере остается лишь небольшое количество мелкой золы.

Котел верхнего горения

Котел дровяной для водяного отопления с верхней камерой сгорания газов устроен иначе. Обычно он имеет цилиндрическую форму, камеры в нем разделены не колосниковой решеткой, а подвижной трубой для подачи воздуха с диском.

  • Перед загрузкой топлива подвижный элемент с помощью расположенного снаружи троса поднимается вверх.
  • Дрова загружаются через дверцу и разжигаются.
  • Диск опускают прямо на дрова и нагнетают в камеру сжигания воздух.
  • При медленном сгорании топлива его уровень в камере понижается, изменяя и положение распределителя воздуха.
  • Горючие газы устремляются вверх и, огибая диск, попадают в верхнюю камеру, в которой смешиваются с воздухом и сгорают.
  • Интенсивность поступления газов в верхнюю камеру контролируется автоматическим регулятором тяги, определяющим температуру воды в теплообменнике.

Такие пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром пользуются меньшей популярностью, чем те, у которых камера горения газов находится снизу. Потому что у них периодически приходится менять подвижный элемент распределения воздуха с диском. Он постоянно подвергается воздействию раскаленных газов и пламени, поэтому прогорает.

Но зато в него можно подкладывать топливо или сжигать бытовой мусор, не дожидаясь, пока прогорит основная закладка. Для этого достаточно поднять диск выше уровня дверцы.

Читайте также:
Цветовая характеристика ламп

Что такое пиролизный котел длительного горения и как он работает?

Пиролизные или газогенераторные котлы – это твердотопливные котлы, использующие в качестве топлива древесину и работающее по принципу пиролиза – сжигания дров через тление. Фактически пиролизные твердотопливные котлы для получения тепловой энергии сжигают не дрова, а газ, обеспечивая этим высокий коэффициент полезного действия до 90%. Пиролизные котлы длительного горения существенно эффективнее традиционных твердотопливных котлов.

Устройство

Схема работы пиролизного котла

Устройство пиролизных отопительных котлов отличается от устройства традиционных твердотопливных котлов. Топка в котлах пиролизного типа разделена на две части – газифицирующую камеру (камеру загрузки) и камеру сгорания. В камере загрузки при температуре от 200 до 800 градусов происходит реакция пиролиза древесины, в результате этой реакции древесина распадается на фракции – древесный уголь и газ. Далее смесь пиролизного газа и воздуха поступает в камеру сгорания, где сгорая, выделяет очень большое количество тепла, используемое для отопления различного вида помещений.

Принцип работы

Дрова загружаются на колосник, поджигаются, запускается дымосос. При недостатке воздуха и под действием высоких температур происходит обугливание топлива и выделение древесного газа – пиролиз. Выделившийся газ поступает под колосник, где к продуктам пиролиза подмешивается вторичный воздух, в котором летучие вещества сгорают. Часть тепла при этом возвращается к нижнему слою топлива для поддержания процесса пиролиза.
Пиролизные котлы отличаются высокой эффективностью, длительной работой на одной загрузке топлива, а также минимальным образованием золы в процессе горения, т. е. они не нуждаются в постоянной чистке. Однако стоит помнить, что пиролизные котлы длительного горения имеют повышенные требования к сухости топлива и могут работать только на дровах.

В интернет-магазине отопительного оборудования «Энергомир» Вы можете купить котел длительного горения на твердом топливе – дровах, угле. Мы предлагаем котлы длительного горения Galmet и ЧЗМ, пиролизные котлы Буржуй-К, Buderus, Atmos и других отечественных и европейских производителей.

Нужно отметить, что котел отопительный длительного горения дороже обычного котла на твердом топливе. Если Вам нужен бюджетный вариант, лучше выбрать стандартный твердотопливный котел.
Если вы не нашли ответа на свой вопрос, пожалуйста, оставьте его в комментариях под статьей — и мы обязательно ответим вам.

Читайте также:
Центральное отопление: что это такое, по каким признакам делится централизованная водяная система на виды, схемы, принцип работы

Как работают пиролизные котлы с длительным временем горения

Твердотопливный пиролизный котел длительного горения, отличается от классических теплогенераторов несколькими конструкционными различиями и внутренним устройством. Изменения затронули рабочие процессы, топочную камеру и дымовой канал.

В результате модификаций и конструкторских решений, были достигнуты следующие преимущества и характеристики:

    Время работы от одной закладки топлива, от 8 до 120 часов, в зависимости от модели и качества топлива.

Что такое процесс пиролиза топлива

Принцип работы пиролизного котла длительного горения, основан на естественных физических процессах и свойствах древесины:

    Дерево, при нагревании начинает выделять углекислый газ.

Главной задачей пиролизного отопительного оборудования, является создание необходимых условий для максимального продуцирования углекислого газа: высокая температура и ограниченный доступ воздуха.

устройство пиролизного котла в разрезе

Конструктивные особенности котлов с пиролизом

Отопительный пиролизный котел длительного горения с водяным контуром, от классических моделей оборудования, отличается несколькими особенностями:

    Тип загрузки – все котлы оборудованы увеличенной топкой с вертикальной или горизонтальной загрузкой. Большая вместимость топочной камеры, помогает увеличить время процесса пиролиза. Около 20 минут после растопки, котлы работают в обычном режиме. После нагрева до температуры 600°С, начинается пиролизное горение.

Зависимость от электричества, решается установкой источника бесперебойного питания. Расход напряжения в котлах составляет 150-300 Вт/ час.

Можно ли увеличить время горения пиролизного котла

Длительность работы пиролизного котла зависит от нескольких факторов, учитывая которые, можно продлить время работы от одной закладки:

    Качество используемой древесины или ее отходов. Во время пиролиза, выделяется углекислый газ. Но, если топливо имеет влажность свыше 20%, вместо продуцирования CO, начинает испаряться влага. Даже в котлах шахтного типа, с допустимой влажностью топлива до 42%, производительность и время работы существенно снижаются при использовании влажных дров.

уложенное топливо в топку

Изготовленная в заводских условиях брикеты, щепа и опилки, имеют влажность от 8-18%, что является оптимальным содержанием влажности для процесса пиролиза.

Что такое пиролиз?

Под пиролизом подразумевается процесс получения и последующего сжигания горючего газа. Пиролиз — характерный процесс для твердотопливных котлов. Топливо помещают в закрытую камеру и постепенно уменьшают количество воздуха в ней. Дрова или уголь начинают тлеть. Углекислый газ, выделяемый во время сгорания топлива, поступает в другой отсек и смешивается с нагретым до определенной температуры воздухом. Происходит повторное горение. Основное преимущество пиролиза: он увеличивает количество времени горения и, соответственно, количество тепла. На открытом воздухе любое горючее сгорает быстро и выделяет минимальное количество тепла. В 50- годах прошлого века инженеры изобрели схему новейшего оборудования, подходящего для пиролиза. Из-за дороговизны и необоснованности, к разработке не приступили.

Читайте также:
Установка подъемных гаражных ворот своими руками - пошаговая инструкция

устройство и принцип работы пиролизного котла

Огромная камера предназначена для закладывания твердого топлива: угля, дров и других горючих веществ. Дрова или другое топливо разгораются, затем автоматически перекрывается воздух. Чтобы пламя было интенсивным, нужен воздух. Для интенсивного горения недостаточно кислорода, дрова начинают тлеть. Выделяется древесный газ и много углерода — зольные частицы. Воздух и зольные частицы перемешиваются в другой камере и происходит процесс догорания. Обе камеры разделяются специальной решеткой, на которую складывают топливо. Особенность огня у подобного устройства — у него красноватый оттенок из-за реакции с углеродом.

Установка

Пиролизные котлы можно устанавливать в системы как с естественной циркуляцией, так и с принудительной. При монтаже котла в систему с естественной циркуляцией необходимо учитывать уклон труб, в системе с принудительной циркуляцией важно подобрать правильное насосное оборудование.

Поскольку теплообменник склонен к низкотемпературной коррозии, следует контролировать температуру теплоносителя на обратном трубопроводе, чтобы он не получил резкого охлаждения. Рекомендуется выдерживать её не меньшей 60°С.

Это выполняется путём подмешивания воды в обрате горячей водой из подающего трубопровода. Большое значение имеет правильная обвязка.

Прежде чем начать работу необходимо заполнить систему водой. После чего нужно настроить режим подачи воздуха в камеру сгорания пиролизных газов, чтобы обеспечить требуемый режим работы.

Качество сгорания газов можно также определить косвенно – оценить дым, выходящий из трубы: если он не имеет резкого запаха и тёмного оттенка, то топливо сгорает правильно.

Если при работе из котла вытекает тяжёлая пиролизная смола, то это свидетельствует о низкой температуре в топке, о неверно выбранном сечении дымохода или о необходимости его очистки.

Проблема также может возникнуть в самодельном котле. В первое время после установки котёл тестируется и должен находится под постоянным присмотром. Загрузка топлива должна составлять около двух третей объёма топки. Как только тестирование будет пройдено, то можно эксплуатировать на полную мощность.

Здравствуйте. Я автор этого сайта. Продолжительное время я занимаюсь монтажом и пусконаладкой котельного оборудования. Если вы наладчик “старой гвардии” прошу подписаться на обновления. Будем вместе обсуждать интересные моменты монтажа и ПНР котельных.

Читайте также:
Соль для посудомойки

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. К примеру, котлы пиролизные 25 кВт способны отапливать помещения площадью до 270 м².

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. Также рекомендуем обратить внимание на рейтинг пиролизных котлов. Специалист поможет сделать более точный расчет показателя.

Возможно вам будет интересно узнать о том, как работает котел ДКВр и где используется.

Многим собирающимся приобрести аппарат интересно, какова схема работы устройства. Пиролизный котел состоит из двух камер: дожигания и газификации. Непосредственно в последнюю кладут топливо, камера оснащена специальной дверцой. Ниже камеры газификации находится специальное отверстие для подачи воздуха в камеру дожигания. Она находится ниже камеры газификации. Конструкция оснащена дымоходом для избавления от смолы и теплообменником.

Критерии выбора

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

Основные критерии выбора:

  1. Мощность оборудования.
  2. КПД. Этот показатель у качественных моделей составляет 87-90%. Особой разницы между ними нет, но при других равных условиях лучше выбирать более высокий коэффициент.
  3. Масса и габариты. Они влияют на то, где аппарат будет установлен.
  4. 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.

Читайте также:
Шкаф на балкон своими руками — наш взгляд на вопрос

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: