Пиролизный котел

Опубликовано: 28 ноября 2012

Статья о преимуществах и недостатках пиролизных котлов отопления, работающих на твердом топливе. Принципы работы подобных котлов, производители и установка пиролизных котлов.

Показателем для полноценного использования топлива в печи и, как соответствие, его полного превращения в энергию тепла для отопления каких-либо помещений служит… дым, который идёт из печной трубы. Если дым заметен, как говорится, невооруженным глазом — через трубу уходят в атмосферу печные газы, которые так же было бы можно превратить в тепловую энергию. На сегодняшний день существует всего лишь один тип котлов, который способен полностью перерабатывать заложенное внутрь него твердое топливо, но в том числе и сжигать его газовые составляющие, и это называется пиролизный котёл на твердом топливе.

Откуда берется газовая фаза при сжигании твердого топлива

Чтобы своими глазами увидеть газовую фазу, нужно зажечь обыкновенную спичку и затушить ее после того, как огонёк хорошо разгорится. Вы замечаете белый дым, который пошёл от спички сразу же, как только ее затушили? Это та самая газовая фаза и есть, она возникает при сильном нагреве древесного материала. Пиролизный (его ещё называют генераторный) газ в большей части состоит из оксида углерода, диоксида, метана и некоторых других углеводородов. Кстати, работа коптилен и само копчение основаны именно на пиролизе древесины.

Пиролизный котел твердотопливный

Как работают обыкновенные бытовые печи, которыми по общепринятой традиции оборудуют частные дома в сельской и загородной местностях? Сначала первыми закладывают в качестве топлива — дрова, ими печь разогреется до нужной температуры, только после этого можно закладывать уголь. При розжиге первой дровяной закладки из дымовой трубы дым выходит обильными клубами, так как имеющаяся температура в печи слишком низкая для качественного и полноценного сжигания топлива. После второй закладки интенсивность выхода дыма значительно снижается (в этой ступени разжигается уголь), но и тут полного сгорания углевой газовой фазы не происходит, и данные газы свободно вылетают из топливной части печи в трубу, и соответственно уходит в атмосферу.

Для воспламенения газовой фазы топлива необходима температура примерно от 450 до 1100 °С, в результате чего вырабатывается добавочная тепловая энергия, которая позволяет повысить КПД отопительного котла в несколько раз. Но наличие только высокой температуры не будет достаточным, дополнительно потребуется принудительная и аккуратно  тщательно рассчитанная подача сравнительно не больших порций воздуха (слишком малое его количество не позволит топливу сгореть полностью, а если будет слишком много воздуха — он нагреется и просто улетучится в печную трубу вместе с нужным нам теплом). Так же необходимо присутствие камеры для сжигания газов, которая имеет не менее полуметра в длину. В ручном режиме регулируемая подача воздуха невозможна, тут вам понадобится автоматика, которая способна следить за температурой внутри отопительного котла и, исходя из этих данных, увеличивать или уменьшать подаваемое количество воздуха. В отсутствии сжигательной камеры пиролизные газы охлаждаются, проходя всего лишь примерно 400 мм по холодным стенкам котла, и их горение прекращается, как следствие они все так же улетучиваются в трубу.

Пиролизный котел — устройство и принцип работы

Устройство пиролизного котла не очень сложное. Конструкция данного котла предусматривает две камеры — верхняя - предназначена для закладывания  и сжигания топлива твердого типа, нижняя же нужна для сжигания генераторных газов. Уложенная в верхнюю камеру древесина в процессе горения и во время образования газовой фазы дополнительно высушивается (следует напомнить, что процесс пиролиза древесины — экзотермический), и в этой же самой камере нагревается воздух, который принудительно нагнетается вентилятором. В пиролизном котле между верхней и нижней камерами размещена форсунка-колосник из керамики, которая способна выдерживать достаточно высокие температуры — газы, образовавшиеся при пиролизе древесины в условиях сильного недостатка кислорода, проникают во вторую камеру  через отверстия в ней. Пепел, который остаётся после полного использования топлива, скапливается в нижней камере котла точно так же.

Пиролизный котел на твердом топливе

Принудительная подача воздушных масс с регулировкой их объема производится специальным вентилятором, который подаёт воздух через предусмотренный воздуховод, размещенный в верхней камере котла, либо всё реализуется с помощью вентилятора-дымососа, который необходимо устанавливать внутри трубы вытяжки.

Пиролизный котел работает так: в верхнюю камеру укладывается топливо (то есть дрова), после чего разжигается, дверца камеры плотно закрывается и тут включается вентилятор в котле. Как только температура поднимется выше 250 °С внутри верхней камеры — обугливаться начинает древесина, в этот момент она выделяет генераторный газ, который поступает через форсунку в нижнюю камеру. А вот здесь к полученным в результате работы пиролиза газам примешивается вторичный воздух путем наддува, после чего они сгорают вместе, возвращая в итоге некоторую часть тепловой энергии нижнему уровню топливной закладки. Вторичным воздухом называют воздушный поток, который огибает в верхней камере заложенное топливо по бокам, либо он поступает через специально предусмотренные щели в дверце в нижней камере пиролизного котла.

«Отнимание» тепла от пиролизного котла и его дальнейшая передача теплоносителю (воздуху или воде) производится через прямой контакт трубопровода с теплоносителем (расположенном  внутри) и дна котла в нижней камере.

С одной топливной (то есть верхней)  загрузки камеры пиролизный котел вырабатывает тепло от 6 до 12 часов, при условии полной загрузки. Так же срок выработки зависит от качества топлива и необходимой потребности в тепле.

Если же разделить процессы, которые происходят в пиролизном котле по ступеням, то происходит примерно следующее:

  1. Достижение температуры в 450 °С — древесина подвергается сушке и дегазации;
  2. При температуре 560 °С — генераторный газ, который соединился с вторичными воздушными массами, подвергается сжиганию;
  3. Ступень с максимальной температурой 1100 °С — тут дожигаются последние остатки пиролизного газа, а так же происходит возврат тепла к нижнему топливному слою, который был заложен в верхнюю камеру;
  4. Последняя  ступень, температура 160 °С — вывод продуктов сжигания в дымоход системы.

Плюсы и минусы пиролизных котлов

Следует начать с плюсов: прежде всего — только твердотопливные пиролизные котлы способны использовать полностью генераторный газ, то есть аналогичные способности по дожиганию генераторных газов, которых так активно рекламируют производители конвекционных котлов по типу «Булерьян», не соответствуют требованиям действительности.

Краткие положительные характеристики:

  1. Достаточно высокая экономичность, которая достигается двумя ступенями по сжиганию топлива, обеспечивающая на выходе высокий КПД — до 90%;
  2. Выработка тепла с одной единственной, но полной закладки топлива продолжается около 12 часов кряду (в то время как обычная бытовая печь на дровах работает на одной закладке не больше 4-х часов);
  3. Сравнительно низкое количество отходов вследствие практически полнейшего сгорания древесного топлива. То есть вам будет редко требоваться чистка зольника нижней камеры и каналов дымохода;
  4. Автоматический процесс горения допускается, легко регулируется настройками и управляется просто;
  5. Имеется возможность интеграции в абсолютно подавляющее количество отопительных систем, не требуя при этом каких-либо серьезных и трудных ее изменений;
  6. Допустимо закладывать не колотые поленья;
  7. Высокая степень экологичности, достигаемая сжиганием громадного числа вредных веществ в нижней камере котла, благодаря этому они не загрязняют природную атмосферу.

Есть, конечно, и отрицательные стороны у пиролизных котлов, а именно:

  1. Высокая потребность в электроэнергии, которая необходима для работы вентилятора (в дымососе);
  2. Сравнительно высокая стоимость продукта, по сравнению к обычным отопительным котлам — превышение стоимости примерно в 2 раза;
  3. Сильная потребность в достаточно низкой влажности подаваемого топлива, что означает - дрова не должны быть мокрыми, обязательно только сухие, имеющие влажность не выше 20%;
  4. В своей работе требует достаточно высоких нагрузок, при ее снижении ниже уровня в 50% стабильность горения существенно нарушается, что  влечёт за собой накапливания дёгтя  в дымовом канале.

Цена и производители, критерии выбора пиролизного котла

На рынке российских поставщиков в большинстве случаев представлены пиролизные котлы чешских производителей «Dakon», «OPOP» или «Atmos», Словения представлена лицом «Attack», Германия надёжностью компании «Viessmann», австрийской «Wirbel». А вот стоимость пиролизного котла может существенно разниться, так для мощности в 20 кВт в среднем хватит суммы примерно равной 45 000 руб.

При покупке котла данного типажа лучше всего остановить свой выбор на европейских производителях, т.к. пиролизные котлы отечественных производителей зачастую имеют довольно низкие характеристики качественного плана. Внимательно изучите свой будущий котел, в особенности осмотрите обшивку нижней камеры и форсунку — ваш котел прослужит на много дольше, если упомянутые выше элементы будут сделаны из керамики, она способна выдерживать крайне высокие температуры в работе. Так же убедитесь, что в котле две камеры горения, что в устройстве присутствует регулируемая подача воздуха одновременно в обе камеры. А канал, в котором теплоноситель циркулирует, должен иметь контакт только с нижней камерой пиролизного котла и дымоходным каналом, иначе высокие температуры, столь необходимые для пиролиза и дожигания газов, в камерах-топках не будут образовываться — теплоноситель будет отнимать существенное количество тепла.

Гарантия производителя пиролизного котла на работу изделия должна составлять более одного года, а на возможный прогар камерных стенок — не менее десяти лет.

Обратите внимание, что затраты на гарантии по автоматике котла и форсунке могут составить до 50% стоимости самого котла в случае ремонта.

При подборе необходимой мощности котла вам следует исходить из имеемой площади, которую ему предстоит в будущем отапливать. Выбор слишком маломощного или даже просто излишне мощного пиролизного котла может привести его к преждевременной поломке: в первом случае поломка возникнет из-за предельных нагрузок; а во втором — из-за скопления конденсаторных веществ в канале дымохода.

Крайне большое внимание уделите оценке вида котла, тщательно исследуйте сварные швы, выясните толщину и марку использованного металла, который применяли в его конструкции. Внутренние стенки изделия должны быть выполнены из специальной котловой высоколегированной стали толщиной не менее 4-х мм — если продавец на вопрос о материале ответил «конструкционная сталь», то лучше откажитесь от покупки такого котла и покиньте этот магазин. Конструкционная сталь не выдерживает необходимых высоких температур в топках котла, и она прогорает всего за два-три года.

Подводя итоги к вышеописанным советам можно добавить лишь одно, а точнее повторить – выбирайте тщательно, всё досконально изучайте. Состав, строение, характеристики, рекомендуемые нагрузки – всё это залог долгой и надёжной эксплуатации изделия в вашем доме.

Как устанавливать и эксплуатировать пиролизные котлы

Всегда желательно размещать вне жилых помещений отопительные котлы. Исходя из норм противопожарной безопасности - покрытие под пиролизным котлом должно быть выполнено из негорючего материала, типа кирпич или камень, а участок пола перед топками необходимо стандартно покрыть листом металла толщиной в 1,5-2 мм. В общем, установка пиролизного котла мало чем отличается от установки обычной печи в жилом помещении. Дымоход тоже рекомендуется утеплять.

Важный пункт в эксплуатации котлов данного типа: производители категорически запрещают использовать в качестве отопительного материала любые синтетические изделия, т.к. выделяющиеся при этом отходные вещества активно коррозируют внутренний корпус изделия, довольно резко сокращая общий срок его службы.

Не забывайте так же регулярно чистить пиролизный котёл, это обеспечит вам долгую жизнь изделия.

Ремонт-Квартирр.РФ   |  Все статьи  |  В раздел: Отопление и газоснабжение дома  |  Наш форум


Еще материалы:


ТОП 3 производителей полиуретановых пен под торговой маркой заказчика

В данной статье мы представим ТОП 3 производителей монтажной пены.
На ...

Особенности SIP панелей

Сегодня SIP технологии пользуются очень большой популярностью в сфере строительства ...

Особенности настенного отопления

В последнее время люди заботятся о комфорте собственных домов. В частности, ...

«Витекс» — надёжный поставщик качественных отделочных материалов

Казалось бы, что может быть проще, чем приобрести качественные материалы ...

Просела межкомнатная дверь

Бывает так, что со временем эксплуатации деревянная межкомнатная или входная ...

Крыша из металлочерепицы

Металлочерепица – один из разновидностей кровельного материала, за годы ...


Комментарии наших читателей:


ОтменитьДобавить комментарий

Наш форум

Re: документальное сопровождение строительства

Главное получить разрешение на строительство и провести геологические изыскания если дом и...


Пт - окт 30 - 7:35 автор Groove

Re: «А там ещё немного и Прованс» или ...

Такие интерьеры смотрятся действительно очаровательно и цветовая гамма подобрана приятным ...


Ср - июл 15 - 13:16 автор Groove

Re: «А там ещё немного и Прованс» или ...

Обожаю стиль Прованс... он такой уютный и теплый. Мы сейчас тоже затеяли в доме ремонт в э...


Пн - фев 16 - 19:53 автор Amberdiam


Комментарии

"Multumesc tuturor pentru informatii si relatari!Am..."

автор: Digger

дата: 2017-03-20, 12:08:33

Читать полностью...

"интересно, как то об этом не задумывался..."

автор: Геннадий

дата: 2016-07-13, 15:56:57

Читать полностью...

"Здравствуйте! У вас на картинке есть ошибка не пра..."

автор: Владимир

дата: 2016-06-17, 06:22:51

Читать полностью...

Страницу смотрели

0