Важно помнить, что накопление значительного количества остатков в камере сгорания может привести к заметному снижению термического коэффициента полезного действия (КПД) отопительной системы. Поэтому регулярная чистка котлов верхнего горения — это обязательная мера для поддержания их эффективности.
Пиролизные котлы отопления: принцип работы и виды котлов длительного горения
Несмотря на то, что годы идут и наука с технологией продолжают развиваться, твердое топливо по-прежнему остается актуальным. Сжигание древесины в традиционных печах или плитах зачастую оказывается не самым эффективным методом, однако пиролизные котлы полностью изменили этот подход, став высокоэффективными и достаточно простыми в эксплуатации устройствами.
Согласитесь, такой аргумент в пользу автономной системы отопления является весьма важным. Если вы ищете эффективный котел, который будет служить вашему дому, стоит обратить внимание на пиролизные котлы.
В этой статье мы подробно рассмотрим, как устроены и функционируют котлы длительного горения, а также их технические и функциональные характеристики. Кроме того, будет представлен обзор наиболее значимых моделей от отечественных и зарубежных производителей.
- Что такое пиролиз
- Устройство и работа пиролизного котла
- Котлы верхнего горения
- Особенности эксплуатации газогенераторных котлов
- Обзор популярных моделей
- Выводы и полезное видео по теме
Что такое пиролиз
Древесина считается, вероятно, первым видом топлива в истории человечества. Многие знают, как быстро она сгорает на воздухе, при этом выделяя недостаточное количество тепла. Однако ситуация кардинально меняется, когда для процесса горения создаются специальные условия.
Пиролизное сжигание происходит в закрытых камерах. В таких камерах используются дрова или альтернативные твердые топлива, такие как пеллеты, опилки и древесные отходы.
На начальном этапе топливо подвергается воспламенению, после чего количество воздуха, поступающего в камеру, осознанно уменьшается для создания оптимальных условий для пиролиза.
К пиролизным котлам можно отнести все твердотопливные теплогенераторы с длительным временем сгорания, которые эффективно перерабатывают твердые виды топлива.
Основная доля тепловой энергии, которую вырабатывает котел длительного горения, поступает от сжигания пиролизных газов.
В процессе обработки в пиролизном котле сложные химические соединения расщепляются на более простые компоненты при высокой температуре без добавления химических веществ. В результате такого термического воздействия топливо превращается в газ, который и сжигается с высокой эффективностью. По этой причине пиролизные котлы классифицируются как газогенераторы.
В пиролизной системе происходит выделение значительного количества тепловой энергии, которая может использоваться в реальном времени, извлекая только необходимое количество.
Тем, кто планирует самостоятельно собрать пиролизный котел, необходимо учитывать, что из-за непрерывных процессов горения на высоких температурах требуется использование жаропрочной футеровки для топки.
По системе сгорания пиролизные котлы можно разделить на модели с естественным и принудительным воздухом. Тип с естественной тягой имеет более низкую стоимость, однако его эффективность тоже ниже, чем у моделей с принудительным сжиганием, которые используют компрессор.
Существуют также одноконтурные и двухконтурные пиролизные котлы, что зависит от назначения. Первые предназначены исключительно для отопления, в то время как вторые могут одновременно производить и горячую воду для хозяйственных нужд.
Функционирование и эффективность пиролизного котла
При сжигании топлива происходят окислительные процессы, главным образом, с участием кислорода из воздуха. Недостаток кислорода замедляет реакцию сгорания, в результате чего древесина начинает тлеть и выделяет не только тепловую энергию, но и золу вместе с горючими газами.
Это означает, что процесс пиролиза еще не завершен. Газ, который образуется в результате сгорания первичного топлива, затем смешивается с воздушной массой, что способствует его дальнейшему горению. Так, величина выделяемой тепловой энергии оказывается значительно выше, чем у традиционных теплогенераторов.
Таким образом, пиролизные котлы продемонстрировали свою высокую эффективность по сравнению с аналогами, работающими на чистом твердом топливе, что создает возможности для значительного снижения затрат на отопление.
Кроме того, одна из особенностей этого типа нагревательных устройств — это относительная простота в конструкции и работе. Количество воздуха, поступающего в камеру сгорания, можно регулировать простым механическим регулятором. Вот такая простая конструкция вносит вклад в надежность котла и уменьшает вероятность поломок, что делает пиролизные котлы менее подверженными неисправностям по сравнению с обычными.
На этой диаграмме показаны все этапы процесса сжигания при пиролизе. Температура в пиролизном котле может достигать значений вплоть до 1200 °C и даже выше.
Еще один несомненный плюс пиролизных котлов заключается в том, что они обеспечивают длительное время горения. При полной загрузке древесины такой процесс может продолжаться в течение нескольких часов или даже более суток, что делает непостоянное добавление дров в печь ненужным, в отличие от обычных котлов с открытым горением.
Устройство и работа пиролизного котла
Котел пиролизного типа имеет две основные секции в камере сгорания. В первой из них происходит сжигание древесины, тогда как во второй осуществляется вторичное сгорание смеси пиролизного газа вместе с воздухом. Эти две камеры разделены колосниковой решеткой, на которую помещается топливо.
Воздух обычно перемещается в систему с использованием небольшого вентилятора, в то время как в меньших моделях может применяться дымоходный насос для создания необходимой тяги.
Схема отображает конструкцию напольного пиролизного котла. В условиях недостатка кислорода древесина начинает медленно гореть, а в результате этого выделяются горючие газы.
К основному отличию пиролизного котла от традиционных моделей твердотопливных установок можно отнести наличие принудительной вентиляции, что способствует более эффективному сжиганию топлива. Корпус устройства состоит из двух частей, вставленных друг во друга, при этом пространство между стенками заполнено теплоносителем, традиционно это вода.
Процесс загрузки включает в себя первичную подачу топлива в первую секцию камеры сгорания, после чего включается вентилятор для запуска горения. Образовавшиеся продукты сгорания направляются во вторую камеру, где смешиваются с воздухом и сжигаются.
Температура процесс сгорания может достигать 1200 °C. Внешний теплообменник обеспечивает нагрев воды, которая затем циркулирует по системе отопления. В то же время продукты сгорания выводятся через дымоход.
Несмотря на более высокую стоимость пиролизных котлов, они обеспечивают полное сгорание древесины, в отличие от традиционных систем, что существенно увеличивает эффективность работы.
К древесине для пиролизных котлов предъявляются определенные требования к размеру и содержанию влаги, которые описаны в руководстве пользователя от производителя касаемо конкретной модели.
При выборе пиролизного котла важно учитывать, что менее дорогие модели с низкой мощностью в основном предназначены только для работы на дровах. Более дорогие модификации могут функционировать с различными видами топлива, что расширяет их функциональность.
Кроме того, необходимо полностью заполнять прибор топливом, поскольку уменьшение загрузки может увеличить образование золы и сажи, что негативно повлияет на работу всего устройства.
Что подразумевается под названием пиролиз
Пиролиз, подразумевающий образование топливного газа с последующим его сжиганием, происходит во всех твердотопливных котлах в разной степени. Подобный процесс также наблюдается и в стандартной кухонной плите — например, при сжигании древесины или угля, в определенный момент начинает ощущаться нехватка кислорода, что ведет к образованию угарного газа (CO), который затем при контакте с кислородом сгорает, выделяя теплоту и превращаясь в обычный углекислый газ (CO₂).
В 1950-х годах была экспериментально разработана конструкция котла, в котором топливо предварительно раскалялось в отсутствие кислорода, а затем образующийся угарный газ сжигался во второй камере. Однако эти идеи не были реализованы из-за своей дороговизны и недостатков, которые перевешивали преимущества.
Сегодня угарный газ, который считается токсичным, часто рекламируется как «древесный газ».
Схема, особенности работы
Еще одним моментом является то, что в начале 2000-х годов, когда средние производители имели достаточно мощностей и материалов, корабли были запущены на уровне домашних нужд. Спрос на такие установки возрос, что положительно сказалось на продажах и прибыли.
Запуск пиролизного котла происходит обычным образом — в большой камере сначала сжигается древесина, после чего автоматически ограничивается подача воздуха. Если воздуха не хватает, древесина начинает медленно тлеть и выделять запасы угарного газа и углерода. Все это объединяется с нагретым воздухом во второй камере сгорания, где и осуществляется их сжигание.
Это означает, что в горелке всегда видно красноватое пламя, что является прямым признаком реакции с углеродом.
Особенность конструкции
Ключевой особенностью конструкции пиролизного котла является установка мощного вентилятора с мощностью 50-100 Вт, который обеспечивает подачу принудительного воздуха. Движение воздуха также происходит в первичной камере между бревнами, что вызвано завихрением (разбавлением) в области подающего сопла.
К дополнениям относятся датчики и автоматические системы управления, работающие на основе анализа рабочий режимов. Большой размер, дополнительные детали и элементы конструкции — все это также имеет значение.
Главное конструктивное отличие состоит в более вместительной загрузочной камере и наличии вокруг нее всей «упаковки» автоматики, форсунок и камер сгорания.
Насколько технология пиролиза эффективнее прямого сжигания
В котлах с прямым нагревом коэффициент полезного действия (КПД) редко превышает 75-80%, даже в идеальных условиях с использованием качественного топлива. Например, 1 кг древесины с влажностью 20% может выделить тепловую энергию в размере 3,9*0,75 = 2,925 кВт (удельная теплотворная способность древесины составляет 3,9 кВт/кг). Уголь с влажностью 10% может обеспечить 7,5*0,75 = 5,625 кВт (удельная теплотворная способность угля составляет 7,5 кВт/кг).
Тем не менее, при использовании технологии пиролизного сжигания КПД вполне может достигать 92%, а установка обеспечивает выход тепла из того же топлива:
- 1 кг древесины — 3,9*0,92 = 3,588 кВт (увеличение на 22,7%);
- 1 кг угля — 7,5*0,92 = 6,9 кВт (также увеличение на 22,7%).
Существенная разница в цифрах четко показывает, сколько тепловой энергии теряется при выбросе в атмосферу вместо полного сгорания газов (или насколько результаты различаются, если учитывать эффективные показатели).
Эффективное управление горением в процессе пиролиза может значительно продлить время работы котла, при этом поддерживая заданную температуру теплоносителя, что еще больше помогает в накоплении тепловой энергии. Температура сгорания пиролизных газов выше, чем при традиционных методах сжигания, поэтому котел быстрее достигает необходимой температуры.
Какой уголь будет наилучшим вариантом для отопления в твердотопливных котлах вашего дома?
Отзывы о бытовых газогенераторных котлах: преимущества и недостатки
Общая обеспокоенность мирового сообщества в отношении загрязнения окружающей среды придает пиролизным котлам уверенные позиции на рынке котлов длительного горения. На основании штангенциркуля и отзывов довольных владельцев можно сделать вывод, что при правильной эксплуатации таких котлов выбросы углекислого газа и пара в атмосферу минимальны. Судя по результатам сжигания ископаемого топлива из дымохода таких установок, образуется крайне малое количество несгоревших остатков, дыма, запаха и цвета. Всё это также влияет на чистоту работы котельной, например, во время заправки, а также на необходимость частой очистки самого устройства.
| Преимущества | Недостатки |
| Постсжигание пиролизного газа может повысить эффективность котла до 95%. | Высокая цена устройства в 1,5-2 раза больше, хотя функционирует оно достаточно быстро. |
| Увеличенная загрузочная камера обеспечивает более длительную работу на одну закладку (в 1,5-3 раза дольше), чем традиционные модели. | Повышенные требования к влажности топлива: не более 20%, иначе процесс пиролиза будет неэффективен. |
| Топливо сгорает практически без остатков, а конструкция камеры сгорания предполагает редкие и минимальные работы по очистке и техническому обслуживанию. | Большинство высокоавтоматизированных промышленных и жилых устройств требуют использования вентиляторов и дымоходов, что создает зависимость от электроэнергии. |
| Высокие температуры препятствуют образованию теплового потока из не жаропрочной стали, поэтому они быстро нагревают помещение. | Низкие температуры обратной воды могут привести к отключению котла; необходима подача горячей воды через трехходовой кран или байпас. |
| Минимальные выбросы продуктов сгорания в атмосферу. | Габариты и масса значительно превышают таковые у других категорий котлов. |
| К таким установкам можно напрямую подводить любое вида ископаемого топлива без значительных модификаций, но с изменением производительности. | При низких нагрузках (менее 50%) становится сложнее достигнуть стабильного процесса горения. |
| Высокий КПД способствует экономии топлива и снижению затрат на отопление. | |
| Высокая степень автоматизации котлов позволяет значительно реже контролировать процесс горения. |
Как выбрать пиролизный котел
Выбор конкретной модели пиролизного котла зависит от личных предпочтений пользователя и доступного бюджета. Тем не менее, ряд характеристик должны быть приняты во внимание при первоначальном отборе.
Расположение камеры дожига
Расстановка камеры дожига пиролизного газа не меняет основной принцип работы, однако в зависимости от конфигурации конструкция агрегата может значительно измениться.
Верхняя камера дожига, конструктивно расположенная над камерой загрузки топлива, может работать без принудительной вентиляции. Это делает такие котлы более подходящими для автономной эксплуатации без необходимости подключения к электричеству. Газ поднимается в камере сгорания благодаря воздействию естественного градиента давления. Однако, как следствие, часть продуктов сгорания может уходить в атмосферу вместе с несгоревшими остатками топлива. КПД таких котлов оказывается несколько ниже, хотя зола из камеры сгорания может быть удалена во время следующей загрузки.
Большинство современных пиролизных котлов с твердотопливными источниками имеют нижнюю камеру для дожига. Пиролизные газы осезаемо проходят через весь сложный путь теплообменника и отдают всю тепловую энергию, что делает их более эффективными, с КПД достигающим до 92% и даже выше в некоторых моделях известных производителей. Остатки сгорания, которые измельчаются в нижней камере, мешают. Однако это затрудняет техническое обслуживание устройства.
Топливо
Выбор вида топлива для твердотопливной системы зависит от наиболее распространенной в вашем регионе разновидности. Это позволит добиться приемлемой цены и гарантировать бесперебойные поставки. В контексте пиролизных котлов длительного горения важным аспектом является и качество сырья, которое определяет, как долго оно будет выделять тепло. Продолжительность горения для различных типов топлива составляет:
- каменный уголь — до 15 часов;
- бурый уголь — до 11 часов;
- древесина — до 10 часов.
При этом необходимо учитывать спецификации топлива, с которым должен коготь работать, так как не все модели предназначены для сжигания угля. Другие виды твердых топлив, такие как опилки, щепа или торф, также могут быть не совместимы с определенными изделиями, однако они сгорают быстрее, что требует частой заправки.
Процесс пиролиза подвержен влиянию на содержание влаги в топливе. Если уровень влаги превышает 20%, значительная часть энергии будет расходована на сушку, что снижает эффективность и затрудняет окупаемость значительных затрат на приобретение оборудования. Лучшим топливом для большинства котлов считается древесина лиственных пород с влажностью не более 10%.
Естественная или принудительная тяга
Управление процессом горения в пиролизном котле имеет прямое отношение к регулированию потока кислорода в камеру сгорания либо в нижнюю зону, где происходит сжигание пиролизных газов, а также транспортировка газа через различные змеевики современного теплообменника. Высота дымохода может стать критической для создания необходимого потока воздуха. Поэтому высокотехнологичные котлы часто оснащаются нагнетателями, вытяжными устройствами для дымовых газов и рядом датчиков обратной связи, позволяющих компьютеру анализировать процесс и управлять всей системой отопления. Однако подобная автоматизация потребует существенно повышенных затрат и делает установки зависимыми от электричества.
В чем преимущества пиролизного котла на дровах
Согласно законам физики, каждое твердое вещество при нагревании выделяет определенное количество газа, однако доступ воздуха всегда ограничен. Экспериментальные исследования показали, что процент выбросов угарного газа (CO) варьируется в зависимости от материалов, которые используются.
Наибольшее количество газа выделяет древесина. Принцип работы дровяного пиролизного котла основан именно на этом физическом законе.
Устройство и схема работы пиролизного дровяного котла
Пиролизные котлы на дровах имеют простую конструкцию, которая позволяет одновременно аккумулировать тепло от горящего топлива и сжигать образующийся газ. Этот процесс называется пиролизом.
Принцип работы пиролизных котлов для отопления жилых помещений выглядит следующим образом:
- Во время возгорания в камере сгорания превышает температуру 550 °C. Затем подача воздуха уменьшается, что приводит к окислению твердого топлива и провоцирует высокие выбросы угарного газа (CO). В результате древесина начинает тлеть, а не гореть, что делает пиролизные котлы известными как ‘котлы длительного горения’.
Такой принцип становится основополагающим для всех дровяных пиролизных котлов для бытового использования, хотя различия будут заключаться в особенностях их эксплуатации и конструкции.
Кроме того, пиролизные аппараты можно классифицировать по нескольким признакам:
- Тип теплообменника. Наиболее распространены модели, которые работают на основе стального теплообменника. Первоначальная стоимость котла будет ниже, и его масса также снижается. Чугунные теплообменники увеличивают вес всей установки и стоимость. При этом чугунное решение повышает срок службы котла, а также его теплофизические свойства.
Для запуска процесса пиролиза необходимы определенные условия: высокая температура в печи и ограниченное поступление кислорода. Также важно, чтобы содержание влаги в древесине не превышало 20%.
Как правильно топить пиролизный отопительный котел дровами
С повреждаемости пиролизного котла можно значительно увеличить время работы от одной загрузки, повысить его энергоэффективность и теплоотдачу. Кроме того, такая конструкция поможет сэкономить дрова, поскольку сжигание газа предоставляет больше тепловой энергии, чем обычные котлы.
Однако эти преимущества станут доступны лишь в случае соблюдения простых правил при эксплуатации:
- При растопке древесина не должна попадать в пиролизный котел сверху, поэтому длина поленьев должна быть на несколько сантиметров меньше размеров камеры сгорания.
После нескольких самостоятельных растопок работа котла перестанет казаться сложной.
При первом запуске котла в помещении может возникнуть неприятный запах из-за отвердевания краски.
Какие дрова лучше
Котлы функционируют на максимальной эффективности только если использующееся топливо соответствует определенным требованиям, прописанным в инструкция по эксплуатации:
- Для отопления предпочтительнее применять древесину лиственных пород. Оптимальными являются ольха, дуб, акация либо бук. Лучше избегать древесины хвойных пород, поскольку из-за высокого содержания смол, с создаваемыми продуктами горения могут возникнуть значительные проблемы во время эксплуатации, что может привести к поломкам.
Для пиролизных котлов лучше всего использовать хорошо высушенные твердые дрова. Рекомендуется использовать методы естественной сушки древесины для достижения нужного уровня влаги.
Как хранить и сушить дрова
Средняя стоимость дров для частного домохозяйства на отопительный сезон варьируется от 6 до 10 м³. Вопрос о том, как правильно хранить и сушить такое количество топлива, становится крайне актуальным. Для этого есть несколько простых рекомендаций:
- Необходимо выделить отдельное помещение для хранения дров. Нельзя хранить дрова в котельной. Оптимальным вариантом считается сухое смежное помещение или специальный крытый сарай, который может быть использован для этих целей.
График нагрузки и продолжительность работы зависит напрямую от качества дров. Сушеное топливо выделяет больше тепла, что создает необходимые условия для запуска процесса пиролиза.
Достоинства и недостатки пиролизных котлов
Теперь у вас есть общее представление о работе пиролизного котла. Это газогенератор, который производит значительное количество тепла. Если сравнить теплотворную способность древесины при ее прямом сжигании и при пиролизе, то в конечном итоге при пиролизе она оказывается на 10-15% выше, что ведет к снижению затрат на топливо. Рассмотрим основные преимущества пиролизных печей, вытекающие из метода их работы:
Камера дожига может находиться либо выше, либо ниже топки. Оба варианта имеют практически одинаковую эффективность.
- Экономичность — экономия топлива является крайне важной характеристикой, ведь цена полного грузовика дров может оказаться достаточно высокой;
- Увеличенная тепловая отдача — принцип работы пиролизных котлов позволяет извлечь из одного килограмма дров больше энергии, чем при традиционном сжигании;
- Длительное время работы от одной закладки дров — это все позволяет сосредоточиться на домашних делах, не отвлекаясь на постоянные визуальные заправки котла;
- Экологическая чистота — благодаря температурному контрольному режиму, снижается выброс вредных веществ в атмосферу;
- Возможность контроля интенсивности горения в весьма широких пределах — дает точный температурный контроль;
- Обслуживание — пиролизные котлы снабжены люками с доступом к камерам сгорания и для удаления золы;
- Высокий КПД — некоторые модели достигают 90%. Такой высокий показатель свойственен, разве что, газовым агрегатам, и то не всем;
- Способность обогревать большие площади — пиролизные котлы повышенной мощности могут использоваться для обогрева больших площадей, сохраняя свои ключевые принципы.
К сожалению, такие котлы не лишены недостатков:
- Габариты — даже самые маломощные пиролизные котлы отличаются крупными размерами из-за большого теплообменника и наличия двух камер сгорания, в плюс зольнику. Часто конструкции имеют дополнительные водяные рубашки, которые предназначены для их охлаждения, что добавляет толщины;
- Высокие требования к дровам — использование сырого топлива затрудняет генерацию продуктов пиролиза, поэтому дрова необходимо хранить в сухом месте, иначе это снизит стабильность работы установки, поскольку водяные пары могут серьезно повлиять на процесс пиролиза;
- Значительные затраты — даже самостоятельная сборка потребует серьезных вложений, так как для этого необходимо качественное листовое железо. Более того стоимость заводских моделей варьируется от 50 тыс. рублей и выше, в зависимости от мощности;
- Некоторые модели требуют подключения к сети электропитания — принцип работы таких устройств основан на использовании электронных управляющих модулей, которые автоматизируют работу вентилятора. Чтобы обогревать здания без электричества, можно использовать пиролизные котлы с механическим управлением, которые, тем не менее, работают по тому же принципу.
Потребителей частенько останавливает высокая цена таких устройств. Однако если вы желаете снизить затраты на отопление, а также получить качественный контроль температуры в дровяном котле, вам стоит серьезно рассмотреть приобретение пиролизного котла.
Котлы длительного горения и пиролизные котлы: что это
Котел длительного горения — это оборудованный твердотопливный агрегат, который позволяет значительно продлить срок работы на одной загрузке топлива по сравнению с другими обычными твердотопливными устройствами. Такого преимущества удается достичь благодаря особенной конструкции котла. Обычно твердотопливный котел длительного горения выполнен в виде высокого цилиндра, вверху которого располагаются дымоход и объем для воздуха. Топливо, которое находится в корпусе котла, сгорает начиная с верхнего слоя — приток воздуха обеспечивается не снизу, а сверху с помощью телескопической трубы и устройства для распределения воздуха. Постепенно твердое топливо сгорает, и распределитель увеличивается ниже, обеспечивая воздух для следующих слоев. Внешние стенки котла наполнены водой. Это делает корпус теплообменником, который снаружи защищен от тепловых потерь. Слой теплоизоляции также защищает от ожогов при прикосновении.
Как только все шары будут сожжены, механика распределителя поднимает воздух вверх, и производится новая загрузка. Котлы длительного горения различаются по режимам работы. У нас можно приобрести:
- Автоматические твердотопливные котлы — работающие в автономном режиме. Такие котлы обычно оснащены специальным топливным бункером, откуда топливо автоматически попадает в зону сгорания.
- Полуавтоматические котлы на твердом топливе — которые работают в автоматическом режиме, но требуют ручного верхнего пополнения топливом.
В среднем полуавтоматические котлы способны сжигать дрова до 8 часов, в то время как уголь достигнет 12 часов на одной закладке. Автоматические котлы могут функционировать до недели, в зависимости от объема накопительного устройства. У нас вы можете приобрести котлы, работающие на угле и дровах, по доступной цене.
Важно обратить внимание на то, что пиролизные котлы представляют собой один из видов котлов длительного горения.
Что такое пиролизный котел длительного горения и как он работает?
Пиролизные котлы или газогенераторы — это твердотопливные котлы, использующие древесину в качестве сырья и работающие по принципу пиролиза, то есть сжигания древесины углями. В таких пиролизных котлах для получения тепловой энергии сжигается газ, а не древесина, что обеспечивает КПД, который порой достигает до 90%. Причем пиролизные котлы намного эффективнее традиционных твердотопливных моделей.
Устройство
Структура пиролизных котлов отличается от структуры обычных твердотопливных котлов. Камера сгорания в пиролизных моделях разделена на две важные части: камера газификации и камера сгорания. Реакция пиролиза древесины происходит в подающей камере при температуре от 200 до 800 градусов По этой реакции древесина разлагается на уголь и газовые фракции. После этого смесь пиролизного газа и воздуха попадает в камеру для сжигания, где выделяется значительное количество тепла, которое затем используется для обогрева различных przestrzeni.
Принцип работы
Древесина помещается на колосниковую решетку, зажигается и запускается дымосос. При недостатке воздуха и высокой температуре топливо начинает обугливаться и выделяет древесный газ — пиролиз. Этот выделяющийся газ попадает под колосниковую решетку, где смешивается со вторичным воздухом и происходит сжигание летучих веществ. Часть выделяемого тепла возвращается к нижнему слою топлива, поддерживая таким образом процесс крекинга. Пиролизные котлы отличает высокий КПД, продолжительное время работы на одной загрузке и минимальное образование золы при сжигании, что делает их более независимыми от постоянной очистки. Однако необходимо отметить, что пиролизные устройства имеют строгие требования к сухости топлива и могут работать только на дровах.
В интернет-магазине отопительного оборудования «Энергомир» вы можете найти котлы на дровах и угле. Мы предлагаем котлы длительного горения от Galmet и ЧЗМ, а также пиролизные модели от Burzui — K, Buderus, Atmos и многих других отечественных и европейских производителей.
Отметим, что котлы длительного горения обойдутся дороже, чем традиционные твердотопливные. Если вас интересует экономичный подход, лучше выбрать стандартный твердотопливный котел. Если у вас остались вопросы, не стесняйтесь оставлять их в комментариях под статьей, и мы с радостью ответим на них.
Принцип работы сплит-котла
Сжигание топлива в традиционных твердотопливных котлах является хорошей альтернативой использованию газовых или электрических источников для обогрева квартиры. Однако такие устройства не полностью используют энергию, выделяющуюся в процессе сжигания древесины. В обычном котле газ, растворяющийся в топливе при высокой температуре, уходит вместе с образуемыми продуктами горения. Принцип работы пиролизного котла предполагает утилизацию газа и оптимизацию его КПД, а также временных интервалов подачи топлива. Эти модели также называют газогенераторными котлами.
Разрез пиролизного котла позволяет наглядно показать его основные элементы и доступ к ключевым механизмам сайта.
Из чего состоит газогенераторная установка?
Основным отличием пиролизного оборудования от обычных дровяных котлов является наличие дополнительной камеры сгорания. Здесь производится сжигание выходящего газа, в то время как в основной печи сгорает бедная кислородом древесина. Расположение камер в пиролизном котле может варьироваться; печь может находиться как внизу, так и сверху без изменения принципа работы. В традиционном исполнении печь находится снизу, над зольным ящиком, который содержит выдвижной элемент для облегчения чистки. Крышка зольного ящика открывается вверх и используется для регулировки поступления воздуха при работе устройства. Это достигается с помощью цепного механизма, который управляется термостатом, установленным в верхней части котла.
Основные компоненты и детали системы можно легко понять с помощью схемы пиролизного котла. Основная камера сгорания имеет дверцу для загрузки дров и герметично закрыта во время работы. Над ней помещена вторая камера, в которой находятся устройства подачи воздуха. Конфигурации могут варьироваться у разных производителей, но функция остается неизменной — подача нагретого воздуха во вторичную камеру сгорания через специальные отверстия определенного диаметра. Воздух нагревается на пути от зольного уровня до распределителей.
Конструкция пиролизного котла предназначена для быстрой очистки верхней камеры сгорания через специальные дверцы. Пространства обоих камер соединены каналом, по которому поднимаются продукты горения. Внешняя часть устройства ярмом обеспечивается водяной рубашкой, охватывающей обе камеры. В системе отопления имеются резьбовые соединения для теплоносителя. Температура и давление воды контролируются с помощью приборов на передней панели.
Дымоход пиролизного котла не отличается по конструкции от традиционных дымоходных систем, используемых для продуктов сгорания. Одним из необходимых условий является наличие достаточного запаса электроэнергии для работы устройства. Простейшие модели могут не иметь нагнетателя, что значит, что горение осуществляется за счет естественной тяги. Второе требование состоит в том, чтобы часть трубы, расположенная снаружи, находилась в изоляции. Это необходимо, так как дымовые газы могут поддерживать низкую температуру (до 150 °C), что создает риск конденсации дымовых газов и быстрого разрушения материала трубы.
Описание схемы работы пиролизных котлов
Принципиальная схема пиролизного котла может дать полное представление о том, как функционирует агрегат. Сначала основной котел наполняется топливом и зажигается. В это время заслонка зольника открывается максимально. Как только древесина начинает гореть, дверца закрывается, процесс горения замедляется, и начинается тление. Затем древесный газ активно выделяется, поднимается и выходит во вторичную камеру сгорания. Горячий воздух подается через канал в эту камера сгорания через несколько калиброванных отверстий. Он всасывается в воздуховод через такое же отверстие под крышкой зольника и на пути к этому отверстию нагревается от горячих стенок камеры сгорания.
Все технологические процессы протекают внутри дымохода благодаря естественному потоку, создаваемому трубой, где воздух и дымовые газы движутся со строго заданной скоростью. Принцип работы пиролизного котла заключается в том, что нагретый воздух вступает в термохимическую реакцию с древесными газами во вторичной камере сгорания, инициируя их сгорание. В результате этого горят не только сами газы, но и мелкие летучие продукты. Таким образом, выходящий дым становится практически невидимым. Пиролизное сжигание воздухопроницаемое, его выбросы гораздо меньше, чем при традиционном сжигании, так как возникает меньшая вероятность образования оксидов углерода и азота, а также уменьшение количества золы.
При подаче воздуха древесина в камере сгорания горит медленно, что позволяет одному заряду работать до 10-12 часов, в зависимости от производительности пиролизного котла и влажности древесины. Регулировка пиролизного котла направляется на ограничение подачи воздуха для процесса горения. Слишком низкая подача воздуха препятствует началу термохимической реакции во вторичной камере сгорания, а слишком высокая — ведет к неполному сгоранию газов и, соответственно, снижению эффективности установки. В случае с отсосом воздуха расход необходимо регулировать в каждом конкретном случае, так как высота и диаметр дымохода могут значительно варьироваться. В таких случаях нужно будет поднимать дымоход, чтобы обеспечить достаточную силу тяги.
Если заслонка зольника оснащена терморегулятором, то настройка устройства зависит от необходимой температуры теплоносителя. Термостатический элемент, встроенный в водяную рубашку пиролизного котла, управляет клапаном в зависимости от температурных показателей, и открывает или закрывает заслонку, контролируя интенсивность горения.
Для создания искусственной тяги, независимой от параметров дымохода, пиролизные котлы могут быть оснащены воздуходувкой и соответствующей автоматикой, управляющей ее работой. Если обычный котел может функционировать с эффективностью около 85-90%, то установка вентилятора обеспечивает КПД до 93%. Но это также создает зависимость от ресурсов внешнего электричества.
