Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром. Котел твердотопливный длительного горения с водяным контуром: виды, сравнение моделей и цен, установка Котел медленного горения с водяным контуром

Отправим материал вам на e-mail

К отлы на твердом топливе – это альтернатива газовым и электрическим отопительным устройствам. Газогенераторные или пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром – это приборы, позволяющие сжигать не только твердое топливо, но и топливные газы, которые при этом выделяются. Такой принцип использования энергии хорош для окружающей среды и позволяет экономить топливо. Есть и недостатки – жесткие условия эксплуатации и высокая цена. Как определить золотую середину и извлечь максимальную выгоду – в материале ниже.

Газогенераторный котел

Газогенераторные или пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром – это котлы, которые сами генерируют горючие газы из того топлива, которое в них помещается. Водяной контур – это одновременно часть отопительной системы и системы безопасности котла.

Пиролиз как физико-химический процесс

Горение – сложный процесс, в результате которого образуется много сажи и газов. 30% от всего объема выделяемых веществ составляет углекислый газ, остальное – это угарный газ, оксид азота, метиловый спирт, фуран, уксусная кислота, бензол, ацетон и огромное количество других летучих веществ. Все, кроме СО 2 , можно доокислить, то есть сжечь снова, получив при этом еще некоторое количество тепловой энергии.

Пиролиз – это двухступенчатый процесс, при котором сначала стимулируют выработку топливных газов, а затем их сжигают. Для этого твердое топливо поджигают и дают ему заняться, затем сокращают доступ кислорода, стимулируя тление. Тление дров протекает при температуре 200 – 800 градусов, уголь и углеводородные материалы тлеют при температурах до 1300 – 1500 градусов. При этом активно выделяются газы, которые при атмосферных условиях мало активны или инертны.

В камере горения внутри котла температуры чрезвычайно высоки, эти газы вступают в реакцию с поступающим извне кислородом. Атмосферный воздух сначала проходит по специальным воздуховодам, прогревается до описанных выше температур и лишь после этого его смешивают с топливными газами. Происходит интенсивное дожигание газовой смеси. Внешне это выглядит как горение природного газа, подаваемого под большим давлением, образуется мощный устойчивый факел. Выделяемое тепло составляет от 4 до 10% от всего тепла, производимого котлом.

Как работает котел

Пиролизные или газогенераторные котлы длительного горения с водяным контуром представляют собой камеру, снабженную специальными перегородками и воздуховодами. Особая конструкция поддувала позволяет регулировать количество подаваемого кислорода. В верхней части котла, где происходит дожигание, расположены форсунки, которые разделяют газ на мелкие потоки для того, чтобы снизить интенсивность горения. Колосник расположен выше, чем обычно, он устанавливается таким образом, чтобы расстояние до дна было не менее ¼ от общей высоты котла. Это нужно для того, чтобы обеспечить достаточное пространство для отвода газов.

Свежий воздух, необходимый для доокисления, подается снизу, проходит по специальному воздуховоду наверх к зоне горения газов, при этом разогревается до рабочей температуры. В верхней части котла расположены специальные трубки с отверстиями, которые помогают распределять газы равномерно.

Всю циркуляцию внутри котла обеспечивает электрическая турбина. Без нее в условиях недостатка кислорода горение и доокисление невозможны. При отключении электричества необходимо открывать шибер для обеспечения естественной тяги, при этом котел продолжает работать в режиме обычной твердотопливной установки.

Видео: пиролизный котел: мифы и реальность

Виды газогенераторных котлов

Принцип работы всех газогенераторных котлов одинаков, однако существуют разные варианты конструкции:

Статья по теме:

Преимущества и недостатки

Принцип пиролиза, который частично реализуется в бытовых газогенераторных котлах, используется в промышленности для утилизации различных отходов. Сжигание и многократное доокисление продуктов распада – это способ снизить количество вредных выбросов в атмосферу. После того, как в газогенераторной установке или в бытовом котле прогорает топливо и газы, в атмосферу выбрасывается только углекислый газ и водяной пар.

Польза для экологии от таких котлов очевидна, однако с точки зрения эффективности и удобства они серьезно уступают например, котлам длительного горения. Разогнать котел до таких параметров, при которых возможен пиролиз, непросто. Для этого нужна высокая температура и некоторое время. Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром останавливается при следующих условиях:

падение температуры воды в обратке;
отключение электропитания;
топливо ненадлежащего качества.

Процесс пиролиза нужно прекратить немедленно, как только остановился циркуляционный насос в системе отопления . Без охлаждения котел просто взорвется. Для остановки процесса нужно открыть шибер, обеспечив естественную тягу и отвод горючих газов. Поддувало должно быть открыто на минимум. После того, как температура упала, следует затушить котел. Если объем отопительной системы не велик и возможна естественная циркуляция, котел может продолжать работать при 50% загрузки при открытом шибере.

Условия эксплуатации

Пиролизные котлы способны работать в строго определенном диапазоне температур. Система этого устройства является замкнутой, поэтому должна быть точно настроена. Очевидно, что не возможно постоянно контролировать качество топлива, его влажность, и замерять массу дров в момент загрузки. Всегда существует опасность перекала или наоборот, недостаточной температуры.

Первая проблема может быть устранена при помощи водяного контура. Корпус котла выступает в качестве теплообменника: его стенки двойные, между ними циркулирует вода. Иногда к одной из стенок котла добавляют дополнительный змеевик, который служит аварийной системой охлаждения и одновременно контуром ГВС.

Если температура ниже рабочей, процесс пиролиза прекращается или не запускается вовсе. Котел при этом функционирует в режиме обычного твердотопливного устройства. По этой причине температура обратки должна быть не ниже 60 градусов Цельсия, а при температуре 40 градусов пиролиз прекращается во всех типах котлов. По этой причине в системе отопления монтируется дополнительная перемычка — байпас, который служит малым контуром и дает котлу войти в режим пиролиза.

Отопительные котлы, которые используют в качестве топлива твердые материалы, являются прекрасной альтернативой системам, работающим на газу или электричестве. Газогенераторные устройства с водяным контуром – это такие устройства, которые позволяют сжигать твердые виды топлива и газы, выделяемые во время этого процесса.

Принцип, лежащий в основе работы такого котла, способствует сохранению окружающей среды и экономии средств, затрачиваемых на оплату дров или брикетов. Есть и некоторые недостатки: довольно жесткие условия эксплуатации, высокая стоимость.

Европейцы еще в Средние века выяснили опытным путем, что энергию, образуемую при сжигании дров и других твердых материалов, можно рационально использовать. Это становится возможным, если вместо дров класть в печь древесный уголь. Его производили, сжигая дрова без доступа кислорода в камеру горения. В роли таких резервуаров выступали ямы в земле. Чуть позже данный процесс был назван пиролизом.

Ямы хорошо справлялись с задачей сжигания, но были и сложности. Дело в том, что образовывавшаяся в большом количестве энергия, расходовалась без пользы. Практически все газы можно сжигать повторно, получая дополнительную энергию. Современные технологии помогли решить проблему. Созданы пиролизные котлы с отопительным контуром. Тепло, ранее растрачиваемое впустую, теперь было обуздано. Кроме дров, в камеры котлов можно загружать более современные виды топлива на основе дерева.

Как работает пиролизный котел

Внутри котла есть несколько камер горения. Температуры там крайне высокие. Газы, образующиеся в процессе, вступают во взаимодействие с кислородом, который поступает извне. Этот процесс контролируемый. Для подачи кислорода спроектированы специальные воздуховоды.

Проходя по трубкам, кислород прогревается до температур, созданных внутри котла, а только потом смешивается с топливными газами. Результат такого смешения – интенсивно развивающийся процесс дожигания. В результате происходит образование мощного факела, который устойчив и выделяет до 10% от всего тепла, которое производит котел длительного горения.

По сути, твердотопливный котел – это камера, внутри которой есть перегородки и воздуховоды. Количество подаваемого кислорода регулируется с помощью поддувала. Верхняя часть котла снабжена специальными форсунками, разделяющими газ на мельчайшие потоки. Делается это для того чтобы интенсивность горения была снижена.

Необходимый для процесса доокисления свежий кислород подается из нижней части котла к зоне, где происходит сжигание газовой смеси. В процессе подачи температура воздуха доводится до той, что используется в котле. Трубки, расположенные наверху камеры, способствуют равномерному распределению смеси по камере.

Воздух, смешанный с газами, не может быть статичным. Циркуляцию обеспечивает турбина, приводимая в действие электричеством.

Если она не работает, доокисление не будет возможным, так как воздух не сможет попасть в верхнюю часть пиролизного котла. При аварии необходимо обеспечить естественную тягу. Сделать это можно, открыв шибер и оставив котел длительного горения в обычном режиме, настроенном на сжигание твердых материалов.

Отличия и конструкция

Принципиальное отличие такого оборудования от печки очевидно. Если в традиционной системе обогрева повышение температуры воздуха в помещении происходит за счет сжигания топлива (образующиеся газы удаляются через трубу), то эксплуатация пиролизного котла предполагает использование и этого ресурса.

Водяной контур получает тепловую энергию, которая выводится из котла для обогрева помещения. Распространение горячей воды происходит посредством системы труб. Принцип непрерывной циркуляции газов позволяет поддерживать температуру водяного контура, а значит, и температуру воды в трубах, на постоянном уровне.

Сгорание газов предоставляет владельцу помещения важные преимущества, среди которых на первом месте стоит экономия ресурсов. Производительность системы отопления значительно увеличивается.

Пиролизный котел состоит из следующих элементов:

корпус;
камеры сгорания топлива;
теплообменный элемент;
колосник;
зольник.

Данная конструкция достаточно проста. Сборка такого устройства может производиться самостоятельно, если у владельца помещения есть минимальные знания о том, как осуществлять сварку металлических конструкций. Если заняться установкой пиролизного котла самостоятельно, можно сэкономить значительные суммы. Такие знания и умения есть не у всех, да и внешне твердотопливный котел, изготовленный на производстве, смотрится гораздо красивее.

Виды пиролизных котлов с водяным контуром

На рынке существует масса моделей, которые можно разделить на группы.

Месторасположения камеры, в которой осуществляется дожиг содержимого. Большая часть котлов устроена так, что данный отсек расположен снизу. Это более удобно для закладки материала, но после его сгорания зола попадает в камеру, где сгорает образовавшийся газ. Это обязывает владельца часто осуществлять чистку оборудования. Верхнее расположение камеры исключает такую необходимость, но имеет ряд недостатков. К основным минусам такой системы можно отнести неудобство размещения дымохода и большее количество материалов для его изготовления.

Тип тяги

Она может осуществляться как принудительно, так и методом наддува. Котлы, мощность тяги в которых может регулироваться вручную, предполагают устройство усиленного дымохода и не зависят от электропитания. Распространены такие модели мало. Аппараты второго типа снабжены автоматическими системами, которые определяют время поддува. Поддерживание мощности предполагает энергозависимость агрегата, но скорость выхода пиролиза в нем довольно высокая. Данные модели наиболее популярны.

Вид горючего

При определении возможности использования того или иного вида топлива следует отталкиваться от уровня влажности материала. Если он выше 20%, то первое время работы котла будет потрачено на просушку материала, что влечет снижение КПД устройства. Если влажность используемого топлива изначально высокая, то процесс пиролиза будет занимать не более 1/5 всего цикла горения. Это крайне неэффективно и нерационально.

Высокую стоимость котла окупить будет сложно. Поэтому вывод очевиден: лучший материал для сжигания в пиролизных котлах – это дрова, уголь или брикеты, уровень влажности которых – минимален. Каждый из материалов имеет свою продолжительность горения. Время тления определяет качество и равномерность отопления жилого помещения. Оптимальный вариант – это сухая древесина с уровнем влажности не более 10–15%.

Преимущества и недостатки конструкций

Пиролизный тип отопительного оборудования высоко ценится за преимущества относительно классической печи. Есть несколько основных плюсов.

Полное сгорание материала. Дерево уничтожается полностью, образующаяся зола имеет настолько мелкую фракцию, что она удаляется вместе с воздухом. Накопления сажи не происходит. В результате образуются такие продукты горения, как вода и газ.

Возможность использования всех видов твердого органического топлива. Это делает такие котлы прекрасным вариантом отопления на фабриках, занимающихся выпуском кожевенной продукции, швейных изделий из натуральных материалов, деревообрабатывающих предприятиях. Органические отходы, остающиеся после основного процесса производства, уничтожаются в подобных котлах. Производство становится безотходным. Это позволяет экономить на топливе.

Отсутствие проблем с регулировкой процесса горения, которая осуществима как в ручном, так и автоматическом режиме. Поток газообразного вещества, играющего роль топлива, регулировать достаточно легко.

Недостатки данного типа оборудования выделяют следующие:

высокая стоимость, которая быстро окупается в силу экономии топлива;
требования к влажности материала: он должен быть максимально сухим;
работа от электросети.

Иногда происходит остановка работы системы, потому что вода после прохождения по системе труб сильно остывает и, попадая в котел длительного горения, провоцирует остановку работы системы. Эта проблема легко решается посредством смешивания горячей воды в системе с охлажденной.

В каких случаях пиролизные котлы выгодны?

Основное преимущество такого котла – это высокая степень экологичности процесса. Результат практически исключает появление отходов, сажи, пыли. Это выигрышный вариант для аллергиков и тех, кто не хочет отягощать процесс эксплуатации частой очисткой данного элемента.

Использование образовавшихся газов для нагрева воды, используемой в отоплении помещения, влечет увеличение производительности котла на 5–10% по сравнению с обычными твердотопливными системами. Если организация систем содержания построена на принципах экономичности и удобства, такой агрегат – лучший выбор.

Данное оборудование – вещь дорогостоящая, поэтому в первую очередь специалисты советуют обращать внимание не на дизайн модели, а на ее ключевые характеристики:

мощность;
материал корпуса;
особенности системы управления;
возможность настройки автоматического режима;
стоимость модели.

Кроме того, важные параметры, про которые не стоит забывать при выборе подобного оборудования – это габариты и вес конструкции. От того, насколько органично впишется котел с пиролизной системой в место установки, будет зависеть степень удобства закладки топлива, возможность технического обслуживания и организация отопления.

Видео: Котел длительного горения по типу бубофонии

Котел отопительный твердотопливный

Голубое топливо пока еще не всем доступно. Часто бывает так, что за городом нет подводки газовой магистрали, поэтому встает вопрос о поиске альтернативных источников обогрева. Электричество - дорогой вид топлива. Самыми доступными и востребованными остаются обычные деревянные поленья, поэтому отопительное оборудование, рассчитанное на такой вид топлива, сегодня по-прежнему актуально. Для обогрева загородного дома проще всего использовать дровяные котлы длительного горения, имеющие водяной контур.

Выбирая ту или иную готовую модель, важно учитывать несколько серьезных моментов:

Во-первых, нужно обращать внимание на принцип работы дровяных печей, имеющих водяной контур.
Во-вторых, стоит принять во внимание наличие дополнительного оборудования, которое может быть использовано для увеличения производительности установки.
В-третьих, нелишним будет учесть, какими положительными и отрицательными характеристиками обладают котлы длительного горения, оснащенные водяным контуром.

Ответив на все три вопроса, можно определиться, стоит ли выбирать подобный вариант, надежен ли он будет в условиях суровых зим, или все же отдать предпочтение оборудованию, работающему на электричестве или угле.

Особенности топок

Котлы длительного горения по конструктивным особенностям делятся на две большие группы:

Котлы с одной топкой, оснащенной нижним дутьем.
Пиролизные котлы, у которых камера сгорания имеет две части и работает с двумя вариантами дутья - нижним и верхним.

Как работают обычные котлы с одной топкой

Обычные котлы на дровах устроены довольно просто. У них есть топочная камера, теплообменник и водяной контур. От кирпичной печи описываемое устройство отличается только наличием змеевика, при помощи которого нагревается жидкость.

Работа оборудования осуществляется следующим образом:

Модель Isberg K

Как правило, котел длительного горения, работающий на дровах, присоединяется к системе существующего отопления.
В специальную камеру закладываются дрова, которые, прогорая, выделяют тепло.
Теплообменник аккумулирует его, а потом нагревает теплоноситель, проходящий через змеевик.
Физические процессы заставляют горячую жидкость циркулировать, поэтому горячий теплоноситель поступает в батареи, а в котел возвращается холодная вода.

Обратите внимание! Сегодня котлы длительного горения, имеющие водяной контур и работающие на дровах, можно доукомплектовывать вторым контуром или подключать к ним дополнительно бойлер. В этом случае эффективность работы системы увеличивается в разы, и появляется возможность использовать горячую воду для технических нужд.

Чем еще можно дополнить уже имеющуюся комплектацию?

Циркуляцию воды в системе обеспечивают физические законы. Нагреваясь, любое вещество расширяется и передвигается вверх, а после того как оно остывает, происходит обратный процесс. Именно поэтому возможна естественная циркуляция. Готовые модели дровяных котлов рассчитаны на нагрев определенного объема воды, и при выборе оборудования необходимо учитывать этот критерий.

Модель Thermo Vesta

Иногда специалисты для увеличения КПД установки советуют монтировать циркуляционные насосы. Практика показала, что их применение увеличивает производительность котла примерно в 2 раза. Но их установка делает дровяные котлы длительного горения энергозависимыми. Чтобы во время отключения электричества подобное оборудование работало, целесообразно вместе с циркуляционным насосом сразу устанавливать байпас. Это переключатель, который позволит при отсутствии электричества перевести принудительную циркуляцию теплоносителя на естественную.

Если необходимо обеспечить и отопление дома, и подачу горячей воды в кухню и ванную комнату, специалисты рекомендуют приобретать традиционные дровяные котлы длительного горения, в корпус которых уже встроен котел водонагревательного оборудования. Такая модель будет стоить намного дороже обычной комплектации, зато она позволит разом решить все проблемы, связанные с созданием комфортного микроклимата.

Еще один важный момент! Выбирая отопительное оборудование, обращайте внимание на такое, которое позволит нагревать воду для бытовых нужд без подачи теплоносителя в батареи. Эта особенность даст возможность использовать установку летом. Обычно подобные варианты в своей комплектации имеют электрические тэны. Гибридные модели многофункциональны. Когда работает тэн, установка длительного горения простаивает.

Пиролизные котлы

Схема устройства

Если обогрев дома осуществляется с помощью дров, приходится решать острую проблему выбора - приобретать традиционный или пиролизный котел с водяным контуром. От обычных установок второй вариант отличается тем, что в нем твердое топливо и продукты горения сгорают раздельно. Любой пиролизный котел имеет топку, состоящую из двух отделов. В первый загружаются дрова. Зимой они, как правило, сырые, поэтому при горении образуется водяной пар. Чтобы он не мешал горению, используется вторая камера. В нее перемещаются горячие газы, и там они ликвидируют лишнюю влагу под действием струи вторичного воздуха. Это так называемый метод двойного дутья.

Две камеры разделяет лишь колосник, на котором лежат дрова. Первичный поддув проходит сквозь них снизу вверх. Поэтому главное отличие, которое имеет пиролизный котел от традиционной установки - это наличие двух разновидностей дутья. Работу такой конструкции обеспечивает принудительная тяга, формируемая при помощи дымососа.

Работает такая установка довольно просто:

Вид пиролизного котла

Дрова выкладываются на колосник.
После их розжига дверцу необходимо закрыть, после чего запускается работа дымососа.
Внутри топки формируется высокая температура, приводящая к образованию древесного и угарного газа, а также таких летучих элементов, как водород и азот.
Все эти вещества поступают во вторую топку.
Там к ним примешивается вторичный воздух, в котором все газы сгорают. Тепло, образующееся при этом, снова спускается в первую топку.

Таким образом постоянно поддерживается высокая температура, обеспечивающая процесс пиролиза. Он создает тепло, которое можно использовать для нагрева любого теплоносителя.

Преимущества и недостатки пиролизных котлов

Определяясь в выборе между двумя вариантами, важно учитывать преимущества и недостатки каждой разновидности котла.

Перечислим основные из них:

Модель Гейзер Т-20

Двойная подача воздуха, которой отличается пиролизный котел, позволяет увеличить срок прогорания одной закладки дров до 12 часов. Закладка дров в традиционных котлах длительного горения сгорает в течение 3–4 часов. Поэтому и дров уходит больше, и загружать печку приходится чаще.
Процесс пиролиза обеспечивает полное сгорание топлива. В результате образуется меньше золы. Поэтому проще ухаживать за печкой, так как приходится реже выгребать золу и чистить газоходы.
В пиролизных котлах двухступенчатое сжигание снижает избыток воздуха в топках, что повышает КПД печи и ее экономичность.
Наличие двух топок позволяет контролировать и при необходимости регулировать процесс горения. Благодаря этому обстоятельству подобные установки можно автоматизировать, как работу газового отопительного оборудования. Сделать это, используя традиционный котел, работающий на дровах, невозможно.
В пиролизные котлы можно закладывать крупные поленья. Отсюда отпадает необходимость тратить много времени и сил на то, чтобы наколоть дрова.

Так что можно смело утверждать, что пиролизные котлы длительного горения, оснащенные водяным контуром и работающие на дровах, экономнее аналогичных традиционных установок.

Существующие недостатки

Справедливости ради необходимо упомянуть и о недостатках описываемого оборудования:

Принцип работы

Пиролизные котлы с водяным контуром стоят в 2 раза дороже традиционных аналогов.
Работать без дымососа они не могут, поэтому подобный вариант энергозависим. В моменты отключения света отопительное оборудование работать не будет. И это необходимо учитывать там, где подобные проблемы встречаются очень часто.
Покупая пиролизные котлы, внимательно изучайте отзывы о производителе. Замечено, что отдельные установки демонстрируют несоответствие заявленной мощности. Во время эксплуатации при закладке в 40% случаев процесс пиролиза малоэффективен.
При использовании описываемых установок в половину мощности образуется деготь, который забивает газоходы.
Для полноценного функционирования пиролизного котла с водяным контуром, работающего на дровах, необходим подмес горячей воды к той, что идет обратно в котел. Если температура обратки будет меньше 60 градусов, в газовом тракте образуется конденсат, который станет причиной развития низкотемпературной коррозии.

Заключение

Котельная в доме

Для работы традиционных и пиролизных котлов используются дрова - самый дешевый на сегодня вид топлива. Подобное оборудование остается актуальным там, где подача голубого топлива не налажена. По сравнению с другими видами отопительного оборудования котлы длительного горения могут быть снабжены водяным контуром, который позволит обеспечить эффективное отопление любого помещения.

Нагрев теплоносителя происходит очень быстро, а обслуживать котлы не так уж сложно. Для их установки не требуется собирать различные разрешительные документы и справки. Единственное условие монтажа - наличие вентиляции и исправного дымохода.

Пиролизные котлы эффективнее традиционных установок, но не стоит преувеличивать их достоинства. Недостатков у них тоже немало. Поэтому при окончательном выборе нужно все взвесить и решить, что принципиально важно для работы отопительной системы в конкретном случае.

Пиролизные котлы с водяным контуром и без – это высокоэффективное оборудование для качественного и быстрого прогрева помещений. Передовые технологии, лежащие в основе изготовления, абсолютная безопасность, высокая скорость обогрева и прочие достоинства выделяют эти устройства в отдельную группу современных отопительных приборов, которые уже успели занять достойною нишу на рынке, обзавестись широкой аудиторий поклонников и положительными отзывами.

Суть пиролиза

Дрова, уложенные в камере котла, постепенно сгорают и тлеют. В момент недостаточного объема кислорода кроме тепла образуется дым и некоторое количество горючих газов. В отличие от дровяного топлива, антрацит практически полностью состоит из углерода, что позволяет говорить о меньшем эффекте прогрева и выделении лишь угарного газа. В составе дров в большей мере преобладает целлюлоза (углеводы) и содержится приличное количество воды, поэтому этот вид топлива выделяет множество самых разнообразных веществ.

Сравнение устройства котлов

Время сгорания газов – минимальное, да в процессе горения практически не образуется копоть, что положительно сказывается на КПД отопительного прибора. Чтобы активировать процесс выделения газов, следует хорошо разогреть котел. Чаще всего для этого используется специальная конструкция. Несмотря на то что газогенераторные котлы по цене несколько дороже обычных твердотопливных моделей, но эти затраты с лихвой окупятся уже в ближайшем будущем.

Устройство и принцип работы

Конструкция котла включает 2 камеры: нижняя предназначена для пиролиза, а верхняя – для сгорания выделившихся в процессе сгорания газов. Поскольку все процессы протекают под действием высоких температур, то все элементы и корпус котла должны быть изготовлены из жаропрочных материалов. Чаще всего производители прибегают к чугуну в силу его сверхпрочности, хорошей устойчивости к коррозии и температурному воздействию. Нередко встречаются и котлы из стали, которые очень быстро нагреваются и также быстро остывают. В таких конструкциях предусматривается наличие специального керамического покрытия, которое защищает сталь от прогорания.

Пиролизный котел

Принцип работы пиролизного котла – это процесс генерации пиролизного газа из твердой древесины при температурном режиме от 200ºС до 800ºС и недостатке кислорода и последующего дожигания выделяющихся газов, которые перемешиваются со вторичным воздухом уже в отсеке дожига.

Для этого:

твердотопливные ресурсы помещаются в загрузочную камеру;
с помощью регулятора выбирается и устанавливается режим горения, по достижении которого котел выполняет функции печи;
после того как топочный отсек достаточно прогрет, регулятор переключается на режим пиролиза. В этот момент перекрывается доступ воздуха, из-за чего древесина постепенно тлеет и пространство наполняется большим количеством углекислого газа;

Пиролизный котел с нижней камерой

газ перемещается во вторую камеру, которая обычно расположена в верхней части котла, но в некоторых моделях может быть и внизу;
перемешиваясь с кислородом, газообразное вещество сжигается, при этом выделяется дополнительный объем тепла, который и обогревает помещение.

Важно! Поскольку пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром бытового назначения относятся к современным и производительным отопительным приборам, то они предусматривают возможность легкого и эффективного контроля за процессом горения. Кроме того, они решают задачу создания благоприятных условий для образования максимального количества выделяемых газов и тепла.

Топливо

Одинаково продуктивно твердотопливные котлы могут функционировать на любом твердом топливе – это может быть торф, уголь (как черный, так и бурый), обычная древесина, топливные брикеты. Поскольку все упомянутые сырьевые ресурсы имеют свои отличительные особенности и качества, то и время полного сгорания у них также отлично. Например, период сгорания мягкой древесины составляет 5 часов, твердой – 8 часов, а время сгорания угля достигает уже 10 часов.

Древесина - один из самых доступных видов топлива

Любопытно в этой связи и мнение экспертов: все они в один голос утверждают о высокой производительности котлов, работающих именно на твердой и сухой древесине. Для достижения максимальной производительности, хорошего прогрева помещения и длительной безотказной работы оборудования рекомендуется использовать сухие дрова, длина которых не превышает 60 см, а влажность – 20%.

Важно! Цвет пиролизного газа – практически белый, при этом никаких побочных веществ при горении образовываться не должно. Однако при чрезмерно высокой влажности твердого топлива не исключено появление дегтя, копоти, резкое уменьшение теплотворной функции оборудования и даже его самопроизвольное затухание.

Сравнивая древесину и иное твердотопливное сырье, которое только может быть использовано для бесперебойной работы пиролизного котла, с газом можно отметить доступность и экологичность первых, дороговизну, а в некоторых случаях и невозможность строительства газопровода.

Что же касается твердого топлива, то его предостаточно в каждом российском регионе, а для его транспортировки потребуется лишь магистраль и вместительный транспорт. Для многих жителей сельской местности пиролизные котлы, работающие на твердотопливных ресурсах, - это настоящее спасение.

Преимущества пиролизных котлов

Перед покупкой и установкой такого отопительного оборудования, следует тщательно выявить и проанализировать все плюсы и минусы той или иной модели или типа котла.

Пиролизный котел довольно эффективен и в то же время прост в эксплуатации

Так, пиролизный котел длительного горения по сравнению с иными отопительными устройствами имеет ряд неоспоримых преимуществ:

потребляемое топливо доступно по цене и продается в свободном доступе;
высокий КПД при использовании дров и быстрый прогрев помещения, независимо от его габаритов;
высокая скорость прогрева теплоносителя;
продолжительная работа при одном цикле загрузки;
доступный функционал и простая регулировка интенсивности горения;

легкость обслуживания;
хорошая стабильность работы и длительная, безремонтная эксплуатация;
простота монтажа пиролизного котла, отсутствие необходимости прокладки и подсоединения трубопровода;
потери тепла совсем незначительны;
легкая чистка оборудования за счет образования минимального количества золы в камере и дымоходе во время эксплуатации;
минимальный объем выбросов позволяет и не загрязнять окружающую среду.

Установленный пиролизный котел

Пиролизные котлы длительного горения, к сожалению, не лишены и недостатков. Один из главных недостатков – это цена устройства. Независимо от производителя и конструкторских особенностей пиролизных котлов, все они несколько дороже иных твердотопливных приборов.

Кроме того, эти котлы являются одноконтурными устройствами, которые не предназначены для нагрева воды для бытовых нужд. Еще один недостаток, который уже упоминался ранее, - это чувствительность оборудования к влажности древесины: при высоких показателях влажности возможно снижение КПД и эффективности работы прибора. Нельзя не отметить и внушительные размеры агрегата. Ну и наконец, регулирование интенсивности горения возможно только в ручном режиме, полная автоматика не предусмотрена.

Факторы эффективности работы пиролизных котлов

На производительность отопительного оборудования, эффективность и скорость прогрева помещений, помимо топливных ресурсов и их влажности, оказывают влияние и следующие факторы:

Выбирайте котел в зависимости от характеристик помещения

температурный режим помещения;
уровень температуры, который следует достичь;
наличие (отсутствие), а также качество утепления здания;
специфика действующей системы прогрева.

Как выбрать подходящий котел

Если у вас есть возможность недорого купить или заготовить заранее древесину, то можете смело и долго не сомневаясь в высокой производительности работы, покупать и устанавливать дома пиролизный котел длительного горения.

Если же вы вовсе не уверены в такой возможности, то рекомендуем обратить внимание на котел, топка которого сочетает в себе 80% пиролизного сживания твердотопливных ресурсов и 20% обычного. Эти устройства считаются комбинированными, поскольку они позволяют качественно сжигать не только традиционные дрова, но и отходы древесины и угля, торфяные отходы, а также любую иную топливную смесь, влажность которой будет менее 50%. Такое комбинированное отопительное устройство способно сжигать в режиме пиролиза порядка 80% твердого топлива, и остальные 20% - в режиме самого обычного котла, который работает на твердотопливных ресурсах.

Устройство пиролизного котла

При покупке котла обязательно визуально оцените объем загрузочной камеры. Оптимальным вариантом станет прибор, загрузочная емкость которого будет способна уместить древесину длиной 65 см. Немаловажное значение имеет и покрытие камер: наличие керамобетона гарантирует целостность отсеков при максимальном прогреве, защитит стенки от прогораний и обеспечит нужное сжигание сырья.

Внимание! Ознакомьтесь с техническими характеристиками приглянувшегося вам оборудования. Особое внимание уделите показателю продолжительности сгорания топливных ресурсов: средняя длительность горения не должна быть менее 10 часов.

Работа пиролизного котла: видео

Котлы пиролизные для отопления: фото

Отопительные системы, оснащенные пиролизными котлами – современные, производительные устройства, создающие в здании комфортные условия. При этом выделяется большое количество тепла при минимальных затратах.

Котлы, работающие на основе процесса пиролиза, в некоторых случаях являются основными источниками тепла в жилых и промышленных помещениях. Недорогое топливо и высокий уровень КПД, система надежного контроля над оптимальным процессом горения – достоинства, влияющие на выбор этого отопительного оборудования.

В данных агрегатах происходит выработка пиролизного газа, получаемого при сжигании дров. В топке создается температура не более 8000 и обеспечивается малое содержание кислорода. Пиролизный газ смешивается с воздухом и полностью сгорает в камере дожига.

Принцип действия и виды пиролизных котлов

Промышленность выпускает 2 типа оборудования:

шахтные котлы с верхней загрузкой топлива;

В этом случае горение топливо проходит с верхней части к низу. В топке расположены колосники, которые разделяют ее на несколько отсеков. Сюда загружаются твердая древесина или другой вид топлива. При загорании, в верхней части образуется пиролизный газ, который опускается в нижнюю камеру. Здесь происходит смешивание с вторичным воздухом и дожигание.

По мере опускания газа, происходит разогрев нижней части древесины, поэтому могут использоваться отсыревшие дрова. Для того чтобы газ смог опуститься вниз и для стабилизации тяги в конструкции предусмотрена установка вентилятора. Его монтируют в верхней части котла. Воздух подается сверху вниз, поэтому это установка с «верхним дутьем».

Для улучшения процесса дожигания газа, в некоторых моделях предусмотрена установка дополнительного нагнетателя. В этом случае, поток воздуха проходит непосредственно в нижнюю камеру. Такая конструкция увеличивает производительность оборудования. Отведение дыма и пара, производится по дымовому патрубку в систему вентиляции.

Агрегаты с нижней загрузкой

Газогенераторные камеры в данном типе расположены в нижней части. Газ проходит в верхнюю часть и здесь происходит его дожиг. Для нормальной работы оборудования высота дымохода должна быть не менее 5 м. В этом виде котлов не используются нагнетательные вентиляторы, поэтому они не зависят от подачи электроэнергии. Но производительность этого типа ниже.

Независимо от типа оборудования, пиролизные котлы с водяным контуром работают по следующему алгоритму:

топливо загружается в камеру;
при помощи регулятора выставляется определенный тип работы котла;
после прогревания топочной камеры, перекрывается доступ воздуха. Топливо тлеет, происходит повышенное выделение угарного газа;
пиролизный газ проходит в отсек дожига, смешиваясь с кислородом, полностью сжигается.

Это интересно! По мнению специалистов, оборудование работает с полной производительностью при сжигании сухой древесины твердых пород. Длина дров не должна превышать 600 мм, а влажность не более 20%. Такое топливо позволит продлить работоспособность оборудования и достичь его максимальной производительности.

Достоинства и недостатки пиролизных котлов

Данный тип отопительного оборудования намного превосходит печи прямого горения по нескольким пунктам. К ним относятся:

- невозможность образования сажи. Это обусловлено полным сгоранием твердого топлива. Помимо экономической составляющей, эта особенность делает пиролизные котлы более экологичными. В этом случае продуктами отхода являются углекислый газ и вода;
- может применяться любое твердое топливо. Это обусловлено его полным сгоранием. Может использоваться любое вещество способное гореть. Возможна установка на производстве кожи, сельхозпредприятиях, в швейных цехах для переработки отходов и отоплении помещений. При этом отходы производства полностью утилизируются;

процесс пиролиза, при сжигании твердой древесины, может длиться более 10 ч. Печь с прямым сжиганием дает тепло на 4 ч;
работа агрегата может регулироваться. При этом происходит регулировка процесса горения топлива и нагревания воды в контуре. Простота регулировки обусловлена сгоранием газа и простотой регулирования его потока. Такая особенность позволяет установить автоматическую регулировку и обезопасить работу котлов.

К недостаткам этого оборудования можно отнести:

высокая стоимость, но затраты на покупку быстро окупятся. Это обусловлено преимуществами пиролизного котла и полному сгоранию топлива;
обязательное условие использования сухого топлива. При влажности более 20%, оборудование может работать с перебоями;
для нормальной работы шахтных котлов требуется подведение электроэнергии для нагнетания воздуха в камеру дожига. Такая техника не может использоваться в местах, отдаленных от линий электропередачи.

Важно! По отзывам владельцев пиролизного оборудования, работа может нарушаться из-за низкой температуры воды, поступающей из обратного трубопровода. Для предотвращения неудобств потребуется при монтаже системы водяного отопления смонтировать трехходовой кран, для отведения горячей воды в обратку. Таким образом, подогрев холодную воду обратной трубы, вы избежите неприятностей и отключения котла.

Основные правила и условия нормальной эксплуатации

Для нормальной работы оборудования необходимо соблюдать определенный диапазон температуры горения топлива. Это диапазон от 2000 до 8000 С. Необходимо достаточно точно настраивать устройство. Для предотвращения возникновения аварийных ситуаций при высокой температуре служит водяной контур агрегата. Корпус играет роль теплообменника, между его стенками проходит вода. Эта особенность и встроенный змеевик в одной из стенок препятствует созданию запредельной температуры.

При недостаточной температуре воды, прекращается образование пиролизного газа, в топочную камеру подается воздух и котел работает как обычная печь на твердом топливе. Не допускается остывание воды ниже температуры ниже 600 С. В этом случае, процесс горения без кислорода прекращается в любом типе пиролизных котлов.

Для обеспечения малого водяного контура и перехода оборудования в рабочее состояние предусмотрена установка в водяном контуре дополнительной перемычки (байпаса). Регулировка байпаса производится вручную, для контроля над температурой предусмотрена установка датчиков температур.

Данный тип оборудования может работать на всех типах дров, брикетах, паллетах. В реальности может применяться такой вид топливо, как уголь. Предусмотрена переработка горючих бытовых и промышленных отходов. Но это может вызвать неприятные последствия из-за содержания в них высокого содержания полимеров и резины.

Пиролизные котлы выпускаются только одноконтурными и не могут использоваться для подогрева воды. Но, в случае отсутствия природного газа, для создания в здании комфортных условий, данный вид оборудования является лучшим решением проблемы.