Отличной заменой котла, работающем на твердом топливе, являются установки пиролизного действия. Они уже зарекомендовали себя как более эффективные и очень простые в эксплуатации, а также несмотря на высокую цену, пользуются огромным спросом.
Котел пиролизного действия – на данный момент перспективный отопительный прибор, его коэффициент полезного действия более 90%, Вид топлива в основном пеллеты, они дешевые и экологичные.
Устройство пиролизного котла
Пиролизный котел – это не печка. В нем происходит ряд сложных процессов. А разработка котла – это ответственная задача для инженеров-конструкторов, которая требует наличие опыта, знаний и массу усердного труда и больших затрат на обкатку готовой конструкции и эксперименты. Как вы понимаете, в этой сфере отсутствует вековой опыт и проверенные поколениями технические решения, как, например, у традиционных печей.
Если вы и найдете в свободном доступе в интернете схемы котла, то это будут 2-3 схемы общего вида и 3-4 схемы печи в разрезе. Умея работать CorelDraw и в ACAD, а также при наличии соответствующего образования и опыта работы, вы сами сможете составить деталировку. Однако помните, что спецификации вы все равно не найдет. А это значит, что вам придется лишь догадываться либо выводить экспериментальным путем из какого материала должна быть та или иная деталь.
Стоит также отметить, что есть много авторов подобных конструкций, которые возьмут сравнительно небольшие деньги за полный комплект тех.документов. Гораздо больше денег и времени у вас уйдет на чай или кофе, если до всего пытаться дойти самостоятельно. Но как понять, эффективно ли будет это устройство, будет ли оно работать?
Подобными вопросами задаются все те, кто решил приобрести себе пиролизный котел или печь. И продавцы и производители предлагают их в больших количествах. Они подберут вам подходящую модель, соответствующую вашим данным и замерам. Однако, как понять какая именно модель подойдет для вашего дома, как сориентироваться по цене, какой котел экономичнее, какой надежнее? Мы уже привыкли выбирать такие бытовые приборы, как стиральные машины, телевизоры и холодильники. Но с котлами мало кто сталкивался.
В этой статье мы постараемся дать читателю ответы на все вопросы относительно пирокотла. Надеемся, что это поможет вам при покупке.
Стоит отметить, что пиролизный котел отопления означает, что он полнопоточный (для непрерывной работы вашей системы отопления котел выдает постоянный необходимый расход горячей воды). Также регистр водогрейный – это важная часть конструкции и из котла нельзя убрать водогрейку. Без нее или же с пустым контуром, котел без аварийной автоматики может прогореть или взорваться.
Газогенерация и процесс пиролиза
Пиролизные котлы принцип работы базируется на явлении пиролиза. Говоря простым языком — от нагрева молекул, вещества расщепляются на более легкие и простые части. Это означает, что продукты пиролиза легче будут гореть и будут давать больше тепла.
Чистый пиролиз подразумевает распад закладки топлива без поступления воздуха в специальные ёмкости – реторте. Затем газы собираются в накопителе – ресивере. Оттуда они используются по мере необходимости. По этой схеме работали итальянские, немецкие и французские пиролизные установки в машинах во время войны.
Все бытовые современные пиролизные котлы, работающие на твердом топливе, газогенераторные. По-другому не получится получить КПД свыше 65-70%. Однако, название «пиролизные» совсем неслучайно. Больше 90% тепла вырабатывается путем сгорания пиролизных газов. В связи с этим, дальше по тексту значения «пиролизный» и «газогенераторный» будут использоваться в качестве синонимов, кроме тех случаев, когда оговорено иное.
Рабочий цикл
Воздух проходит в камеру, где происходит газификация, в камере также тлеет топливо. Часть кислорода от этого воздуха идет на поддержание тления, что обеспечивает температуру процесса газификации от 200 до 800 градусов.
Через сопло, в камеру сгорания поступают пиролизные газы (на сленге сопло также называют хайлом). В эту же камеру поступает вторичный воздух, таким образом горят пиролизные газы.
Часть газов – частиц освобожденного углерода из состава топлива в катализаторе, переходят до окисла азота и СО2. На этот процесс уходит часть тепла. Восстановленные составляющие в камере дожигания проходят процесс окисления, при этом отдают обратно тепло. Дымовые прореагировавшие газы проходят сквозь теплообменник регистра, подогревая в нем воду, а потом улетучиваются в систему дымохода. Терморегулирующая система поддерживает в камере сгорания для полного сгорания оптимальную температуру.
Режимы работы пирокотла
- Розжиг. Открыт шибер либо заслонка прямого хода. Дымовые газы уходят сразу в дымоход.
- Рабочий режим. Закрыта заслонка прямого хода, осуществляется пиролиз. При этом тяга в самом газоходе регулируется естественным образом либо принудительно.
- Догрузка топлива. Открыта заслонка прямого хода, однако, в течение некоторого времени тяга в газоотводе сохраняется: он при этом разогрет и, если присутствует вентилятор, то он не выключается. Процесс пиролиза не прекращается. Также общим недостатком для котлов, основанных на процессе пиролиза, является их привередливость к материалам конструкции и топливу.
Принцип работы пиролизного котла
В камеру, где происходит процесс сгорания, бьет струя сильно нагретых газов. В связи с этим для таких узлов не годятся обычные конструкционные материалы.
Существует один недостаток пирокотлов:
- малые пределы для регулировки мощностей при моменте сохранения достаточно высокого коэффициента полезного действия;
- разгонять котел более чем на 50% по теплу не получится – топливо вспыхнет в газификаторе и снизится коэффициента полезного действия.
Систему отопления на пирокотле необходимо рассчитывать исходя из циклического режима прогрева. При этом крайне желательно утеплиться снаружи ЭППС.
Материалы и топливо
И покупателю и тому, кто решил самостоятельно спроектировать котел, необходимо знать, что камеры сгорания, газификатор и дожигатель без температуростойкой защиты долго не проработают. Технология нанесения и состав защиты является особым секретом любой фирмы, занимающейся производством котлов.
Наиболее предпочтительными видами твердого топлива для данных котлов являются дрова или топливные пеллеты (под них и проектируются промышленные модели). Пирокотел на угле с высоким КПД будет работать до тех пор, пока все летучие не выйдут. А их не так уж и много в каменном угле, а в древесном – их почти нет. После этого идет сгорание углерода с коэффициентом полезного действия, который соответствует печному. Эффективный котел, рассчитанный на длительное горение на угле, нужно проектировать на комбинированном рабочем цикле. При этом цикле заложенное топливо сгорает с поверхности, а цикл пиролиза происходит с горением непосредственно на поверхности топлива.
Работа «принудительных» котлов
Наддув
Компьютерный вентилятор обычной конструкции загоняет в газификатор воздух. От воздушной внутренней магистрали вторичный воздух попадает в камеру сгорания. Давление при этом в рабочей полости выше атмосферного.
Рассмотрим достоинство такой схемы:
- вентилятор самой простой конструкции;
- камера, где происходит процесс сгорания, совмещена с дожигателем;
- при использовании жаропрочных специальных сталей вы сможете обойтись без футеровки, ведь температура свыше 1000 градусов сосредоточена возле сопла, а у самих стен ниже 800 — 900 градусов.
Однако, все перечисленные преимущества не позволяют получить КПД выше, чем 82-84%. Воздух под давлением частично обволакивает заложенное топливо, а внутренняя часть топлива, где происходит пиролиз, получает при этом недостаточно кислорода, причем увеличивать наддув будет бесполезно. К тому же в самой камере, где происходит процесс сгорания, оказывается много воздуха. Температура в сердцевине факела не может превысить 1100 градусов, при этом тяжелые продукты не сгорают, а испаряются в трубу. При этом КПД уже не будет выше 90%.
Особо нужно отметить опасность угарного газа от котла с принудительным наддувом.Так как, если давление в емкости больше атмосферного, то даже микротрещина послужит причиной утечки газов в ваше помещение. Газы не всегда можно распознать по запаху, но они всегда ядовиты и едки.
Откачка
Давление в тракте меньше атмосферного. Разница с наддувом принципиальная. В котлах с дымососом закладка топлива хорошо продувается: давление будет ниже там, куда воздуху труднее проникнуть, а вот тяга будет сильнее. Вторичный воздух можете загонять снаружи: давление его больше, чем в камере сгорания. Поэтому он, стремясь расшириться, взвихривается, перемешивается с пиролизными газами и они сгорают. При этом температура поднимается до 1200 и выше градусов.
Как вы понимаете, КПД здесь повышенное. Его также может повысить, благодаря высокой температуре и сгоранию тяжелых фракций. Также появляется возможность сделать механический «дубовый» терморегулятор.
его основу берется термобиметаллическая пластина в водогрейном контуре, которая изгибается при колебаниях температуры. От нее поступает тяга к дросселю, пропускающему наружный воздух в дымоход. Когда вода перегрелась, заслонка приоткрылась, мотор крутит, как и раньше, прямо от сети или UPS, но наружный воздух, с более высоким давлением, отталкивает часть дымовых газов. Давление в газификаторе и камере сгорания повышается, туда поступает меньше наружного воздуха и пиролиз со сгоранием поутихну.
КПД таких котлов с дымососом может быть выше 90%, а мощность при 100% безопасности и надежности – 100-150 кВт.
Догрузку топлива в данный котел с дымососом вы можете осуществлять без предосторожностей. Дверцу загрузочного люка и ЗПХ можно открывать — закрывать в любой последовательности. В худшем случае вы почувствуете неприятный запах, но нераскаленные яды.
kotel.guru
Где применяются газогенераторые котлы
Применение пиролизных агрегатов одновременно решает несколько существенных задач:
- горячее водоснабжение и обогрев,
- утилизация отходов производства и ТБО.
Использование газогенераторных устройств получило широкое распространение как в бытовой, так и в промышленной сфере. Пиролизные котлы незаменимы на деревообрабатывающих предприятиях, лесохозяйственных базах и в строительных центрах.
Современные установки способны перерабатывать любые категории отходов, в частности следующие:
- все виды пластика;
- макулатуру;
- металл;
- стекло;
- органику (такую, как подсолнечная лузга, древесная щепа, ореховая скорлупа и т. д).
Особенность пиролизных аппаратов заключается в том, что помимо сгорания в них топлива также сжигаются и газообразные вещества, образующиеся под воздействием высокой температуры в бескислородной среде.
Это значительно повышает энергоэффективность газогенераторной установки и минимизирует выброс продуктов горения в атмосферу. Теплоотдача достигает наивысшей степени в случае сгорания топлива, для которого характерен большой объем выделения газов.
Разновидности пиролизных котлов
В зависимости от варианта расположения отсека дожигания твердотопливные агрегаты газогенераторного типа подразделяются на модели с верхней и нижней камерой. У каждой из этих модификаций есть свои конструктивные особенности, влияющие на производительность и уровень комфорта при использовании.
Нижняя камера дожига
Наиболее востребованными являются приборы с нижней камерой дожига, поскольку закладывать топливо в них гораздо удобнее.
ход отработанных газов осуществляется через дымовую трубу, находящуюся снизу. Такое конструкторское решение не требует наличия вспомогательных устройств и обеспечивает естественный отвод летучих веществ. Тем не менее подобное оборудование не лишено определенных недостатков.
Газогенераторный котел с нижней камерой дожигания нуждаются в более частом обслуживании. Связано это с тем, что зола из первичного отсека постоянно осыпается в пиролизное отделение топки, что требует регулярного проведения очистительных процедур.
Верхняя камера дожига
Системы с верхним расположением газогенераторной камеры менее распространены по сравнению с предыдущей моделью. Несмотря на то что твердотопливные пиролизные газогенераторные котлы данного типа практичнее в эксплуатации, их монтаж влечет за собой весомые издержки. Изготовление дымового тракта для таких аппаратов предусматривает большой расход материалов.
Основное преимущество устройств с нижним отсеком дожигания заключено в том, что летучие вещества направляются через форсунки в газогенераторную камеру, откуда после сгорания поступают в дымоход с последующим охлаждением и выводом наружу. Процесс не сопровождается сбросом золы в пиролизный отдел котла, что позволяет производить чистку оборудования намного реже.
Классификация по принципу дожигания
Твердотопливные аппараты, функционирующие согласно принципу дожигания выделяемых газов, можно разделить на две категории: безнаддувные энергонезависимые и дутьевые электрозависимые.
Безнадувные
Первая разновидность не оснащается замысловатой электроникой и вентиляторами. Рабочий процесс осуществляется без наддува. Основное топливо горит в отсеке газификации. Выделившийся пиролизный газ, поднявшись за счет естественной тяги, комбинируется с вторичными воздушными массами. Изменение объема поступающего первичного воздуха обеспечивает возможность контроля мощности котла посредством механического тягорегулятора. Средняя температура в отсеке дожигания составляет 700 °С.
Внутренним стенкам агрегата не требуется обмуровка, т. к. они выполняют роль теплообменника. Работа энергонезависимых пиролизных аппаратов может осуществляться в режимах поддержания и набора мощности. Такие устройства должны быть оборудованы высоким дымовым трактом для лучшей циркуляции воздуха и создания необходимой тяги.
Эти конструкции используется крайне редко.
Дутьевые
Дутьевые энергозависимые котлы имеют обмурованную шамотным камнем камеру дожигания, температура в которой достигает 1200 °С. Данные агрегаты оборудуются турбинами и дымососами, управление которыми полностью автоматизировано.
Специальный программатор позволяет выбрать оптимальный режим отопления. Пиролизный газ выдувается в дожигательный отсек через специальную форсунку и горит почти белым пламенем. За счет высокого температурного режима сгоранию подвергаются практически все химические соединения в составе топлива.
Дутьевые энергозависимые аппараты способны функционировать в динамическом режиме набора мощности и в состоянии сброса теплоотдачи (дутье включено / выключено). Для таких устройств характерно длительное время эффективного горения после одной закладки топливных ресурсов.
Различия по материалам корпуса
Пиролизные котлы также различаются по корпусу, который может быть изготовлен из стали или чугуна.
Чаще всего твердотопливные аппараты представлены в стальном исполнении. Они нагреваются гораздо быстрее, но так же стремительно и остывают после окончания процесса горения. Как правило, толщина листов стального корпуса составляет не менее 5 мм.
Чугунным котлам присуща более высокая стойкость к коррозии, смолам и кислотам по сравнению со стальными аналогами. Такие агрегаты могут производить эффективную работу с 50 %-й мощностью в периоды межсезонья. Котлам с чугунным корпусом свойственна хорошая теплоотдача, в связи с чем их КПД на порядок выше, в отличие от приборов из стали.
greenologia.ru
Пиролизный котел имеет свои недостатки и особенности, которые стоит знать потребителям, прежде чем делать выбор в пользу той или иной теплогенерирующей техники. Авторитетные специалисты охотно перечисляют именно недостатки в первую очередь…
Кто и как производит пиролизные котлы
Интересен тот факт, что именитые производители отопительной техники, пиролизные котлы или не производят вовсе, или имеют по одной линейке образцов, скорее экспериментальной, как дань моде.
В каталогах, на выставках солидные фирмы бочкообразную продукцию с большой загрузкой дров не показывают вовсе, объясняя это тем, что не находят в данной идее преимуществ.
Так называемые пиролизные котлы (большие металлоемкие устройства с дожигом газов, снабженные вентилятором и большой камерой для тления дров) делают те, кто гоняется за сиюминутным настроением потребителей, — мелкие фирмы, вплоть до гаражных производств.
Разберемся — почем такая ситуация?
Что подразумевается под названием пиролиз
Пиролиз – генерирование горючего газа и его последующее сжигание, — происходит во всех твердотопливных котлах, в большей или в меньшей степени. Такой же процесс идет и в обычной печи, — при горении дров или угля, в каком-то месте не хватает кислорода, появляется угарный газ CO, затем он находит недостающий кислород и сгорает, выделяя тепло, превращаясь из яда в обычный углекислый газ – CO2.
В качестве экспериментов еще 1950-х годах была разработана схема котельного оборудования, где сначала топливо тлело при недостатке кислорода, затем полученное СО дожигалось во вторичной камере. Но идеи не были воплощены, как не дающие ни каких преимуществ с весомыми недостатками и дорогостоящие.
Теперь же в рекламках ядовитый угарный газ СО называют – «древесный газ».
Схема, особенности работы
Вторично в 2000-х годах, когда у среднего производителя появились достаточные производственные возможности и материалы, началось производство на бытовом уровне. У потребителя лживая реклама вызывала интерес, — появились продажи и прибыль.
Схема пиролизного котла обычная – в большой камере закладка дров сначала разгорается, затем автоматика перекрывает воздух и при его недостаче дрова тлеют длительное время.
Выделяющийся угарный газ и большое количество зольных частиц – чистого углерода С смешивается с подогретым воздухом во вторичной камере, где и догорают.
В этой горелке всегда красноватое пламя – прямой признак реакции с участием углерода.
Особенность конструкции
Особенность конструкции «пиролизный котел» — наличие вентилятора 50 – 100 Вт мощностью, принудительная подача воздуха. Причем происходит движение воздуха и в первичной камере между дров, за счет завихривания (содания разрежения) в месте расположения подающей форсунки.
Наличие датчиков и управляющей автоматики, которая обеспечивает режимы работы.
Большой размер, дополнительные металлические детали, камеры.
Основное конструкционное отличие – большая загрузка дров и наличие вокруг них всех «обвесов» из автоматики, форсунок, камер сгорания.
Цена пиролизного котла
Но для потребителя пиролизный котел в первую очередь отличается большой ценой.
Нужно сравнивать одинаковые по мощности и по классу исполнения изделия. Окажется что цена пиролизного котла будет больше, чем у изделия классической конструкции в 2 – 3 раза.
У «не гаражных» производителей изделие под названием «пиролизное», обычной домашней мощности, будет стоить 150 тыс р. А «классический котел» — 50 тыс р.
У менее знаменитых разница в цене в 2 раза – примерно так 75 тыс. р. и 35 тыс р.
За что же нужно платить больше на 50 – 100 тыс рублей? В чем выгода? За сколько времени и каким образом окупится эта сумма…
Настоящие технические характеристики
Более-менее серьезные производители стараются не давать истинных технических характеристик пиролизных котлов. Иначе все увидят, что ничего там особенного там нет. Их заменяют рекламными возгласами, лозунгами, или подачей лживых характеристик через вторичные источники, без ответственности.
Если же отыскать паспортные данные пиролизного котла именитого производителя, например Buderus ,т о вдруг окажется что КПД составляет всего-навсего 87%
А у обычного котла – 80%
Где же сказочный «золотые горы» сэкономленных дров?
Насколько экономичный пиролизный котел
Подсчитаем для обычной мощности среднего дома, экономию с пиролизным котлом. Например, сожжем в обычном устройстве за сезон 7 месяцев дров на 20 тыс. руб. При этом на пиролизе сэкономим около 1800 руб, — расход дров на 18200 тыс. руб.
Но вентилятор мощностью 80 Вт., проработав 7 месяцев при цене за 1кВт электроэнергии около 5 рублей, скушает более 1500 руб. Итого, — экономия не больше 200 рублей в год. Т.е. потраченные 50 тыс. рублей не окупятся никогда.
Даже если каким-то образом экономия будет 1000 рублей (чудо-КПД более 92%), — все равно 50 лет – не серьезный срок для окупаемости. Самый большой максимум — дополнительная стоимость котельного оборудования должна окупаться за 10 лет. Иначе оно не выгодно. Таких показателей нет и близко.
Что же привлекает пиролизный котел потребителя при такой цене, — большая загрузка!
Недостатки пиролизного котла
Имеется возможность поджечь много дров, после чего они горят постепенно 12 часов и более. К агрегату нужно подходить один – два раза в сутки. Это нравится потребителю больше всего.
Но взамен пользователь в частном доме получает большие недостатки:
- Нельзя топить сырыми дровами, котел на них просто не работает. Теплоотдача сырых дров в 2 раза ниже – энергия уходит на испарение воды, в результате они не тлеют.
- Весьма не желательно применять древесину которая дает смолу, — сосну, ель, березу, — отложениями они сильно загрязняют бочку, камеры, форсунки, затем это все проблематично очищать. А чем же топить?
- Не редко возникает перерасход дров в межсезонье, когда нужно подтопить слегка в холодную ночь… Чем фактически полностью нивелируется повышенный КПД.
- Зола, которая обязательно остается от дров, выносится струей в дымоход. Дымоход загрязняется, зола оседает беспорядочно, «по ветру» загрязняя все вокруг.
- Поломка, неправильная работа, не настроенная автоматика угрожает массовым выбросом СО, большим перерасходом дров – угарный газ и древесные частицы не догорают полностью.
- Большая цена, необоснованный расход денег.
Что выбрать — чем выгоден классический котел
Обычный котел на естественной тяге отличается тем, что сразу может работать с максимальной подачей кислорода без поломок, всегда, с любыми дровами. Такая безотказность не может не привлекать. При этом зола остается где ей и положено быть – в зольнике, а не сыпется на головы людям, — зольность это физическая характеристика древесины, которая полностью сгорать не может.
Но он может выполнять и функции пиролизного – цепочка от настроенного термостата управляет воздушной заслонкой в современных моделях, котел переходит на тление, с подачей вторичного воздуха.
При этом цена среди отопительного оборудования – самая демократичная.
Чтобы уменьшить количество подходов к классическому котлу для его обслуживания до 1 – 2 в сутки есть несколько методов по увеличению аккумуляции генерируемого тепла. Самый действенный – внедрение теплоаккумулятора, или возведение теплоемких массивных конструкций. При этом сам агрегат желательно применить несколько более мощный, — с большей отдачей на аккумуляцию за одну топку.
teplodom1.ru
Твердые виды топлива, такие как уголь, дрова и торф являются традиционными. Но немногие знакомы с современными тенденциями применения данных видов топлива. Использование пиролизных котлов полностью изменит представление в подходе к твердотопливным системам. "Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром что это такое" – это самый первый вопрос, который приходится слышать. Поэтому в данной статье мы попробуем "в двух словах" объяснить что есть что. Главной отличительной чертой пиролизных котлов является отсутствие необходимости часто закладывать дрова в топку.
Технология пиролизного сжигания заключается в том, что древесина под воздействием высокой температуры распадается на такие фракции, как древесный уголь (тот же кокс) и пиролизный газ. Процесс распада протекает при температурных границах от 200 до 800 градусов (по Цельсию). При распаде выделяется большое количество тепла. Затем происходит смешивание пиролизного газа с воздухом, после чего он сгорает. Вот этот процесс сгорания обеспечивает отопление дома. Отличительной чертой такого сгорания является низкое потребление кислорода (в сравнении с обычным горением), за счет чего достигается высокая температура сгорания. А это означает, что процесс горения становится более эффективным (за счет повышения его температуры и продолжительности). Необходимо также отметить то, что процесс горения сопровождается еще и химической реакцией, в которую вступают пиролизный газ с углеродом. В результате в газах, выходящих из котла (дым), содержание вредных примесей существенно уменьшается.
Процесс работы пиролизного котла состоит из четырех этапов:
- сначала при температуре около 450 градусов происходит досушивание древесины с последующим выделением пиролизного газа;
- затем идет сгорание пиролизного газа, которых смешивается с воздухом (температурный режим- 560 градусов);
- после чего происходит дожигание пиролизного газа (температурный максимум всего процесса, около 1100 градусов);
- вывод отработанных газов (температура достигает до 160 градусов).
Конструкция пиролизного котла подразумевает несколько камер для пиролиза и наличие шибер. При помощи шибер выбирается режим работы. Вначале котел функционирует в стандартном режиме твердотопливного котла. После достижения необходимой температуры, для запуска процесса пиролиза, камера котла загружается уже в полном объеме дровами, после чего происходит перевод шиберов в режим пиролизного горения.
На сегодняшний день во многих регионах дрова являются самым привычным, доступным и дешевым видом топлива. Это объясняет то предпочтение, которое потребители отдают твердотопливным котлам перед теми, которые работают на других видах топлива.
Объяснимо преимущество пиролизных перед другими видами твердотопливных котлов. Это и более высокий КПД сравнительно с альтернативными видами котлов, и отсутствие необходимости частой загрузки топлива.
Перед тем, как заказать пиролизный котел, Вам необходимо знать о возможных неудобствах, связанных с его эксплуатацией.
К неудобствам, связанным с эксплуатацией пиролизных котлов относятся:
- более высокая их стоимость (в сравнении с обычными твердотопливными котлами);
- заметное снижение мощности котла при повышенной влажности дров;
- технологически работа котла требует наличие вентилятора. Отсюда – зависимость работы котла от наличия электрической энергии. Необходимо заметить, что потребление электричества очень невелико.
Пиролизные котлы могут эксплуатироваться в коттеджах, садовых участках, мастерских, во всех помещениях со сравнительно небольшой площадью и где отсутствует центральное отопление и газоснабжение. Все больше людей принимают решение купить пиролизный котел, отдавая им предпочтение перед традиционными видами котлов.
www.teplodvor.ru
Устройство и принцип действия пиролизного котла
Пиролизный котел относится к числу устройств, работающих на твердом топливе. Как и они, прибор производит нагрев теплоносителя и подает его в систему. Однако он имеет ряд отличий от традиционных моделей, как в конструкции, так и в принципе действия. Прежде всего, работа пиролизного аппарата основана на процессе сухой перегонки древесины, который называется пиролиз. Он заключается в выделении смеси газов из твердой органики под воздействием достаточно высоких температур в условиях минимальной подачи кислорода. В результате реакции топливо распадается на сухие остатки или кокс и газ.
Процесс пиролиза может происходить только при очень высоких температурах, минимум 1100°С. Кроме того реакция идет с высвобождением большого количества тепла, которое подсушивает топливо, а так же нагревает воздух, поступающий в зону горения. Газ, выделившийся из топлива в процессе пиролиза, смешивается с кислородом и горит с выделением тепла. Особенность оборудования заключается в том, что древесный газ взаимодействует с активным углеродом, что позволяет минимизировать канцерогенные вещества в отработанных газах. Содержание СО₂ в дыме пиролизного котла в среднем в три раза ниже, чем у традиционных твердотопливных моделей.
Основу прибора составляют две полностью герметичные камеры. Чаще всего они выполнены из листов стали толщиной минимум 5 мм. В качестве разделителя между элементами выступают форсунки. Верхняя часть топки представляет собой отдельную конструкцию, так называемый топливный бункер. Нижняя одновременно используется как камера сгорания и как зольник. Топливо сначала поступает в верхний отдел. Здесь оно немного подсушивается, одновременно прогревается и воздух, направляющийся в нижний отсек, где сжигается выделяющийся газ и скапливается зола.
Отличительная особенность оборудования – возможность регулирования мощности путем наддува воздуха. Таким способом можно добиться большей эффективности, чем в традиционных системах. Использование терморегулятора позволяет поддерживать заданную температуру теплоносителя. Еще одно отличие – возможность длительное время функционировать на одной закладке топлива. Именно поэтому приборы называются пиролизные котлы длительного горения. В среднем время прогорания одной закладки составляет 12 часов, существуют модели и с большими показателями. Кроме того в силу конструктивных особенностей оборудования расход топлива в таких системах уменьшается.
Как грамотно выбрать топливо?
Теоретически пиролизные системы могут работать на различных видах твердого органического топлива. Это может быть уголь, торф или древесина. Последнее, а точнее, дрова, считается наиболее экономически выгодным топливом. Его размеры определяются параметрами топки. Чаще всего для пиролизных устройств используются поленья, длина которых составляет 400 мм, а диаметр – до 200 мм. Размеры топливных брикетов должны составлять порядка 300х30 мм. Кроме того такие системы очень требовательны к влажности. При ее избытке выделяется большое количество пара, что снижает тепловые характеристики оборудования и приводит к образованию копоти.
Для нормальной работы приборов необходимо, чтобы влажность топлива не превышала 45%. Лучше всего, чтобы она составляла 20%. Исследования показали, что при сгорании килограмма древесины, влажность которой 20%, выделяется тепло, эквивалентное 4 кВт/ч. Тогда как такое же количество дерева влажностью 50% даст тепла ровно в два раза меньше. Именно поэтому на влажность топлива следует обратить особое внимание. Вместе с дровами или топливными брикетами можно использовать опилки или другие древесные отходы. Их количество не должно превышать трети от общего объема топлива.
Разновидности пиролизных котлов
Существуют две разновидности прибора, различающиеся местом расположения отсека дожига. Он может располагаться внизу или наверху.
Оборудование с нижней камерой дожига
Наиболее распространенная модификация приборов, что обусловлено удобством в эксплуатации. Топливо помещается в верхнюю камеру, что очень рационально. Отработанные газы выходят в трубу, находящуюся внизу. Основным недостатком таких устройств можно считать то, что чистить систему придется достаточно часто. Связано это с тем, что при прогорании топлива зола из верхнего отделения попадает в камеру дожига.
Приборы с верхней камерой
Такие системы менее удобны, зато имеют определенные преимущества. Зола не попадает в отсек дожига, что позволяет чистить его намного реже. Кроме того пиролизный газ посредством форсунок выводится вверх, где сгорает и поступает в дымоход, охлаждается и отводится в дымоход. Такая система более практична, но требует большего количества материала на изготовление дымового тракта.
Пиролизные котлы могут быть оснащены вентиляцией различного типа:
- Естественная. Такие устройства не зависят от подачи электроэнергии. Должны быть оборудованы достаточно высоким дымоходом для создания необходимой тяги.
- Принудительная. Приборы энергозависимы, поскольку оборудуются различными вентиляторами и насосами, которые управляются в автоматическом режиме. Характеризуются большим временем эффективного горения, чем устройства с естественной вентиляцией.
Важным аспектом подбора пиролизного оборудования считается материал, из которого изготавливается его корпус. Наиболее распространенный вариант – сталь, толщиной не менее 5 мм. Это достаточно прочный и довольно долговечный материал. Его главный недостаток – подверженность коррозии, что отрицательно сказывается на сроке его эксплуатации. Лучшая альтернатива такому прибору – котел в чугунном корпусе. Такие устройства отличаются более высокой теплоотдачей, служат гораздо дольше и имеют повышенную устойчивость к кислотам и смолам.
Почему стоит купить именно такой котел?
Владельцы такого оборудования получают множество преимуществ:
- Высокий КПД устройств, поскольку топливо сгорает, практически, без остатка.
- Возможность регулировать температуру в отапливаемом помещении, что позволяет расходовать топливо предельно экономно.
- Низкий уровень вредных веществ в отработанных газах. Их выделяется почти в три раза меньше, чем при работе классических твердотопливных котлов.
- Возможность загружать топливо в среднем два раза в день. Экономичный режим предполагает даже одну загрузку в сутки.
- Полуавтоматическое управление. С помощью пульта можно увеличивать либо уменьшать скорость подачи воздуха, что дает возможность регулировать мощность устройства в пределах от 30 и до 100%.
- Количество продуктов сгорания минимально. Таким образом чистка оборудования проводится достаточно редко.
Прибор имеет и некоторые недостатки, о которых нужно знать, прежде чем выбирать это устройство. Во-первых, все автоматизированные модели работают только от сети. Во-вторых, стоимость прибора в среднем в полтора раза выше устройств классического горения. Однако существенная экономия топлива со временем позволяет окупить все затраты. Ну и, чаще всего пиролизные котлы, работающие на твердом топливе, выпускаются одноконтурными. Поэтому могут использоваться только в качестве отопительной системы. Для подогрева воды придется устанавливать другие устройства, что предполагает дополнительные денежные затраты.
Выбираем производителя и марку оборудования
Признанными лидерами в производстве пиролизных котлов на твердом топливе считаются немецкие компании Buderus и Viessmann. Они отличаются наименьшим количеством токсичных выбросов в атмосферу и максимально высоким КПД. Некоторые модели этих брендов могут работать на одной закладке до 24 часов. Секрет таких характеристик кроется в усовершенствованной конструкции топки оборудования. Эффективность работы устройства контролирует автоматика, что позволяет обеспечить равномерный тепловой режим и при этом существенно снизить затраты на топливо.
Еще один популярный производитель – чешская фирма Dakon. Конструкция аппаратов практически идентична немецким аналогам. Соответственно, и эффективность работы тоже. К числу успешных находок компании можно отнести пульт управления котлом, с помощью которого можно осуществлять все основные регулировки. Новинкой Dakon считается устройство, выпускающееся в чугунном корпусе. Эта модель называется Daman Pyro. Она имеет самый продолжительный срок службы в своем классе оборудования. Это устройство способно в межсезонье работать с половинной мощностью.
Интересные и практичные модели можно найти у чешского производителя ОРОР. Особенность этих котлов – в полной энергонезависимости. Кроме того особая конструкция приборов позволяет им работать не только на древесине, но и на угле. Газы через горелку направляются в камеру сгорания, где и сжигаются с участием вторичного воздуха. Для регулирования мощности прибора используются заслонки, которые могут закрываться и открываться. КПД колов марки ОРОР в среднем составляет порядка 89%, что можно считать достаточно хорошим показателем.
Из отечественных производителей стоит выделить костромскую компанию ТеплоГарант, выпускающую котлы под маркой Буржуй-К. Это очень практичные, полностью энергонезависимые устройства, которые могут использоваться как в частных домах, так и на производстве. Отличительная особенность моделей – возможность работать с разными видами топлива. Кроме того приборы рассчитаны на эффективную работу с топливом большей влажности, что дает им определенные преимущества перед конкурентами.
Пиролизные котлы приобретают все большую популярность. Их можно считать наиболее практичной разновидностью твердотопливного оборудования. Несмотря на достаточно высокую цену, а она начинается в среднем от 40 тыс. рублей, спрос на такие устройства остается стабильным и даже растет. Это объясняется достаточно высоким КПД аппаратов, приемлемой стоимостью топлива и возможностью длительного функционирования от одной закладки. Разнообразный ассортимент пиролизных котлов позволяет подобрать модель, оптимально подходящую для любого строения.
aqua-rmnt.com