Astro-nn.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип работы пиролизного котла длительного горения

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.

    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.

    Пиролизные котлы длительного горения. В чем секрет высокого КПД?

    Времена традиционных печей для обогрева дома потихоньку уходят в небытие, старинные русские печи заменяют функциональные котлы длительного горения с высоким значением КПД. Прежде чем приобрести какую-либо теплогенерирующую технику, необходимо познакомиться с ее особенностями и преимуществами. В данном материале разберем пиролизную технику и в чем заключается ее принцип работы.

    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.

    Читать еще:  Какие розетки устанавливать в ванную комнату

    Устройство

    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.

    Принцип работы

    Основной принцип работы пиролизного котла складывается из генерирования устройством горючего пиролизного газа из твердого горючего вещества. Процесс происходит при температуре выше 200 градусов Цельсия. Соблюдается недостаток кислорода. В дальнейшим смешивается воздух с оставшимся горючим газом и происходит его дожигание. Процессы проходят в специально отведенной камере.

    Воздух поступает, пока пламя не разгорится достаточно интенсивно. После этого котел переходит в газогенераторный режим. Дрова тлеют благодаря автоматическому регулятору, который с помощью топки максимально уменьшает поступление газа в камеру с дровами. Также происходит дополнительная подача воздуха во время газогенерации, воздух достигает нужную температуру и способствует вторичному дожигу выделившегося газа в пиролизном котле.

    Верхняя камера оснащена специальными отверстиями, из которых под давлением выходит разогретый воздух. Принцип работы таков, что 90 процентов мелких частиц участвуют в процессе дожига. Выброс вредных веществ в атмосферу становится минимальным. Температура отходящих дымовых газов пиролизного котла составляет максимум 160 градусов. Теплоноситель проходит снизу вверх вдоль котла, получает энергию практически от всего, с чем соприкасается, обеспечивая эффективный обогрев помещения. КПД котла равен 85%. Пиролизные решения можно назвать котлами длительного горения.

    Большая часть котлов работает на любом твердом топливе: деревом, углем и другими. Часть котлов электронезависимы, поэтому подходят жителям регионов и городов, где случаются перебои с электричеством. Котел оборудован зольным ящиком, его легче почистить. Чистка занимает минимальное количество времени, по сравнению с другими теплогенерирующими котлами.

    Схема работы

    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.

    Толщина внешнего слоя, нанесенного на котел, зависит от его мощности. Рекомендуется выбирать котлы с 10% запасом мощности. Чтобы правильно рассчитать мощность, нужно знать полную площадь помещения. На 10 квадратных метров приходится 1кВт. Следует учесть: если в помещении нестандартный потолок, к каждому метру стоит добавить до 3% мощности.

    В отличие от других твердотопливных аппаратов, топка должна быть разогрета перед использованием. Действия, которые нужно соблюдать при работе с пиролизным котлом:

    • На дно топки нужно загрузить какую-либо мелкую растопку типа щепок или бумаги;
    • Массу поджечь с помощью своеобразного факела, созданного из тех же материалов;
    • Дверцу камеры сгорания следует плотно закрыть;
    • Порции растопки постепенно добавляют;
    • Когда на дне будет достаточное количество тлеющих углей, следует остановить процесс добавления щепок;

    В этот момент внутри камеры температура достигает 800 градусов тепла. В камеру нужно поместить основное горючее вещество.

    Плюсы и минусы

    К главным преимуществам пиролизного котла относят факт, что благодаря его использованию можно существенно снизить расходы на дрова. У потребителя есть возможность по максимуму обеспечить длительное горение благодаря принципу работы котла. Дом греется, а переживать о подкладке дров не надо. Среднее время горения одной партии горючего — целых 12 часов, к аппарату придется подходить не больше двух раз в сутки. Идеальный котел по длительности горения. Экологичный выбор, топливо сжигается полностью и выброс вредных веществ в атмосферу минимален.

    Подобное устройства имеет свои минусы, к самым распространенным относят:

    • В период холодного межсезонья повышается расход дров;
    • Зола улетучивается в дымоход, загрязняя попутно его и все вокруг;
    • При поломке или некорректной работе, вполне возможно начнется перерасход дров, зола не улетучится;
    • Сырые дрова категорически не подходят. Тратится очень много энергии на их высыхание. Они не тлеют.
    • Достаточно высокая цена;

    На данный момент рынок изобилует различными типами пиролизных котлов. Отличаются они расположением камеры дожига:

    • Находится сверху. Достаточно редкий вид твердотопливных аппаратов, Преимущество: воздух попадает в камеру дожига сразу и после догорания попадает в камеру охлаждения для дальнейшего вывода в дымоход. Не экономичный вид, конструкция такого рода очень сложна на этапе сбора. Человек может доложить топливо, не дожидаясь сгорания предыдущей партии. У остальных видов котлов такой возможности нет.
    • Камера дожига находится снизу. Такие устройства пользуются большей популярностью, пользователю удобно закладывать топливо. Конструкция ниже по стоимости, чем котел с верхней камерой дожига. Отдел для золы приходится часто чистить, чтобы дым эффективно продвигался вниз, нужна усиленная тяга.

    Пиролизные котлы отличаются по типу тяги: бывает естественная и принудительная.

    • Тяга естественная. Используют мощный, высокий дымоход, при этом стоимость аппарата возрастает. Благодаря высокому дымоходу отпадает необходимость электрозависимости.
    • Принудительный наддув и тяга. Появляется необходимость в электрике, и отпадает зависимость от погодных условий. К слову, время работы с максимальным КПД вырастает на 5 часов, по сравнению с котлами при естественной тяге.

    Котлы различаются по способу использования:

    • Котел для воздушного отопления. Такой котел ставят с целью обогрева различных коммерческих или хозяйственных помещениях. Для распределения тепловой энергии используются тепловые массы воздушные. Распределяется энергия с помощью алюминиевых труб и нагнетателей.
    • Котел водяного отопления. Вода нагревается в наружном теплообменнике, затем попадает в трубы радиатора. Вода постоянно циркулирует — поддерживается постоянная температура в доме.

    Большая часть пиролизных котлов длительного горения работает на дереве. Существуют котлы, использующие для работы уголь и другие вещества. Преимущества котла на углевом топливе складываются из простой конструкции: различные сложнейшие узлы автоматического управления отсутствуют, что гарантирует минимальное количество поломок в процессе эксплуатации.

    Заключение

    Для обогрева маленького дома или просторного коттеджа пиролизные котлы подойдут идеально. Несмотря на то, что стоимость такого твердотопливного устройства достаточно высока, вложенные средства полностью окупятся. Срок службы такого аппарата долгий, а поломки крайне редки.

    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:

    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 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 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:

    1. Естественная тяга. Нет необходимости в электрике. Однако для эксплуатации нужен довольно высокий дымоход с мощной естественной тягой, что будет стоить дорого.
    2. 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.

    Котлы длительного горения и пиролизные котлы: что это

    Что такое котел длительного горения и как он работает?

    Принцип работы и устройство котла длительного горения

    Котел длительного горения – это твердотопливный котел, отличающийся продолжительной длительностью работы на одной загрузке топлива по сравнению с обычными твердотопливными котлами. Достигается это преимущество за счет особой конструкции котла.
    Твердотопливный котел длительного горения выполнен в виде высокого цилиндра, вверху которого расположены дымоход и воздушная камера. Топливо, занимающее корпус котла под ними, сгорает, начиная с верхнего слоя – за счет того, что поддув воздуха обеспечивается не снизу, а сверху при помощи телескопической трубы и распределителя воздуха. Постепенно твердое топливо сгорает, и распределитель опускается ниже, осуществляя приток воздуха к следующим слоям.

    Читать еще:  Дом и баня из керамзитобетонных блоков: плюсы и минусы

    Между двойными стенками котла находится вода. Таким образом, теплообменником в нем является корпус котла, который снаружи защищен от потерь тепла. Кроме того, слой теплоизоляции предохраняет от ожогов при прикосновении к поверхности корпуса. После того, как все топливо сгорит, подающую воздух трубу подтягивают вверх за встроенный в нее трос и производят новую загрузку.

    Все котлы длительного горения различаются по режиму работы. У нас продаются:

    • Автоматические твердотопливные котлы – работающие в автоматическом режиме. Такие котлы оснащены топливным бункером, из которого топливо автоматически подается в зону горения.
    • Полуавтоматические котлы на твердом топливе — которые работают в автоматическом режиме, но требуют ручной загрузки топлива.

    В среднем, полуавтоматические котлы на одной загрузке могут работать до 8 часов на дровах, на угле — до 12 часов. Автоматические котлы, в зависимости от объема бункера работают на одной загрузке топлива до недели.
    У нас Вы можете купить отопительный котел длительного горения на угле и дровах по низким ценам.

    Разновидностью котлов длительного горения являются пиролизные котлы.

    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

    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.

    Чем отличается пиролизный котел от твердотопливного

    Выбирая пиролизный котел, перед покупателем, в первую очередь, возникает вопрос, чем он отличается от классического. Второй обязательный вопрос: какой котел лучше – пиролизный или твердотопливный? Попробуем разобраться.

    Чтобы понять, чем классический котёл отличается от пиролизного, нужно разобраться в принципе их работы.

    Принцип функционирования котлов

    В традиционном твердотопливном котле используется классический принцип сгорания твердого горючего. Тепло, выделяемое при горении, передается теплоносителю, который движется по системе трубопроводов, обогревая жилище.

    В классическом котле топливо сжигается по типу печки. Над пламенем расположен теплообменник, который принимает часть тепла – примерно 80%. Остальное тепло уходит в дымоход из-за того, что интенсивное горение трудно регулировать.

    Пиролизный котел работает совсем по другому принципу. Работа пиролизного котла построена на принципе газогенерации. В результате медленного тления горючего при повышенных температурах и отсутствии кислорода происходит выделение генераторного газа, который впоследствии сгорает, и тепловая энергия передается теплоносителю.

    Топка состоит из двух камер. В одну из них закладываются дрова, где и происходит сжигание дров, топливных брикетов или другого топлива. Горение начинается с обычного розжига. При стабильном горении прекращается подача воздуха в первую камеру – при этом при отсутствии кислорода топливо переходит в фазу тления. Температура в камере при этом превышает 400 градусов, и достаточно быстро создаются оптимальные условия для начала пиролиза.

    Пиролизный газ направляется во вторую камеру с достаточным количеством кислорода, где происходит догорание при температуре около 1000 градусов. Блок автоматики регулирует подачу воздуха для производства необходимой тепловой энегрии, которая посутпает в систему отопления.

    Процесс пиролиза происходит достаточно долго, при этом топливо сгорает практически без остатка. Как результат – высокий КПД и длительные интервалы между загрузками.

    Особенности котлов

    Для сравнения рассмотрим плюсы и минусы каждого вида котла.

    Плюсы традиционных котлов :

    1. Доступная цена – примерно от 5000 грн;
    2. Нетребовательность к качеству твердого горючего, хотя их эффективность работы зависит от влажности топлива;
    3. Возможность работы в автономном режиме.

    Минус классического котла:

    • КПД не больше 70%;
    • Необходимость постоянной загрузки твердого топлива;
    • Потребность в регулярной очистке;
    • Невозможность дозагрузки топлива;
    • Невозможность мгновенно остановить горение;
    • Необходимость в установке буферной емкости.

    Рассмотрим плюсы пиролизного котла:

    1. КПД около 90%;
    2. Экономичность – топливо в котле сгорает практически полностью, выделяя максимум энергии;
    3. Значительные интервалы между загрузками – около 12 часов;
    4. Минимальные выбросы вредных веществ;
    5. Автоматизация и удобное управление;
    6. Нетребовательность к чистке, так как топливо сгорает без остатка.

    У таких котлов есть и свои минусы:

    • Высокая цена – примерно от 15000 грн;
    • Требовательность к качеству горючего – если оно будет иметь высокую влажность, горение не произойдёт;
    • Энергозависимость. Котел работает совместно с электрическим дымососом.

    Классические котлы от пиролизных отличаются меньшей стоимостью. Но если брать во внимание эффективность и экономичность пиролизного котла, затраты будут оправданы. Эксплуатация пиролизного котла обойдется в разы дешевле, чем классического. Однако, для многих покупателей фактор цены остается решающим при выборе котла. Поэтому далеко не все решаются купить пиролизное оборудование, выбирая более доступные классические вариации. Специалисты всё-таки советуют однажды потратить большую сумму на покупку качественного оборудования, чем потом страдать от повышенного расхода твердого горючего.

    Какой самый лучший пиролизный котел?

    Мы отвечаем: Termico ЕКО-П! Эта серия является самой популярной и продаваемой в категории пиролизных котлов. И это неспроста.

    Если вам нужно купить твердотопливный пиролизный котел для дома, то эта модель окупится за один отопительный сезон и проработает не менее 10 лет. Одна закладка топлива обеспечит отопление на 12 часов. Котлы с успехом работают на дровах с влажностью 40%. Кроме того, можно использовать и другое твердое топливо. КПД Современный дизайн, качественная фурнитура, удобство монтажа и простота обслуживания

    Termico ЕКО-П на 12-60 кВт

    Полное описание, технические характеристики и видеоотзыв покупателя здесь.

    ТОП 3 классических котлов

    1. Неус Практик 12 кВт

    Идеальный вариант для частного дома, если вы хотите купить котел с высоким КПД 85%, большим объемом топки — 62 л, энергонезависимый вариант по невысокой цене.

    Вместительность топки – от 116 литров. КПД: 85%. Работа на одной загрузке: дрова — 1 сутки, уголь — до 5 суток. Стальной теплообменник 4 мм.

    Полное описание, технические характеристики и видео обзор котла — переходите по ссылке.

    Недорогой котел с универсальностью топлива, высоким КПД (85% даже при использовании низкокалорийных видов) и с большой топкой (48 л). Для угля в качестве твердого топлива, отопление обойдется дешевле в 1,5-2 раза, чем эксплуатация газового котла.

    Здесь — видео обзор, описание и технические характеристики.

    3. Marten Base 12V с варочной плитой

    Бюджетный вариант энергонезависимого отопительного агрегата, который используется не только для организации системы отопления, но и для приготовления пищи. Этот котел покупают, как и для дач, и для загородных домов, и для отопления небольших коммерческих помещений. Продуманная конструкция позволяет добиться длительности горения одной загрузки топлива 6-8 часов, несмотря на сравнительно небольшую топку.

    Во многих странах Европы классические твердотопливные котлы запрещены к применению. Их нельзя устанавливать из-за низкой экологичности, так процесс горения сопровождается выбросом значительного количества вредных веществ. Такие страны как Англия стараются ограничить использование или вовсе запретить применение классических котлов в жилых домах. Решение остается только одно – пиролизный котел.

    Благодаря двухэтапному сжиганию пиролизный котел «выжимает» всё из топлива по максимуму. Поэтому горение происходит намного длительнее, чем в классических котлах. Главная особенность пиролизного оборудования – минимальное количество выбросов в атмосферу.

    Каждый вид котельного оборудования имеет свои плюсы и минусы. Но, однозначно, пиролизный котёл сегодня – лидер среди всего оборудования для отопления жилых и коммерческих зданий. Его выбирают за экономичность, экологичность и удобство эксплуатации.

    Принцип работы пиролизного твердотопливного котла длительного горения

    В данной статье рассмотрим, что такое пиролизные котлы, их недостатки и преимущества.

    Пиролизные твердотопливные котлы — схема, принцип работы, достоинства и недостатки

    Пиролиз – это химический процесс разложения древесины на древесный уголь и газ, при котором выделяется большое количество энергии в виде тепла. Такой процесс возможен при высокой температуре (200…800°С) и ограниченным содержанием кислорода.

    Пиролизные котлы – это котлы, которые предназначены для отопления помещений, основной принцип их работы основан на выделении пиролизного газа и его сжигании, фото 1.

    Фото 1. Пиролизные котлы

    Топливом для пиролизных котлов могут быть (фото 2.):

    • дрова (оптимальный размер не более 450×250 мм (длина × толщина);
    • брикеты;
    • опилки, измельченные ветки;
    • пеллеты;
    • кокс;
    • уголь;
    • торф.

    Фото 2. Пиролизные котлы используют различное твердое топливо

    Наиболее эффективным видом топлива является древесина, которая выделяет максимальное количество пиролизного газа. Для эффективной работы пиролизных котлов следует применять дрова толщиной не менее 70…100 мм. Также в комплексе с дровами можно использовать опилки и пеллеты (до 25%). Только на опилках или измельченных ветках и древесине пиролизные котлы не работают, или работают с очень низким КПД.

    Принцип работы пиролизных котлов

    Оборудование, которое позволяет получить газ вследствие пиролиза древесины, называется газогенератором. В замкнутой емкости, которая называется реактором или топливная камера помещаются дрова, фото 3.

    Дрова поджигают с помощью спичек или других средств (этап 1). Вначале дрова начинают гореть как в обычном котле, а далее при достижении температуры 200…800°С задвижка подачи воздуха в камеру сгорания прикрывается и тогда начинает происходить процесс пиролиза древесины. В процессе разложения происходит выделения древесного газа (пиролизного газа), который отводится с помощью отводной трубы (этап 2). Химический процесс пиролиза происходит с выделением теплоты (экзотермия).

    Читать еще:  Скрытые или наружные петли: что лучше

    В трубке данные газы конденсируются и подаются в камеру сгорания (дожига), где смешивается с вторичным воздухом и затем сжигаются (этап 3). Температура в котле регулируется автоматически с помощью автозадвижки, которая обеспечивает подачу нужного количества воздуха и пиролизного газа в камеру дожига. В камере дожига температура горения пиролизного газа может достигать 110…1200°С.

    Фото 3. Принцип работы пиролизных котлов

    При сгорании газа выделяется тепло, которое проходит через теплообменник, нагревая тем самым воду в системе, а продукты сгорания выходят через дымоход (этап 4).

    Производители пиролизных котлов заявляют, что КПД таких котлов достигает 85…89%. Тут надо отметить, что такая эффективность использования котла достигается только за счет оптимального качества дров – в этом случае дрова должны быть максимально сухими. Приведем данные для наглядности, как влияет влажность дров на получения количества теплоты (энергии):

    • сжигание 1 кг дров с влажностью 20% – мощность 4 кВт;
    • сжигание 1 кг дров с влажностью 50% – мощность 2 кВт.

    Высокая влажность дров приводит к интенсивному выделению водяного пара, который перемешиваясь с пиролизным газом уменьшает концентрацию горючего, и тем самым снижает мощность горения.

    Еще одной отличительной особенностью таких котлов является взаимодействие пиролизного газа и продуктов сгорания, т.е. с углеродом содержащимся в их составе. Такое взаимодействие значительно обезвреживает выброс вредных веществ.

    Температура воды обратной трубы, которая поступает в котел должна быть не меньше 50…60°С. Снижение температуры воды, которая поступает в котел приводит к образованию конденсата на оборудовании котла и интенсивному процессу коррозии, что снижает долговечность эксплуатации котла, изготовленного из стали. Внутренняя толщина стальных стенок котла должна быть не менее 4…5 мм.

    Конструкция твёрдотопливных пиролизных котлов

    В наше время производят очень большое количество пиролизных котлов различной конструкции, но принцип действия их одинаковый, и основные узлы и детали содержатся в каждом из видов такого котла, фото 4.

    Фото 4. Примеры конструкции пиролизных котлов длительного горения

    Твердотопливный пиролизный котел состоит из двух основных камер:

    • топки загрузки (газогенераторная камера);
    • топки сгорания (камера сгорания газа).

    В топке загрузки происходит процесс пиролиза дров. В топке сгорания происходит горение газа, который выделился из древесины вследствие пиролиза.

    В зависимости от места расположения камеры сгорания различают котлы с:

    • нижней топкой;
    • верхней топкой.

    Наиболее распространенные котлы с верхней топкой сгорания.

    Рассмотрим кратко основные достоинства и недостатки котлов с нижней и верхней топкой (камерой сгорания):

    Достоинства и недостатки котлов с нижней и верхней топкой

    Пиролизные котлы в зависимости от типа тяги разделяются на:

    • с естественной тягой;
    • с принудительной тягой.

    Естественная тяга обеспечивается за счет длинного (высокого) дымохода. Котел с принудительной тягой оборудован вентилятором или дымососом, которые работают от электрической сети переменного тока напряжением 220 В. Котел с принудительной вентиляцией более эффективный, но зависит от наличия электричества.

    Теперь рассмотрим кратко недостатки и преимущества котлов с принудительной и естественной тягой:

    Недостатки и преимущества котлов с принудительной и естественной тягой

    Пиролизные котлы длительного горения дорогой комплектации оборудованы программатором, с помощью которого выставляется требуемый режим отопления. Автоматизация процесса горения заключается в регулировании работы циркуляционного насоса и вытяжного вентилятора.

    Корпус котла изготовлен из стали или чугуна. Чугунные котлы (например «DAMAT PYRO») более надежные и долговечные, потому что не так быстро прогорают и подвергаются коррозии.

    Достоинства и недостатки пиролизных котлов
    Достоинства:
    • получение дополнительного тепла из-за сгорания газа, который выделяется при пиролизе древесины. При сгорании дров выделяется значительно меньше тепловой энергии, чем при сгорании пиролизного газа. Для горения газа затрачивается меньшее количество воздуха, чем при сжигании дров в обычном котле;
    • при сжигании не образуется сажа или образуется в очень малом количестве. Пиролизные котлы вследствие сгорания древесины и других видов топлива выделяют в 3 раза меньше вредных веществ и компонентов, чем традиционные твердотопливные котлы;
    • дрова сжигаются полностью, что означает получения очень маленького количества пепла в виде пыли по сравнению с обычным сгоранием дров;
    • высокое значение КПД (до 85…89%);
    • длительная работа котла (время между загрузками составляет 8…12 часов и более) и зависит от температуры окружающей среды, размера жилой площади, мощности и конструкции котла;
    • возможность регулировки мощности котла, в приделах 30…100%. Процессом сгорания пиролизного газа легче управлять, чем процессом сжигании дров или другого вида топлива в обычном котле;
    • в некоторых модификациях таких котлов можно сжигать резину и полимерные изделия с минимальным выбросом в атмосферу вредных веществ и соединений.
    Недостатки:
    • зависимость от электричества. Вентилятор потребляет энергию в размере 80…100 Вт. Для обеспечения бесперебойной и надежной работы пиролизного котла с принудительной тягой применяют систему оборудованной генератором невысокой мощности;
    • большие габариты котлов;
    • высокое требование к влажности дров;
    • пиролизные котлы производятся только одноконтурными. Для обогрева воды следует дополнительно устанавливать отдельно стоящее оборудование;
    • высокая стоимость котла (примерно, в 1,5…2 раза выше стоимости традиционных котлов).

    На рынке пиролизные котлы представлены такими фирмами-производителями: отечественные «Мотор Сич», «Буржуй-К», «Стс» и иностранные VIESSMANN, DAKON, ATMOS, OPOP, OLYMP и др.

    Принцип работы пиролизных котлов

    Одним из видов твердотопливных, как правило водонагревательных, котлов являются пиролизные, или газогенераторные установки. В этой статье мы рассмотрим принцип их работу и разберемся действительно ли они такие эффективные.

    Дрова всегда использовались людьми как источник тепла, однако сейчас технологии позволяют применять их с более высоким КПД чем давали старые печи. Современные котлы не только значительно экономят ресурсы, но и время, ведь за ними не нужно следить, а одной закладки дров хватает на 12-24 часа.

    Почему у пиролизного котла такой высокий КПД

    В отличии от классических твердотопливных котлов здесь происходить процесс “горения наоборот”, то есть тепло выделяет не процесс горения древесины, а горение выделяемого газа. Теперь давайте разберемся подробнее.

    Сам процесс пиролиза представляет из себя разложение органических соединений при высокой температуре (200…800°С) и ограниченном количестве кислорода. При этом выделяется газ и отработанный кокс.

    Этот принцип работы используют и газогенераторные котлы, где, в качестве органического вещества служит древесина. Выработанный таким образом газ сгорает при температуре до 1200°С и выделяет значительно больше тепловой энергии, нежели сами дрова из которых он получен. Таким образом можно получить до 50% больше тепла. КПД таких котлов достигает 85…89%.

    В качестве топлива может использоваться:

    • дрова,
    • различные пеллеты,
    • щепа,
    • топливные брикеты,
    • кокс,
    • уголь.

    При этом содержание канцерогенных веществ в отработанных газах, выбрасываемых наружу, минимальное, что важно для людей, заботящихся об экологии.

    Принцип работы достаточно простой

    1 этап. Дрова разогреваются до температуры выхода пиролизных газов.

    2 этап. Начинает выходить газ, начинается процесс пиролиза и он продолжается ровно до тех пор, пока все летучие газы не испарятся из топлива.

    3 этап. Окончательное сгорание углей.

    Видео работы

    Преимущества и недостатки

    К плюсам такой установки можно отнести:

    • Самый высокий КПД среди всех твердотопливных котлов, он составляет 90–93%.
    • Выделяется примерно в 3 раза меньше вредных веществ, что делает их более экологичными.
    • Большой интервал между загрузками топлива, порядка 12 часов для мягких пород древесины и 24 часа для брикетов, пеллет и твердых сортов.
    • Низкое количество смол в отработанных газах продлевает срок службы дымоходов.
    • Необходимо топливо низкой влажности. Лучший вариант это 20%.
    • Стоимость таких котлов выше всех остальных типов такого оборудования.
    • Установка с принудительной тягой делает ее зависимой от электричества.

    Схема работы пиролизного и классического котла

    Как влияет влажность дров на эффективность

    Древесина для пиролизных котлов должна быть просушена до 15-20% влажности. Такой результат сложно получить при естественной сушке, поэтому можно считать это главным недостатком такого типа котлов.

    Сырые дрова выделяют большее количество водяного пара, который перемешивается с газо-кислородной смесью и снижает ее энергоемкость. Пример такого снижение в цифрах:

    • Сжигание 1 кг дров с влажностью 20% – мощность 4 кВт;
    • Сжигание 1 кг дров с влажностью 50% – мощность 2 кВт.

    Если перенести это на работу установки, получается что сырые дрова увеличивают 1 этап работы (см. схему выше). То есть работать котел будет как классический больше времени, а как пиролизный – меньше. Эффективность будет снижаться прямо пропорционально.

    Видео обзор газогенерирующего котла

    Подробная схема работы, 6 этапов

    1. После того как дрова разгорелись, заслонка закрывается и начинается стадия тления.
    2. В камеру нагнетается кислород, в небольшом количества, но в достаточном чтобы поддерживать тление.
    3. В это время происходит выделение пиролизных газов.
    4. Газы попадают во вторичную камеру сгорания где соединяются с кислородом, который искусственно нагнетается.
    5. Происходит процесс сгорания смеси с выделением тепла. Часть энергии уходит на теплообменник для прогрева теплоносителя, часть уходит в первичную камеру для поддержания процесса пиролиза.
    6. Отработанные продукты горения выходят через дымоход, проходя при этом через дополнительный теплообменник и отдавая оставшееся тепло.

    Весь процесс сгорания происходит под контролем системы терморегулирования. Ее можно настроить на определенную температуру в помещении.

    Какие виды газогенерирующих котлов существуют

    Схема котла с нижней камерой сгорания газов

    Как вы уже поняли, такие котлы содержат две камеры сгорания: первичную топку загрузки (где горят дрова) и камеру сгорания (где непосредственно горит газ). Но, по своему расположение, топки могут быть двух видов:

    • с нижней камерой сгорания,
    • с верхней камерой сгорания.

    Особенности котлов с нижней камерой сгорания

    В этом случаи пиролизный газ с первичной топки подается путем искусственного нагнетания с помощью турбины. Это делает работу установки зависимой от электричества.

    Достоинства

    Недостатки

    Особенности котлов с верхней камерой сгорания

    Камера сгорания газов сверху

    В этом случаи дрова горят в нижней камере, а выработанный газ поднимается в верхнюю, где и происходит его сгорание.

    Достоинства

    Недостатки

    Немного теории из эффективности этого оборудования

    Как заявляют многие производители расход топлива на 100 м² помещения при его высоте до 3 м составляет не более 10 кг в сутки. В качества дров рекомендуют использовать березу или клен. Хвойные породы менее эффективны так как в выделяемых газах остается смола.

    В заключение

    Если вы решили установить и пользоваться котлом на твердом топлива, такой вариант как пиролизный будет наиболее рациональным. Не смотря на свою высокую стоимость он окупится довольно быстро за счет своего высокого коэффициента полезного действия. Кроме этого будет экономить ваше время в процессе эксплуатации и обслуживания.

    Солнечный коллектор, или гелиосистема, оборудование, предназначенное для использования в качестве альтернативных источников энергии. Такие системы давно используют во многих странах .

    Установив твердотопливный котел или только планируя это сделать, возникает вполне закономерный вопрос, какое топливо для него использовать что было максимально .

    Инвертор одна из неотъемлемых составляющих любой системы солнечных батарей и ветрогенератора. Его задача преобразовывать постоянный ток, вырабатываемый панелями, в переменный .

    Теплоаккумулятор – емкость, в которой можно накопить теплоноситель с излишками тепла, вырабатываемыми при использовании твердотопливного котла, солнечных коллекторов или любого .

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector