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.
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.
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;
- 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.
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.
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.
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:
- 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.
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
В этой статье мы с вами разберем принцип работы пиролизного котла длительного горения, ознакомимся с отзывами от его эксплуатации и посмотрим кто из производителей готов предложить лучшие модели.
Каждый из видов котлов, будь то твердотопливный, газовый или жидкотопливный, имеет свои достоинства и недостатки. Жидкотопливные котлы имеют дорогое топливо, электрические — постоянно зависят от сети… В то же время владельцы газовых котлов отмечают низкую стоимость топлива. Но конструкция такого типа подразумевает высокую опасность, поэтому их установка и обслуживание проводят специально обученные люди.
Узнать цену и купить отопительное оборудование и сопутствующие товары вы можете у нас. Пишите, звоните и приходите в один из магазинов в вашем городе. Доставка по всей территории РФ и стран СНГ.
Владельцы же котлов на твёрдом топливе знают, что топливо достать не сложно: дрова, торф доступны почти во всех жилых регионах. Однако их обслуживание требует постоянной подачи топлива, чистки и постоянного внимания за техникой безопасности. Но помочь разрешить данные проблемы способен пиролизный котел длительного горения.
Пиролизный твердотопливный котёл
Принцип работы
Современным и универсальным вариантом может стать котёл твердотопливный пиролизный длительного горения. Как и другой агрегат, он может использоваться для отопления жилых помещений и горячего водоснабжения, отопления теплиц или для обеспечения теплом промышленных и общественных площадей.
Пиролизный котёл отличается экономичностью, его достаточно заправлять 2-3 раза за сутки. Многое зависит от топлива и температуры за окном. Бывает одноконтурным и двухконтурным, что позволяет выстроить различные схемы системы отопления и горячего водоснабжения.
Может качественно работать на многих видах твёрдого топлива: бурый и чёрный уголь, древесина, торф и прочее. Время сгорания сырья для газогенераторного котла можете увидеть в таблице.
Если эти виды топлива отсутствуют или их не приобрести, то можно использовать любое органическое топливо.
Самым эффективным сырьём для пиролизного котла будет сухая древесина: она увеличивает время эксплуатации пиролизного котла и делает его работу более производительной.
Котлы пиролизные длительного горения работают посредством разложения углеродосодержащего топлива при недостатке кислорода на огромное количество горючих веществ и газов. Из-за этого аппараты еще называют котлами газогенераторными.
Древесина (углеродосодержащее сырьё) может распадаться на твёрдый остаток (уголь древесный), ацетон, смолы, метиловый спирт и кислоту уксусную.
Как работает пиролизный котёл
Вещества поддаются горению и выделяют огромное количество калорий. Из-за этого твердотопливные котлы пиролизного горения имеют две камеры. Одна камера предназначена для закладки топлива и розжига. Другая – это камера дожига. Она выводит газы, которые выделились при горении сырья. Так как газы имеют высокую температуру, то перемешиваются с поступающим воздухом и воспламеняются. В обе камеры воздух подаётся отдельно и в зависимости от него изменяется сила горения и мощность.
Конструкция пиролизного котла может быть разная: в одних моделях камера дожига находится под первичной, в других – сверху:
- Первый случай – это когда камера находится вверху. Это самые распространённые конструкции, простые лёгкие в использовании. Так как сырьё топливное находится вверху, то отработанный газ выходит через трубу, находящуюся внизу. Такой котёл пиролизного горения придётся время от времени очищать от золы, потому что зола может попадать в камеру дожига.
- Второй случай – когда камера располагается внизу. Менее распространённый вариант, но в то же время имеет свои плюсы. В противоположность, такие агрегаты не нужно очищать от золы. Газ здесь поднимается и с помощью форсунки попадает в дымоход и остывает.
Сравнение пиролизного и обычного твердотопливного котла
Если вы решили изготовить пиролизный котёл длительного горения своими руками, то учтите, что для конструкции придётся приобрести все необходимые материалы и комплектующие. Плюс ко всему – опыт в данной деятельности, инструменты и чертежи.
Отзывы пользователей
Владельцы пиролизных котлов длительного горения отмечают экологичность, хорошую производительность котлов и их высокий коэффициент полезного действия (в среднем 85 %, в сравнении с котлами прямого горения, где КПД составляет около 65 %).
Пиролизный котел Buderus Logano S171 W
Ещё одно отличие в том, что газогенераторный котёл на дровах экономит около 40 % топлива. Процесс пиролиза можно контролировать: при желании поставить мощность 30 % или включить агрегат на все 100 %. Это в итоге позволяет повысить эффективность использования топлива.
Здесь всю настройку регулирует автоматика , ориентирующаяся на указанные нормы. Как пример для сравнения – обычный котёл. Его мощность регулируется условно вручную: открыть или закрыть дверцы, заслонки, поддувала.
Пользователи таких котлов отмечают продолжительное время горения топлива и почти полное отсутствие отходов. Поленья можно использовать и не колотые.
Из минусов владельцы пиролизных котлов указывают на высокую стоимость агрегатов и их постоянную зависимость от электроэнергии, а также необходимость использования сухой древесины.
При покупке пиролизного котла нужно учитывать следующие параметры:
- Коэффициент полезного действия котла. По этому критерию лучшими компаниями-производителями считаются Viessmann, Buderus, Biasi, Dakon, Atmos, Ferroli, Viadrus.
- Из какого материала изготовлен теплообменник.
- Возможно ли применять дополнительное топливо и при этом не менять , а также какое основное топливо, а какое дополнительное (могут быть различные комбинации, например, дрова-пеллеты , дрова-уголь и пр.).
- Возможно ли переоборудовать котёл при смене горелки.
Пиролизный котел Atmos DC 15 E
Обзор производителей пиролизных котлов
Моделей пиролизных котлов длительного горения на рынке представлено множество. Зарубежные и отечественные производители предлагают отопительные устройства различной комплектации и стоимости. Все агрегаты отличаются между собой рабочими характеристиками, которые описаны ниже в таблице (отмечены некоторые из популярных изготовителей).
| Производитель | Характеристика |
|---|---|
| Blago (Благо) | Особенность этого газогенераторного котла в его крайней энергонезависимости. Агрегат работает на естественной тяге, а не от искусственной подачи воздуха. Предполагает возможность отопления различными видами топлива (дрова, щепки, опилки, обрезки, старые покрышки, кожа, резина, полиэтилен), при этом может работать на сырых дровах (с влажностью до 50 %) без потери мощности. Если конструкция небольшой мощности, то справятся с влажностью до 30-35%. Мощность моделей колеблется в пределах от 12 до 58 кВт. Компания утверждает, что топлива для агрегата требуется в среднем на 25 % меньше в сравнении с другими котлами с таким же механизмом действия. Закладка топлива в них происходит раз в 12-18 часов. Высокая безопасность гарантирована, а лёгкость использования – наглядна: контроль в автоматическом режиме, автоматическая чистка топливных каналов и отсутствие дыма. Можно подобрать котёл нужной мощности исходя из площади отапливаемого помещения:
|
| Atmos (Атмос) | Это чешская компания, которая производит более двухсот моделей котлов отопления. Агрегаты сжигают , дрова, сжиженный газ. Есть комбинированные котлы, а под заказ можно изготовить котёл на газе. Компания «Атмос» выпускает агрегаты с мощностью в пределах от 15 кВт, которые подходят площадям 90-180 м², до 1000 м² и больше для производственных помещений. Пиролизные котлы длительного горения могут работать на древесине, в таком случае они маркируются как Atmos DC, работающие на угле и древесине - Atmos C и Atmos AC, пиролизные котлы помечаются как Atmos DC 24 RS, DC 30 RS, а пеллетные котлы – Atmos. Маркировка котлов содержит также префиксы GS, GSE и S. Первые два типа имеют цельнокерамическую отделку обеих топок. За счёт этого коэффициент полезного действия становится выше, а процент выбросов в атмосферу углекислого газа значительно меньше. |
| Bosch (Бош) | Отличаются возможностью широкой регулировки мощности. Их КПД составляет в среднем 80 %, а объем воды в системе – 76-124 литра. Могут работать на древесине до 25 % влажности. Производитель выпускает основные три вида котлов:
|
| Viessmann (Виссманн) | Это стабильная компания, которая занимается выпуском продукции уже более ста лет. На сегодняшний день производитель имеет конкурентные преимущества в выпуске оборудования для систем теплоснабжения. Котельное оборудование «Viessmann» пользуется популярностью на предприятиях и в условиях дачных домов, квартир и коттеджей. Продукция «Виссманн» – продукция премиум-класса, качество которой соответствует своей цене, а также нормам и стандартам. Она крайне экономична, имеет высокий уровень безопасности и комфорта в эксплуатации. |
| Dakon (Дакон) | Мощность пиролизных котлов данного производителя колеблется в пределах от 18 кВт до 40 кВт. Все агрегаты в своей работе экологичны и экономичны (сжигание в камере с керамической форсункой повышает коэффициент полезного действия иногда до 85 %). Максимальная влажность твёрдого топлива доходит до 20 %. Пиролизный дровяной котёл «Дакон» имеет большую камеру загрузки сырья. Это способствует увеличению времени работы котла без присмотра. Сжигать агрегат может поленья в диаметре не больше 130 мм. Максимальная длина поленьев варьируется от размеров топки в конкретной модели котла. |
Таким образом, пиролизный котёл позволяет достичь удобства в использовании твердотопливного агрегата за счёт длительного горения топлива.
2017-03-28 Евгений Фоменко
Пиролиз – что это такое?
Под пиролизом в контексте обогревательного оборудования понимают выделение летучих газов в процессе горения топлива. Наибольшая интенсивность происходит при температурах выше 450 градусов и недостатке кислорода. Это учтено в конструкции пиролизных котлов, которые имеют две камеры сгорания и регулируемое поступление кислорода.
В одной камере горит непосредственно топливо, а во второй выделяемые газы. Это позволяет намного увеличить КПД оборудования по сравнению с классическими твердотопливными котлами. В аппараты пиролизного типа необходимо закладывать топливо всего 2-3 раза в день. Чтобы подобрать лучший пиролизный котел длительного горения рассмотрим возможные конфигурации.
Особенности конструкции и виды котлов
Количество контуров
По количеству контуров пиролизные котлы бывают одноконтурные, двухконтурные и многоконтурные. Одноконтурные предназначены только для обеспечения обогрева помещения. Чтобы с их помощью обеспечить ГВС, необходимо дополнительно докупить бойлер косвенного нагрева.
Двухконтурные модели одновременно отапливают помещение и греют воду для бытового использования. Отличаются более сложной конструкцией, монтажом и высокой ценой. Такое оборудование подойдет для дома, в котором постоянно проживают. Иногда встречаются многоконтурные котлы, в которых более двух контуров. Дополнительный контур может применяться, например, для обеспечения теплого пола.
Материал корпуса
Корпус пиролизного котла может быть стальным или чугунным. Стальные котлы легче и дешевле. Они проще транспортируются и устанавливаются. Более дорогие чугунные модели отличаются повышенной надежностью. Чугун стойкий к коррозии и не имеет сварочных швов. Минусом является хрупкость материала, при резком перепаде температур он может треснуть.
Верхнего горения
Отдельной разновидностью являются пиролизные котлы верхнего горения с циклической закладкой топлива. Такие модели могут работать на одной порции до суток. Достигается это за счет того, что закладывается большее количество дров, а горит или тлеет всегда только верхний слой. Здесь следует использовать только качественное, хорошо просушенное твердое топливо. Особенностью использования является то, что пока не прогорит прошлая закладка, мы не можем добавить дров.
Принцип работы
По принципу работы различают конвекционные и воздухогрейные модели. Конвекционные котлы греют теплоноситель, который в последствии разносится насосами по радиаторам, которые могут находиться в разных помещениях.
Воздухогрейные приборы предназначены для нагрева непосредственно воздуха в помещении. Чаще используются в промышленных производственных помещениях и в небольших домах с 1-2 комнатами.
Зависимость от электричества
Энергонезависимые модели оборудованы механической панелью управления. Просты в обслуживании и надежны. Котлы с электронным управлением нуждаются в электричестве для работы. Их преимуществом является более точная настройка. Ряд моделей продается без панели управления. Она отдельно докупается в зависимости от потребностей.
Панель управления пеллетного котла Атмос
Виды топлива
Дрова
Один из самых эффективных видов топлива для пиролизных котлов – это дрова. У них очень высокий процент выхода летучих веществ, что и требуется для процесса пиролиза. Важно подбирать высушенную древесину, этот параметр сильно влияет на КПД.
Дровяной котел производит наименьшее количество вредных выбросов в атмосферу. Также на дровах продолжительность работы оборудования большая, по причине отсутствия в них серы, которая разрушительно действует на корпус аппарата. При приобретении важно подобрать подходящий размер брусков. Для этого рулеткой меряется глубина топки.
Уголь
Уголь может сильно различаться по чистоте, а соответственно и теплоотдаче. Самый дорогой и эффективный бурый уголь. При тлении он вырабатывает наибольшее количество газа. На втором месте каменный уголь и на третьем антрацит. Работая на угле, котел износится быстрее из-за содержания в нем серы, которая приводит к коррозии.
Пеллеты
Пеллеты
Пеллеты – это гранулы, которые производят из измельченных отходов. Сырьем для них могут быть древесные опилки, торф, бумага, солома и так далее. Они экологичны, при их производстве не используются химические вещества. Современные пеллетные котлы оснащены системой автоматической загрузки топлива по мере потребности.
Выбор модели
Termico пиролизный 12 кВт
Одна из самых популярных моделей. Имеет один контур, мощность 12 кВт и может обогреть до 120 квадратных метров площади помещения. Открытый тип камеры сгорания. Теплообменник стальной, панель управления электронная. Толщина металла из которого сделан котел 5 мм.
Может работать с практически любым видом твердого топлива и дровами с влажностью до 40%. Глубина топки позволяет поместить бруски длиной до 37 см. Время выхода в режим пиролиза около 10 минут. Тип установки напольный, размеры 478*1126*981 мм, вес 170 кг.
Пиролизный котел Termico
Буржуй-К МОДЕРН-12
Отечественные аппараты Буржуй-К производятся в Харькове и хорошо зарекомендовали себя в работе. Мощность 12 кВт, имеет один контур, способен отопить до 120 кв. м. дома. Энергонезависимый с механической панелью управления. Большая топка объемом 30 литров с глубиной 40 см, что позволяет загружать длинные бруски.
Колосник изготовлен из чугуна. Расход топлива 1,2 кг в час. Имеет возможность дополнительно подключить ТЭН для поддержания температуры теплоносителя в случае окончания твердого топлива. Устанавливается на пол, размеры 718*459*560 мм, масса 87 кг.
Котел Буржуй-К МОДЕРН-12
WATTEK PYROTEK 30
Пиролизный котел WATTEK PYROTEK 30 с тепловой мощностью 30 кВт и одним контуром. Имеет закрытую камеру сгорания. Электронное управление с дисплеем на русском языке. Имеет несколько режимов работы: стандартный, летний, с приоритетом ГВС. Первичный теплообменник стальной. Работает только с древесным топливом. Габариты 530*1145*915 мм.
Котел WATTEK PYROTEK 30
О популярных моделях пиролизных котлов больше информации найдете в статье по ссылке:
В местах, где возможны перебои с газоснабжением или электричеством, где доступно топливо (дерево, уголь и пр.), твердотопливные котлы длительного горения приживаются в качестве основных или резервных источников тепла в отопительных системах. А особенно хорошо зарекомендовали себя пиролизные котлы длительного горения. Они и эффективны, и экономичны!
Тематика твердотопливных котлов одно время утратила свою актуальность, а сейчас довольно уверенно пробивает себе дорогу в отопительной сфере. Успешно помогает этому рост цен на энергоносители (газ, нефть, электричество), а также большая популяризация индивидуального строительства домов и коттеджей.
Разберемся в их особенностях…
Кто это такие?
К группе пиролизных котлов для отопления обычно относятся твердотопливные их «собратья», потребляющие преимущественно дрова.
Важно! Дрова на территории нашей страны имеют статус легкодоступного топлива. И, заметьте, возобновляемого. Главное помнить о том, что леса не только вырубывать необходимо, но и сажать надо…
Сторонники «хайтека» могут не нервничать! Это не прыжок в прошлое, а умное интегрирование научных технологий в быт человека. Изучение пиролизного котла на дровах (даже самого простого) приоткрывает начало внушительного списка его преимуществ.
Польза пиролиза в отоплении
Длительные поиски энергосберегающих технологий затронули немного органическую химию. Учеными было замечено, что в высокотемпературной среде при ограниченном доступе кислорода процесс горения многих органически твердых веществ сопровождается стабильным выделение горючего газа, который сам по себе пригоден к дальнейшему сжиганию. А при его горении выделяется большое количество теплоты.
Иными словами, при горении одного топлива образуется новое (газообразное) топливо. Древесина в этом процессе лидирует!
Такой процесс генерирования горючего газа из твердотельных органических веществ при их тлении и назвали пиролизом, что и определило название пиролизного котла отопления. Их еще называют газогенераторными или котлами длительного горения на твердом топливе.
За счет двухступенчатого сгорания топлива (твердого и вновь образованного газообразного) пиролизные котлы выделяют большее количество теплоты при сгорании одного и того же объема топлива, чем обычные твердотопливные агрегаты. То есть их КПД значительно выше.
Главным практическим преимуществом таких котлов является их способность длительно (до 25-30 часов) работать на одной закладке топлива. Это достигается путем преднамеренного ограничения подачи воздуха в камеру горения.
И как он устроен?
Отличие пиролизного котла от обычного твердотопливного – в наличии в нем двух камер сгорания. Также в нем присутствует отдельный отсек для отходов процесса горения.
Верхняя камера (газифицирующая) предназначена для загрузки топлива. В ней происходит первичный распад дров.
Вследствие ограничения доступа воздуха в камеру в ней происходит экзотермическая реакция. Высокая температура от 200 до 800 оС приводит к образованию двух горючих компонентов: пиролизного газа и древесного угля.
Выделяемое на этом этапе тепло, расходуется также на просушку древесины и подогрев поступающего в зону горения воздуха.
Далее газ попадает в среднюю камеру, где в «паре» с воздухом, затягиваемым в камеру вентилятором-дымососом при высокой температуре в 1150-1200 О С воспламеняется с выделением значительного количества тепловой энергии и фактически полным сгоранием, всего содержимого камеры.
Образовавшаяся зола, а также сажа опадают в нижнюю камеру, приспособленную для периодической очистки, частота которой зависит от качества топлива и интенсивности использования котла на дровах.
Высокотемпературные процессы, происходящие в пиролизном котле длительного горения, определяют требования к прочности всего агрегата. В ход идут сталь или чугун. Чугун более «медлителен» (инерционен), как при нагреве, так и при охлаждении, но и более долговечен. Сталь улучшает динамику при нагреве, А вот быстрое остывание пиролизного котла не всегда удобно. Стойкость к коррозии у чугуна выше, а стальные поверхности преимущественно покрывают керамическими материалами, что предохраняет металл от «разрушительности» высоких температур. Различные конструкционные материалы, наличие автоматики, мощность агрегата определяют его стоимость.
Комплект преимуществ и недостатков
Современные технологии, которые используют пиролизные котлы, позволили им присвоить себе ряд преимуществ:
- КПД до 85% объясняется особенностями работы котла, обеспечивающего полное сгорание топлива;
- полное сгорание топлива обеспечивает минимизацию количества отходов;
- медленный процесс горения позволяет добавлять новую порцию топлива два, а в некоторых конструкциях при экономном использовании даже 1 раз в сутки;
- конструкция котла обеспечивает возможность автоматического динамического управления мощностью системы отопления в пределах 30-100 %, путем регулирования скорости поступления воздуха в нижнюю камеру сгорания;
- экологическая чистота данной конструкции котла обеспечивается фактически полным сгоранием как твердой, так и образовавшейся газообразной топливной массы, что обеспечивает низкий выброс (примерно в 3 раза меньше) в атмосферу углекислого газа;
Пиролизные котлы на дровах имеют и недостатки. О них также следует упомянуть:
- самый малозначительный – это необходимость постоянного электроснабжения агрегата. Но в виду того, что современные системы отопления преимущественно с принудительной циркуляцией теплоносителя, то электричество и так потребуется для обеспечения работы циркуляционного насоса.
- «одноконтурность» пиролизных агрегатов, которая также легко компенсируется установкой накопительного бойлера для системы ГВС, что, естественно, приводит к дополнительным затратам;
- достаточно высокая цена, которая также компенсируется экономным расходом топлива;
- необходимость хоть и редкой, но все же «ручной» загрузки топлива. С этим недостатком успешно справляются новые котлы пиролизного типа на древесных пеллетах, которые можно автоматически дозагружать из топливного бункера или склада.
- «требовательность» к качеству древесного топлива, особенно к его влажности, для обеспечения высокоэффективной работы.
И в заключении о глобальном…
Как видим, энергосберегающие технологии прочно внедрились в пиролизный котел длительного горения, реализовав в них свои актуальные глобальные цели:
- минимизация расхода топлива;
- повышение теплоотдачи топлива при горении;
- снижение концентрации врезных веществ в продуктах горения.
Установив в своем доме котел подобного типа, вы не только оптимизируете свое время, затрачиваемое на его обслуживание, но и внесете свое лепту в дело сохранения природы.
Пиролизные котлы, которые используются при отоплении домов, удалённых от газовых магистралей, – это разновидность твердотопливного котла, т.е. отопительного устройства, работающего на дровах, угле, торфе и других органических материалах.
Приоритетное топливо для них - древесина, которая сгорает практически полностью с минимальными потерями тепла.
Данные виды топлива удобны в применении. В частных домах практикуется ручная загрузка дров или других материалов, на больших предприятиях и производствах – автоматическая. Их мощность достаточно велика, поэтому их нецелесообразно устанавливать в маленьких дачных домах и коттеджах небольшой площади.
Преимущества и недостатки
Любые технические устройства и аппараты несовершенны и имеют явные плюсы и очевидные минусы.
- простота обслуживания;
- возможность регулировать температуру в помещении;
- единственный оптимальный вариант в местах, где отсутствует газификация;
- загружать дрова или торф приходится в 1,5–2 раза реже, в отличие от классических твердотопливных котлов, которые топят каждые 10–15 часов;
- экологичность, топливо сгорает почти полностью, не выделяя в атмосферу завышенного количества дымовых газов с токсичными веществами;
- удобство чистки, так как в самой камере и внутри дымовой трубы остается малое количество золы;
- теплоноситель быстро нагревается до оптимальной температуры около 60 °С.
- средняя цена в 1,5–2 раза выше стоимости традиционных твердотопливных устройств;
- все пиролизные котлы – одноконтурные аппараты, обеспечивающие только отопление дома;
- не предполагают работу с древесиной влажностью более 25%;
- отсутствует автоматический режим работы, загрузка происходит вручную.
Если сравнивать аппарат с электрическим или газовым, то он уступит по экологичности, так как имеет выхлопы дыма с примесями. Однако электроэнергия достаточно дорогая, поэтому пиролизные отопительные установки остаются оптимальным вариантом.
Как работает отопительное устройство
Пиролизный котёл в отоплении частного дома имеет свои особенности: он состоит из двух камер. В первой под влиянием высоких температур и малого объема кислорода древесина тлеет и выделяется пиролизный газ (совокупность водорода, метана, этана).
Эта смесь доставляется в камеру сжигания через специальную форсунку и перемешивается с теплоносителем. В конечном итоге в двух отсеках одновременно происходит процесс сжигания пиролизного газа и древесного угля. Благодаря этому увеличивается коэффициент полезного действия установки – КПД и растет продолжительность сгорания одной партии дров.
Суть самого процесса пиролиза состоит в расщеплении сложных органических веществ (например, древесины, угля, торфа) под действием больших температур и недостаточного количества кислорода на простые вещества и соединения. В отдельных отсеках прогорает не весь объем топлива сразу, а только нужный для поддержания процесса горения. Это и влияет на стабильную мощность системы.
Некоторые установки, помимо прочего, имеют электро- или теплонагреватель. Он автоматически включается, когда топливо начинает догорать и поддерживает необходимую температуру теплоносителя (воды или воздуха).
Разновидности
Пиролизные котлы для отопления классифицируются на два вида по нескольким критериям.
I – по виду применяемого материала в качестве топлива.
II – по месту расположения отсека отжига.
Выбор подходящего типа
Приобрести пиролизный котёл для отопления частного дома целесообразно тем, кто имеет возможность покупать просушенную древесину или сушить дрова самостоятельно.
В других случаях можно выбрать тот, в отсеке которого на 80% происходит пиролизное сжигание высококачественного топлива, а на 20% – традиционное. Такие устройства называются комбинированными.
Рекомендуется покупать котлы для дома с камерой, в которую поместятся дрова длиной от 45 до 65 см. Покрытие камер – керамобетон, поддерживающий заданную температуру, качественное сжигание дров и обеспечивающий предохранение стенок от повреждений.
Время сгорания – не менее 10 часов. Срок службы от 20 лет. Материал корпуса – сталь. Она имеет толщину минимум 5 мм. Это прочный и надежный материал, имеющий один существенный минус – подвержен влиянию коррозии, что понижает эксплуатационные и физико-механические свойства. Альтернативный вариант – чугунный корпус с повышенной теплопроводностью и устойчивостью к агрессивным компонентам горения.
При выборе важно задуматься об устройстве вентиляции. Существует естественная и принудительная вентиляция. Естественная не требует электроэнергии, но нуждается в высоком дымоходе для создания нужной тяги. Принудительная - функционирует за счёт насосов и электрических устройств, управляемых в ручном режиме, - и более эффективна.
Особенности запуска и эксплуатации
Для того чтобы правильно запустить и эксплуатировать пиролизный котёл для отопления дома, необходимо понимать его отличия от классического твердотопливного. Оба они имеют две камеры, в которых происходит сгорание древесины, но загрузочный отсек пиролизного котла требует предварительного прогрева. После того, как температура поднимется до требуемых 500–800°С, начинают загружать твёрдое топливо. Далее шибер – специальные заглушки-регуляторы устанавливают в режим пиролизного горения и включают дымосос.
Соблюдая такую технологию, можно обеспечить постепенное бескислородное сжигание древесины или угля. Пиролизный газ имеет бело-жёлтый цвет, что свидетельствует об оптимальном режиме горения.
Выбор топлива
Пиролизные устройства в теории предназначены для работы на разнообразном топливе: чёрный и бурый уголь, торф, дрова. Продолжительность сгорания, экологичность и цена у каждого своя.
Однако специалисты утверждают, что пиролизные котлы для отопления дома имеют наибольший срок эксплуатации и работают на максимальной мощности только при использовании сухих дров влажностью не более 20% и длиной 45 – 65 см, диаметром до 200 мм. Можно использовать древесные опилки и отходы, но их объем не должен превышать трети загружаемого материала.
В случаях, когда влаги в древесине значительно больше, то образует пар, который снижает теплотехнические характеристики и приводит к образованию копоти и излишнего задымления.
Подбираем производителя и марку
При покупке любой техники всегда стоит вопрос: довериться отечественному производителю или иностранному. Несомненными лидерами являются модели немецких кампаний Buderus и Viessmann. Они обладают минимальным выбросом токсичных веществ и наибольшим КПД. Часть устройств способна на работу до 24 часов на одной партии горючего материала. Качество работы контролируют автоматические системы, которые обеспечивают равномерное прогревание камер и сгорание топлива при минимальных энергозатратах.
Ещё один лидер, по отзывам потребителей, – чешская марка Dakon. Эффективность работы и качество сборки аналогичны немецким производителям. Они не уступают по эффективности работы и экологичности. Однако есть пара усовершенствований. Одно из них – пульт управления котлом и всеми происходящими процессами в нем. Второе – новый чугунный корпус, позволяющий продлить срок службы и возможность работать в холодное время года на 50% мощности.