Сжигание топлива в классических твердотопливных котлах – это хорошая альтернатива применению для отопления дома традиционных энергоносителей, таких как природный газ или электричество. Но данные устройства не полностью используют энергию горения дров. При работе обычного котла выделяющийся при высокой температуре из топлива газ просто уходит наружу вместе с продуктами горения. Принцип работы пиролизного котла позволяет использовать этот газ, тем самым увеличивая КПД агрегата и длительность интервала между загрузками топлива. Такие аппараты еще называют газогенераторными.
Из чего состоит газогенераторная установка?
Главное отличие от классического котла на дровах – наличие дополнительной камеры сгорания, в которой происходит дожигание выделяющегося газа , а в первичной топке он генерируется из дров при недостаточном количестве кислорода. Компоновка камер и устройство пиролизного котла может быть различным, топка может находиться как снизу, так и сверху, принцип действия это не меняет. Традиционно она располагается снизу, над зольником, в который для удобства очистки помещают выдвижной ящик. Крышка зольника откидывается вверх и в рабочем режиме служит для регулировки количества воздуха, поступающего в топку. Это реализовано с помощью цепного привода, который натягивается или отпускается термостатом. Последний установлен в верхней части котла.
Все основные элементы и детали установки можно увидеть, изучив подробный чертеж пиролизного котла. Главная топка снабжена дверцей для загрузки дров и в процессе работы плотно закрыта. Над ней устроена вторичная камера сгорания, в которой расположены устройства подачи воздуха. Они могут иметь различную конфигурацию в аппаратах разных производителей, но задача их одинакова: подавать в камеру дожигания подогретый воздух через множество отверстий определенного диаметра. Нагрев воздуха происходит по пути от дверцы зольника до распределителей.
Конструкция пиролизного котла предусматривает возможность очистки верхней камеры дожигания, для этого она оборудована специальной дверцей. Пространства обеих камер сообщаются между собой каналом, по которому поднимаются газы для сжигания. Внешней оболочкой корпуса является водяная рубашка, нагреваемая обеими топками. Для подачи теплоносителя в систему отопления в нее врезаны патрубки с резьбой. Контроль температуры воды и давления осуществляется по приборам, установленным на фронтальной панели.
Дымоход для пиролизного котла ничем не отличается по своему устройству от труб для выброса продуктов горения классических агрегатов. Одно из требований – достаточная тяга для работы котла. Наиболее простая конструкция агрегата не предусматривает установку дутьевого вентилятора, поэтому горение идет за счет естественной тяги. Второе требование - это чтобы часть трубы, находящаяся на улице, была утеплена. Причина – низкая температура дымовых газов (до 150 ⁰С), поэтому очень высока вероятность выпадения на ней конденсата и быстрого разрушения материала трубы.
Описание схемы работы пиролизных котлов
Полное представление о работе агрегата может дать принципиальная схема пиролизного котла. Вначале главная топка загружается топливом и разжигается. При этом заслонка зольника максимально открыта. После того как дрова разгорятся, дверца начинает прикрываться, процесс горения замедляется и переходит в тление. Тогда и начинается интенсивное выделение древесного газа, который поднимается и попадает во вторичную камеру дожигания. Туда же через множество калиброванных отверстий подается нагретый воздух. Последний попадает в канал из того же проема под крышкой зольника и по дороге получает тепло от горячей стенки топки.
Весь технологический процесс протекает благодаря естественной тяге, создаваемой дымоходом, поэтому скорости движения воздуха и дымовых газов в каналах невелики. Схема работы пиролизного котла заключается в том, что во вторичной камере нагретый воздух вступает в термохимическую реакцию с древесными газами и воспламеняет их. В результате сгорают не только газы, но и мелкие летучие частицы, благодаря чему дым из трубы практически незаметен. В действительности пиролизное сжигание топлива более экологично, нежели традиционное, поскольку продукты сгорания от него содержат гораздо меньше оксидов углерода и азота, а также частиц золы.
Дрова, находящиеся в топке, горят медленнее чем обычно, поэтому одной загрузки может хватить на 10–12 часов работы, в зависимости от мощности газогенераторной установки и влажности дров. Настройка пиролизного котла заключается в ограничении подачи воздуха для горения. Слишком малое его количество не позволит начаться термохимическому процессу во вторичной топке, а слишком большое вызовет неполное сгорание газов и понижение КПД агрегата. Для аппарата, работающего на естественной тяге, потребуется настройка расхода воздуха в каждом индивидуальном случае, так как высота и диаметр дымоходной трубы может очень различаться. Соответственно, сила тяги будет разной. В некоторых случаях ее следует увеличить путем поднятия трубы на большую высоту.
Если цепной привод крышки зольника снабжен термостатическим регулятором, то настройка аппарата сводится к установке желаемой температуры теплоносителя. Термоэлемент, встроенный в водяную рубашку газогенераторной установки, воздействует на привод цепи в зависимости от температуры воды и сам прикрывает или открывает заслонку, регулируя интенсивность горения.
Для создания искусственной тяги, которая не будет зависеть от параметров дымохода, котлы пиролизного типа дополнительно снабжаются дутьевым вентилятором и комплектом автоматики, регулирующим его работу. Если обычный агрегат может работать с КПД порядка 85–90%, то дутьевая машина помогает его развивать до 93%. Здесь есть недостаток - зависимость от внешних источников энергии.
Достоинства и недостатки
Источники тепла данного типа обладают многими преимуществами:
- Принцип действия и работа пиролизных котлов позволяет достигать отличных показателей эффективности при сжигании твердого топлива – 90–93% КПД .
- Процесс более экологичен, в атмосферу выбрасывается гораздо меньше вредных веществ.
- Интервал между загрузками топлива не меньше, чем у агрегатов длительного горения – 12 часов, работать кочегаром придётся не чаще 2 раз в сутки.
- Обслуживание и чистка установки не представляют проблемы, ко всему внутреннему пространству есть доступ, а многие аппараты оборудованы выдвижным ящиком зольника. Принцип действия пиролизного котла практически безотходный, золы и пепла остается очень мало, поэтому операцию выполнять надо нечасто.
- Экономичность. Ориентировочно расход топлива на 100 м² помещения при его высоте до 3 м составляет 10 кг в сутки.
- Установки, работающие на естественной тяге, не зависят от наличия электричества в сети.
Как и любой другой аппарат, работающий на твердом топливе, пиролизный котел отопления нуждается в защите от закипания теплоносителя внутри водяной рубашки . Это может привести к разрыву оболочек и дорогостоящему ремонту. По этой причине производители ставят на свои изделия дополнительные водяные ТЭНы охлаждения, которые одновременно могут служить источником горячей воды для хозяйственных нужд.
Из недостатков агрегатов пиролизного типа можно выделить следующие:
- Требуется топливо с невысоким содержанием влаги, влажность дров не должна превышать 25% . Процесс интенсивного выделения газов для дожигания сильно затруднен, если дрова откровенно сырые. Это негативно влияет на работу пиролизного котла, снижая его КПД.
- Практика эксплуатации показывает, что на стенках первичной камеры со временем появляются отложения дегтя и смол, поскольку температура в ней относительно невысокая, а в качестве топлива чаще всего берут березу или древесину хвойных пород. Этот налет надо периодически удалять, он затрудняет передачу тепла водяной рубашке.
- Стоимость выше, чем у классического твердотопливного котла. Это оправдано, ведь технология процесса более прогрессивная и дает высокие показатели, которые позволят экономить при эксплуатации.
Заключение
При выборе источника тепла для дома лучше ориентироваться на изделия средней ценовой категории, сильно экономить в этом вопросе не стоит. Ведь от того, как работает пиролизный котел, зависит комфорт и тепло вашего дома.
Еще совсем недавно при выборе топлива практически для любых котлов всегда отдавалось предпочтение газу, а твердые виды оставались на втором месте. Но технологический прогресс не стоит на месте, и современные технологии позволяют качественно использовать любой вид топлива, в том числе и твердый. Для этого были разработаны специальные пиролизные котлы.
Процесс генерации тепла
Отопительный агрегат работает по принципу, в основе которого заложен пиролиз. Так, в процессе тления происходит распад топлива на две составляющие: уголь и газ. Медленное горение обеспечивается за счет ограничения подачи воздуха в печи. Продукты распада в виде газа улавливаются для участия в дальнейших тепловых процессах.
Пиролизный газ разбавляется воздухом и сжигается при более высоких температурах. В результате такого взаимодействия происходит веделение тепла.
Требования к горючему веществу
В зависимости от качества топлива, которое сжигается, определяется тип отопительного оборудования.
Существует два вида пиролизных печей:
- энергонезависимые;
- утилизаторы отходов.
Они различаются между собой качеством горючего, которое в них сжигают.
Для них необходимо использовать топливо с минимальной влажностью. Это обеспечит длительный срок эксплуатации. Максимальное значение не должно превышать 25%.
Использование качественной древесины позволяет получать 4 кВт/час при тлении 1 кг горючего. Это отличный вариант для отопления дома.
Пиролизные этого типа не слишком привередливы к топливу. Использоваться могут и торф, и отходы древесины, а также некачественные сорта угля. Требования к влажности не так высоки, как в предыдущем варианте - допускается влажность до 50%.
Но сырая древесина (отходы) снижают мощность в 2 раза. Это связано с тем, что влажное топливо плохо горит и выделяет много дыма.
Виды используемого топлива
Древесина и ее отходы могут использоваться в различной форме:
- бруски размерами 250×450;
- опилки различной величины;
- брикеты, сформированные из остатков переработки.
Дрова производятся в основном из древесины лиственных пород, но применяются и хвойные. Кроме древесины могут использоваться различные виды угля. Выбор топлива зависит от времени его сгорания. Этот показатель имеет разные значения:
- черный уголь – 10 часов;
- бурый концентрат – до 8 часов;
- мягкое дерево – 5 часов;
- древесина твердая – 6 часов.
Устройство газогенераторов
Характерной особенностью конструкции является наличие двух камер в топке. Верхняя камера предназначена для загрузки дров и первичного процесса тления. В нижней камере происходит сгорания смеси газов и выделение тепла. Между собой они разделены газифицирующей форсункой. Чаще всего ее изготавливают из огнеупорного бетона. Топка является основным элементом, но кроме нее в конструкции предусмотрены и следующие узлы:
- дымосос;
- трубы и патрубки дымохода;
- система подачи и вывода воды;
- всевозможные регуляторы;
- корпус.
Конструкции котлов могут быть разными, но существенных отличий в принципе работы у них нет. Он обозначен несколькими операциями:
- устанавливается режим горения;
- разжигается топливо;
- достигается необходимая температура в топке;
- ограничивается поступление кислорода, и регулятор переводится в режим тления, в процессе которого образуется пиролизный газ;
- затем он поступает в форсунку, где происходит его смешивание с воздухом;
- полученная газовая смесь перегоняется в нижнюю камеру, где происходит его сгорание и выброс тепла, которое расходуется на обогрев дома.
Весь рабочий цикл теплогенератора можно определить двумя основными этапами:
- образование газа в загрузочной камере при температуре 200–800 ºС;
- сжигание пиролизной газовой смеси в отсеке сгорания при нагреве до 1200 ºС.
Выделяющееся в процессе тепло нагревает воздух. Применение механизма пиролиза ставит газогенератор на ступеньку выше дровяного котла прямого сгорания.
Процесс запуска
Если котел правильно работает, то горящее пламя будет желтовато-белого цвета. Чтобы достичь этого, необходимо правильно запустить оборудование: перед закладкой угля или другого горючего следует нагреть загрузочную камеру до температуры 600–800ºС.
После загрузки топлива происходит его возгорание, и теперь можно переключать оборудование на пиролизный цикл. Также необходимо включить дополнительную тягу, которую обеспечивает дымосос. Придерживаясь простых правил, можно обеспечить медленное бескислородное сгорание угля с полезным выделением тепла.
Преимущества
Весь процесс сгорания и получения тепла автоматизирован в отличие от печей прямого сгорания. Также оборудование позволяет регулировать мощность в пределах 50–100%. Кроме этих параметров их эксплуатация связана с рядом плюсов:
- не требуется регулярная чистка от сажи и пепла, потому что топливо сгорает практически полностью;
- быстрый прогрев дома - повышение температуры на 20ºС происходит за полчаса;
- экономия горючего за счет увеличенного цикла сгорания одной закладки;
- коэффициент полезного действия в зависимости от модели составляет 80–85%;
- безопасность, простота и удобство в управлении.
При отсутствии доступа к газовой магистрали пиролизные твердотопливные котлы – это оптимальный вариант отопительного оборудования.
Недостатки использования газогенераторов
Большой перечень преимуществ может быть немного омрачен рядом минусов. Прежде чем остановить свой выбор на таком отопительном агрегате следует изучить и недостатки:
- высокие требования к используемой древесине, как к виду топлива;
- отсутствие автоматизированного режима загрузки;
- использование принудительной тяги требует расхода электроэнергии, а это дополнительные затраты;
- отсутствие возможности нагрева воды, что связано с тем, что во всех моделях предусмотрена только одноконтурная система;
- высокая стоимость.
Область применения
Используются пиролизные котлы длительного горения как в гражданских, так и промышленных помещениях. Если речь идет о больших площадях, выбор такого источника тепла будет оптимальным вариантом. Установка же генератора в маленьком доме нецелесообразна и не оправдывает себя.
Главной проблемой твердотопливных печей, всегда было выделение дыма, газа. Кроме запаха в воздух попадали и токсические испарения. Процесс пиролиза решил эту проблему полным сгоранием топлива, поэтому побочные эффекты сведены к минимуму.
Экологический фактор становится все более приоритетным при выборе источника обогрева. Очень часто печи используют на предприятиях деревообрабатывающей и легкой промышленности. С их же помощью утилизируются отходы, и генерируется достаточное количество тепла для обогрева дома.
Пиролизные котлы с каждым годом пользуются все большей популярностью при установке системы отопления. Хотя они и имеют несколько недостатков, такие параметры, как высокая эффективность и экологичность вполне их компенсируют. Газогенераторы имеют высокую стоимость, которая в 1,5 раза превышает классический вариант. Но они окупятся в кратчайшие сроки за счет снижения расхода топлива.
Что делать, если загородный дом – не газифицирован, а электрический обогрев не рассматривается из-за дороговизны электроэнергии? Если есть возможность регулярного приобретения или заготовки недорогого твердого топлива, то вполне можно организовать эффективное водяное отопление и в таких условиях. В наше время для этого производится достаточно много различных отопительных приборов, и в этом многообразии выгодно выделяются пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром.
Эти агрегаты способны в полном объеме удовлетворить потребности в тепле даже большого по площади дома. При этом для их обслуживания не придется прикладывать особых усилий и затрачивать много топлива, в качестве которого используется древесина в различных ее формах, уголь или брикеты. Несмотря на то что дерево является самым древним видом топлива, его применение остается актуальным и по сей день, благодаря ценовой доступности, экологической чистоте, удобству в использовании.
История появления отопительных приборов пиролизного типа
Еще во времена Древнего Мира было замечено, что древесный уголь использовать для отопления жилища или для приготовления пищи – более рационально, чем обычные дрова, так как он не горит интенсивно, а медленно тлеет в течение длительного времени, эффективно отдавая тепло. Поэтому и была изобретена технология его получения путем сжигания древесины в камерах с минимальным доступом воздуха. По сути, такая сухая перегонка древесины в уголь и является классическим наглядным примером процесса пиролиза.
Ранее для этого использовались ямы, вырытые в земле – в них и происходил процесс превращения обычных дров в древесный уголь. Эти камеры отлично справлялись с поставленной задачей, но при изготовлении угля также выделяется большое количество тепловой энергии, которая не приносила никакой пользы. Выделяющийся древесиной в процессе бескислородного горения газ имеет мощный энергетический потенциал. Кстати, это делало профессию углежога чрезвычайно опасной, так как вырывавшиеся порой из ям газы приводили к сильнейшим термическим взрывам.
С временем человек научился по максимуму использовать заложенную в древесину природную энергию. Разрабатывались печи, в которых удачно совмещались несколько процессов – это пиролизное превращение дерева в уголь с последующим сжиганием последнего, и дожигание газов, которые выделяются при первичном термическом разложении топлива. Причем вся полученная тепловая энергия от этих процессов почти без потерь используется для нужд человека.
Вначале по такой конструкции старались выполнить обычные печи. Со временем отопительные приборы, использующие принцип дожига пиролизных газов, начали оснащать водяным контуром, благодаря чему они стали применяться в наиболее привычных для нас системах водяного отопления.
Благодаря своей рациональной конструкции и эффективному использованию природного энергетического потенциала древесины, пиролизные котлы в полной мере справляются с задачей полноценного отопительного агрегата высокой мощности. В наше время для их работы применяются не только дрова – созданы и более эффективные и компактные современные типы топлива на основе древесины.
Конструкция пиролизного котла
Общие принципы устройства
Для более ясного представления того, как работает этот тип твердотопливных котлов, необходимо ознакомиться с информацией о его принципиальном устройстве. Это во многом облегчит и дальнейшую эксплуатацию оборудования.
Для примера – рассмотрим такую схему:
На схеме цифровыми указателями обозначены:
1 – Топочная камера, куда производится закладка дров.
2 – Каналы подачи вторичного воздуха, который будет инициировать дожигание выделенных при термическом разложении топлива газов.
3 – Колосник-решетка, который охлаждается циркулирующим в водяном контуре теплоносителем, становясь, таким образом, частью теплообменной системы котла.
4 – Дверца для производства топливной закладки котла.
5 – Дверца камеры очистки топочной камеры.
6 – Дверца для регулировки подачи первичного воздуха, необходимого при розжиге топливной закладки.
7 – Дверца для очистки верхней камеры дожига пиролизных газов.
8 – Зольник, для сбора и регулярного удаления твердых продуктов сгорания.
9 — Патрубок для подсоединения к дымоходной системе.
10 – Патрубок с муфтовым или фланцевым соединением для подключения к трубе «обратки» отопительного контура.
11 – Патрубок подключения к подающей трубе отопительного контура.
12 – Слой термоизоляции.
13 — Внешний кожух отопительного прибора.
14 – По стрелке, а также все области, закрашенный синим цветом – это водяной контур («рубашка») твердотопливного котла.
15 – Охлаждающий контур, который нередко подключается для обеспечения горячего водоснабжения через бойлер косвенного нагрева.
Принцип работы следующий. После закладки топлива открывается доступ первичного воздуха для розжига. На первом этапе работы происходит обычное горение дров, до достижения в топочной камере температуры порядка 400 градусов, необходимой для запуска процесса пиролиза. После этого доступ первичного воздуха снижается до минимума, и параллельно с этим открывается канал подачи вторичного воздуха. Нужное сочетание кислорода, конденсации пиролизных газов и температуры для их полноценного сгорания приводит к активному дожигу с большим выделением тепла. Это тепло отбираться циркулирующим по водяной «рубашке» теплоносителем, передающим его приборам теплообмена всей системы отопления дома.
Зелеными стрелками показано движение газообразных продуктов сгорания, от топливной закладки в камеру дожига и далее – в дымоходную систему. Синя стрелка – поступление теплоносителя из «обратки», красная – движение горячего теплоносителя в трубу подачи отопительного контура.
Особенности конструкции различных пиролизных котлов
Итак, пиролизные приборы длительного горения, в отличие от конструкции обычных твердотопливных котлов, оснащены двумя камерами, которые могут быть расположены по-разному. Первая топочная камера предназначена для закладки твердого топлива. В ней, при минимальном дозированном доступе кислорода происходит процесс его горения (тления) и выделения газообразных продуктов горения, то есть пиролизных газов. Затем, газы поступают во вторую камеру прибора, где за счет поступления вторичного воздуха осуществляется их дожиг. Однако, необходимо отметить, что не все существующие конструкции котлов, называемые пиролизными, в полной мере соответствую своему названию.
На сегодняшний день существует две основных разновидности пиролизных агрегатов, отличающиеся между собой по конструкции.
Котлы с принудительной подачей воздуха
В первом варианте конструкции котла первичная топочная камера, куда закладывается твердое топливо, располагается над вторичной топкой, где организуется дожигание пиролизных газов. Между камерами установлена специальная форсунка, имеющая прямое сечение и изготовленная из огнеупорного состава, схожего с шамотным кирпичом.
В этой конструкции воздух в основную топку нагнетается с помощью установленного вентилятора, и попадает частично в топку с твердым топливом, а частично в камеру дожига выделенных газов. В этом случае очевидно, что принцип пиролиза нарушается изначально, так как вентилятор создает избыток кислорода вместо его ограничения.
Но, несмотря на это, происходит эффективное и полное сгорание дров, практически без остатка даже мелкой золы, так как сухая древесина или же продукты на ее основе сгорают до мелкого пепла, а он легко выдувается через форсунку вентилятором в дымоходную трубу.
Зная особенности этой конструкции, ее можно назвать «прибором верхнего поддува», поскольку воздух, нагнетаемый вентилятором, попадает в основном в верхнюю основную топочную камеру. За счет притока кислорода, температура при горении возрастает и увеличивается выработка газа, но он и сгорает достаточно быстро, уходя через форсунку. В связи с этим дрова быстро прогорают, и их приходится достаточно часто добавлять в процессе обогрева дома. Этот принцип работы котла нельзя назвать в полном смысле этого слова пиролизным, хотя продаются подобные приборы довольно часто именно под таким названием.
Другое дело, если вентилятор, стоящий на выходном патрубке (часто его называют «дымососом») создает движение воздуха, которое обычным механическим способом или с использованием автоматики пропорционально разделяется на первичный и основной – вторичный. При этом заслонка первичного воздуха расположена так, что он подается именно в нижнюю часть топливной закладки. Тление дров происходит снизу, а выделяемая при этом температура способствует разогреву – в средних слоях закладки, и окончательной сушке – в верхних.
Основной же поток воздуха будет подаваться только в область форсунки, чтобы окончательный дожиг пиролизных газов с максимальным количеством выделяемого тепла проходил в нижней камере. Вот такой котел с полным основанием можно отнести к пиролизным длительного горения.
Котел с подачей воздуха естественным путем
В подобной конструкции котла топочная камера для закладки дров располагается в нижней части прибора, а отдел сжигания выделенных топливом пиролизных газов – в верхней области корпуса.
Вентилятор в этой конструкции не устанавливается, а воздух для растопки котла и дожига пиролизных газов поступает естественным способом через заслонки для первичного и вторичного воздуха. В этом варианте расположения камер и дозированной подачи потоков воздуха, процесс пиролиза осуществляется должным образом, так как вместо интенсивного горения, при закрытой заслонке подачи первичного воздуха, в топочной камере происходит тление древесины с выделением большого количества пиролизных газов.
1 – топливная закладка.
2 – зона тления топлива с выделением пиролизных газов.
3 – заслонка подачи первичного воздуха для обеспечения розжига и тления топливной закладки.
4 – канал подачи вторичного воздуха для образования газовоздушной смеси и ее поджига.
5 – форсунки подачи вторичного воздуха в тыльную область камеры сгорания.
6 – зона смешивания выделенных пиролизных газов с воздушным потоком и их воспламенения.
7 – заслонка канала дополнительной подачи воздуха в камеру дожига пиролизных газов.
8 – камера интенсивного дожига газовоздушной смеси с максимальным выделением тепла.
9 – патрубок подключения котла к дымоходной системе.
Однако, в этой конструкции тоже есть своя проблема. И состоит она в том, что чрезвычайно важна правильная отладка процесса горения. При закрытой полностью заслонке основной камеры в ней снижается температура, а также образование газов. Концентрации и температуры газов становится недостаточно для их полного дожига и верхняя камера превращается в обычный газоотвод. Продукты сгорания, поднявшиеся в нее, не догорают, а просто отдают тепло стенкам водяного контура и уходят в дымоход. Эффективность котла при такой работе – резко снижается.
Если же заслонку открыть больше чем требуется для создания необходимых для пиролиза условий, то увеличится интенсивность горения в основной топке, что ведет к совершенно не рациональному расходованию топлива и необходимости частых его закладок.
Чтобы добиться идеальной работы пиролизного котла этой конструкции, необходимо правильно отрегулировать подачу первичного и вторичного воздуха, что сделать достаточно сложно, так как для этого нужно иметь практический опыт. Современные модели имеют автоматизированные системы контроля и управления процессами, и при корректной работе автоматики закладки топлива хватает на 12÷14 часов работы при максимальной теплоотдаче.
Топливо для пиролизных котлов
Многие пиролизные котлы способны работать отнюдь не только на дровах. В качестве твердого топлива могут применяться торфяные или же стружечные брикеты, опилки, пеллеты, черный или бурый уголь.
Каждый из видов топлива имеет разную продолжительность горения, и в зависимости от того, насколько часто планируется подкладывать его в топку для полноценного обогрева дома, выбирается тот или иной материал. Кроме этого, длительность горения зависит также от количества заложенного в камеру топлива. Так, время тления мягкой древесины составляет около 7 часов, твердого дерева и прессованных опилок или торфа – 9÷10 часов, бурого угля 10÷11, а черного 12÷14 часов. Правда, нельзя забывать о том, что различные виды топлива еще и отличаются своим энергетическим потенциалом.
Оптимальным вариантом топлива производители твердотопливных пиролизных котлов все же называют сухую древесину с влажностью не более 20%, поленья которой имеют длину 450÷650 мм, в зависимости от глубины топочной камеры. Именно натуральные дрова, особенно плотных лиственных пород, обеспечивают должную мощность прибора и максимальную долговечность оборудования.
Сырые дрова использовать не рекомендуется потому как они в процессе горения выделяют большое количество испаряющейся влаги, что приводит к образованию в камерах котла и дымоходной трубе налета из копоти и дегтя. Такие явления резко снижают эффективность теплообмена с циркулирующей по контуру водой, а при значительных наростах на стенках дымохода, котел будет постоянно затухать, в связи с недостаточно интенсивной тягой.
Возможно, вас заинтересует информация о том, как работает
Цены на черный уголь для отопления
черный уголь для отопления
Критерии выбора пиролизного котла длительного горения
При решении приобрести для отопления дома этот вид отопительного прибора, необходимо обратить внимание на некоторые факторы, от которых будет зависеть эффективность работы котла:
- Первое, на что нужно обратить внимание – это тип разрешенного для использования твердого топлива. Безусловно, этот фактор будет зависеть доступности того или иного вида топлива в местных условиях и рентабельности его применения.
- Мощность отопительного котла. Этот параметр зависит от целого ряда исходных данных, начиная от климатических условий региона проживания и заканчивая особенностями здания. В приложении к настоящей статье читатель найдет удобный алгоритм для самостоятельного расчета минимально необходимой мощности для отопления своего дома.
- Экономичность котла оценивается его коэффициентом полезного действия. Чем выше КПД – тем большая теплоотдача будет получена при равном расходовании одного и того же топлива.
- Важнейшими параметрами в данном случае выступают габариты и масса котла. Как правило, такие изделия – достаточно громоздкие, то есть необходимо заранее оценить место их планируемой установки и соотнести его с размерами предлагаемых моделей. Нелишним станет и оценка пути, по которому колет будет заноситься в помещение. А немалая масса (это касается в особенности чугунных моделей) иногда вынуждает предпринимать шаги по усилению основания пола под установку агрегата.
Кроме того, достаточно часто твердотопливные котлы используются в связке с бойлерами косвенного нагрева, и максимальной экономичности и удобства можно достичь установкой буферной емкости (теплоаккумулятора). Оба этих прибора – также весьма громоздкие и тяжёлые, так что планировку котельной следует продумывать заранее.
Что дает установка буферной ёмкости для твердотопливного котла?
Работа любого котла на твердом топливе характеризуется цикличностью – чередованием периодов загрузки, розжига, максимальной теплоотдачи и остывания. Все это не совсем удобно для работы водяной системы отопления. Максимально нивелировать этот недостаток и повысить удобство и эффективность эксплуатации позволяет установка , о чем подробно рассказано в отдельной публикации нашего портала.
- Периодичность загрузок и удобство обслуживания котла. Рекомендовано отдать предпочтение моделям, имеющим объемную топливную камеру и поддон для сбора твердых продуктов горения. В этих случаях закладку топлива можно будет производить один-два раза в сутки, а при использовании в качестве топлива сухих дров, очистку поддона осуществлять один раз в два - три месяца.
- Материал изготовления отопительного прибора. Самым долговечным материалом для этого оборудования считается чугун. Срок эксплуатации при соблюдении всех правил составляет как минимум 30 лет. Вместе с тем, если планируется использование в качестве топлива каменного угля, то чугун – нежелателен (этот сплав не любит чрезмерных термических нагрузок), и лучше приобрести котел из легированной стали.
Кстати, долговечность качественного прибора часто бывает ограничена не его выходом из строя, а просто «моральным старением», когда хозяева приходят к выводу, что пора приобретать нечто более современное.
- Степень автоматизации. Безусловно, чем больше насыщен котел автоматикой, управляющей процессами образования пиролизных газов и их полноценным дожигом, тем выше эффективность и экономичность отопления, проще повседневная эксплуатация.
Но твердотопливные котлы и сами по себе – достаточно дорогие изделия, а чем выше степень автоматизации, тем больше стоимость модели. Так что, наверное, необходимо суметь выбрать некую «золотую середину». Кроме того, нельзя забывать и о зависимости автоматизированных котлов от наличия и стабильности электропитания. Если с этим в районе проживания бывают частые проблемы, то неизбежны еще достаточно серьезные расходы на приобретение резервного источника и (или) стабилизатора.
- Наконец, необходимо оценить модель с точки зрения обеспечения безопасности ее эксплуатации. Будет совершенно не приемлемо, например, если недостаточность термоизоляции внешнего кожуха котла приведет к большой вероятности получения ожога при случайном прикосновении.
Основные достоинства и недостатки твердотопливных пиролизных котлов
Помимо критериев выбора подобного прибора для отопления дома, необходимо знать основные «плюсы» и «минусы» пиролизных котлов.
К их достоинствам можно отнести:
- При отсутствии газоснабжения, этот тип генераторов тепла является оптимальным вариантом для обогрева дома по простоте и экономичности в эксплуатации.
- Сама по себе древесина относится к экологически чистым видам топлива, не представляющим опасности при транспортировке и хранении. При качественном дожиге выброс в атмосферу вредных для окружающей среды веществ сведён к минимуму.
- Такие котлы, в отличие от других твердотопливных, не требуют частых загрузок. Как уже говорилось выше, этот процесс производится один-два раза в сутки, в зависимости от конкретной модели, дополнительного оборудования котельной, температуры на улице и необходимости интенсивности обогрева.
- Подобные котлы характеризуются быстрым нагревом теплоносителя, а значит — и помещений всего дома.
- Очистка от твердых продуктов сгорания также не составит больших неудобств: их количество – минимально.
Недостатками котлов этого типа можно считать следующее:
- Высокая цена на приборы. Она превышает стоимость обычных твердотопливных котлов в 1,5÷2 раза.
- Пиролизные модели котлов могут иметь только один контур – отопительный. Поэтому если планируется одновременно оснастить дом системой горячего водоснабжения, придется выбрать другой вариант прибора или же установить в комплексе с пиролизным бойлер косвенного нагрева. Некоторые модели имеют специально предусмотренные для этих целей патрубки..
- Высокая требовательность к топливу. Пиролизные котлы плохо работают на влажной древесине.
- Агрегаты этого типа не могут полностью работать в автоматическом режиме, поэтому загрузку топлива придется производить вручную и следить за его количеством в топливной камере. Есть исключения – пеллетные котлы с автоматизированной подачей, но их лучше все же отнести к другой категории оборудования.
- Котлы такого типа не отличаются компактностью.
Обзор моделей твердотопливных пиролизных котлов
В специализированных торговых точках, а также в интернет-магазинах, можно найти немалое количество моделей различных отопительных приборов, в том числе и пиролизных котлов с водяным контуром. Они представлены отечественными и зарубежными производителями и имеют достаточно большой разброс цен и характеристик.
Пиролизные котлы отечественного производства
К числу наиболее востребованных потребителями твердотопливных агрегатов для отопления частного дома можно отнести продукцию таких отечественных производителей, как компания ООО КЗКО «Гейзер» и «ТеплоГарант» серии «Буржуй-К».
Котлы компании ООО КЗКО «Гейзер»
Завод «Гейзер» является одним из ведущих в России производителей приборов отопления различных типов и конструкций. В предлагаемом ассортименте – и твердотопливные пиролизные модели «Гейзер». Оборудование изготавливается по инновационным технологиям из самых высококачественных материалов.
Пиролизные котлы энергонезависимы, просты в обслуживании и надежны в работе, способны обогревать большие площади при минимальных затратах. Кроме того, отопительные приборы обладают повышенным функционалом и экономичностью, так как расход топлива значительно сокращается в связи с полным его сгоранием и отдачей тепла теплоносителю.
Пиролизные твердотопливные напольные котлы с водяным контуром «Гейзер» серии ВП имеют следующие технические характеристики:
- Мощность котлов — 10,15,20,30,50, 65,100 кВт.
- Тип используемого топлива - торфяные и опилочные брикеты, уголь и дрова.
- КПД – около 85%.
- Гарантия на изделия от производителя составляет 2 года
Предлагаемый ряд пиролизных одноконтурных котлов серии «Гейзер» ВП включает моделей, имеющих следующие характеристики примерную стоимость (по состоянию на осень 2016 года):
| Наименование модели | Мощность, кВт | Диаметр дымохода, мм | Масса прибора, кг | Примерный уровень цен | |
|---|---|---|---|---|---|
| «Гейзер» ВП-6 | 10 | 130 | 390×1050×700 | 170 | 46 500 руб. |
| «Гейзер» ВП-15 | 15 | 150 | 390×1200×700 | 210 | 60 000 руб. |
| «Гейзер» ВП-20 | 20 | 150 | 490×1200×850 | 240 | 70 000 руб. |
| «Гейзер» ВП-30 | 30 | 180 | 600×1350×930 | 340 | 89 000 руб. |
| «Гейзер» ВП-50 | 50 | 200 | 660×1600×1050 | 650 | 145 000 руб. |
| «Гейзер» ВП-65 | 65 | 250 | 660×1930×1050 | 750 | 155 000 руб. |
| «Гейзер» ВП-100 | 100 | 250 | 800×1930×1200 | 900 | 230 000руб. |
Котел «Гейзер» - это цельносварная стальная конструкция, имеющая несколько камер сгорания. Нижняя из них предназначается для закладки топлива и газообразования, а в верхней происходит дожиг газов.
При низкой интенсивности горения, то есть тления, котел обладает более высокой тепловой производительностью, чем печи с обычным горением. При эксплуатации этих котлов образуется минимальное количество вредных выбросов и твердых отходов. Рекомендованный диаметр используемых для топки поленьев – 40÷100 мм, а длина подбирается в соответствии с глубиной топочной камеры.
Цены на котлы линейки «Гейзер»
Банная печь TMF Гейзер
При условии использования угля для отопления здания, рекомендовано выбирать фракцию не более 40 мм. Топливо добавляется в топку порционно, через каждые 8÷12 часов – эта периодичность будет зависеть от качества и типа используемого топлива.
Ожидаемый минимальный срок эксплуатации, установленный производителем, составляет 10 лет.
Пиролизные твердотопливные котлы завода «ТеплоГарант» серии Буржуй-К
Завод «ТеплоГарант» является на российском рынке не менее известным брендом, чем предыдущий производитель, и его продукция завоевала широкую популярность среди потребителей.
Интересно то, что «ТеплоГарант» единственный на мировом рынке производитель, который серийно выпускает приборы отопления мощностью выше 140 кВт. Котлы этой компании имеют собственное название - «Буржуй-К», и предназначаются для широкого применения как в частных домах, так и в промышленном секторе. Рассмотрим несколько моделей этого бренда.
«Буржуй-К Эксклюзив»
Серия отопительных агрегатов с декоративной внешней отделкой, которую потребитель может подобрать и заказать индивидуально.
Поэтому, при необходимости установить котел в одном из помещений дома, не нарушив общей дизайнерской гармонии, то с серией «Буржуй-К Эксклюзив» это становится вполне возможным. Отопительные пиролизные приборы этого производителя также энергонезависимы, просты в эксплуатации, достаточно быстро нагревают дом, а также экономит средства на использовании дорогого топлива.
Пиролизные напольные котлы длительного горения серии «Буржуй-К Эксклюзив» обладают следующими техническими характеристиками:
- Мощность приборов составляет 12,24 и 32 кВт.
- Вид используемого топлива для отопления – это уголь, дрова, опилочно-стружечные и торфяные брикеты.
- КПД этих моделей доходит до 82÷92%.
- Гарантия от производителя – 2,5 года.
Пиролизные одноконтурные котлы серии «Буржуй-К Эксклюзив» представлены следующим рядом моделей, с показанными ниже характеристиками. А вот цена в этом случае может значительно колебаться, так как она зависит от выбранной внешней отделки.
Эта модель пиролизных котлов предназначена для использования в жилых и хозяйственных помещениях. Водяной контур может быть с естественной и принудительной циркуляцией, то есть с установкой в контур циркуляционного насоса. Прибор оснащен регулятором тяги, который обеспечит автоматический контроль за интенсивностью горения, и этот фактор добавляет комфортности в эксплуатации котла.
Сам котел представляет собой сварную конструкцию, выполненную из коррозионностойкой и жаростойкой стали, разделенную на несколько камер. Топочная камера располагается в нижней части корпуса, а камера дожига – в верхней. Для более высокого сохранения и отдачи тепла внутренние стенки прибора имеют огнестойкую футеровку. Кроме этого, между наружной стенкой и водяным контуром располагается слой теплоизоляционного материала – в данном случае для этого используется базальтовая вата. Наружная декоративная обшивка производится из натурального камня.
Пиролизный процесс в этой модели котла осуществляется так же, как и в других моделях приборов этого типа. Благодаря дожигу, качественному утеплению стенок и футеровке, необходимая тепловая мощность котла обеспечивается при достаточно низком расходе топлива.
В контуре отопления может быть использована обычная водопроводная вода с показателем кислотности не превышающим значение в 7,2 рН, или же специальный . Однако, при использовании последнего, мощность отопительного котла значительно снизится. Впрочем, это свойственно вообще для всех типов котлов.
Что используется в качестве теплоносителей систем отопления?
По своей теплоемкости и абсолютной доступности вода не имеет себе равных. Однако, бывают ситуации, когда применение воды становится невозможным, и приходится прибегать к иным . Подробнее об этом – в отдельной публикации нашего портала.
В комплект с котлом идет термоманометр капиллярного типа, предназначенный для индикации давления теплоносителя при выходе из котла в контур, а также его температуры.
Контроль за установленной температурой теплоносителя при выходе из котла в контур производится автоматическим регулятором тяги. Если температура снижается, дверца регулировки под воздействием специальной цепочки, начнет открываться.
Удаление остатков продуктов горения происходит в этой конструкции с помощью естественной тяги. Котлы «Буржуй-К Эксклюзив» энергонезависимы и удобны в эксплуатации, а при желании эту конструкцию можно дополнить контуром термической защиты и ГВС.
Минимальный срок эксплуатации, установленной производителем, составляет 10 лет.
«Буржуй-К Стандарт»
«Буржуй-К Стандарт» обладает практически всеми перечисленными выше характеристиками, за исключением размерных параметров и некоторых отличий в градации мощности.
Нет у этих моделей и эксклюзивной внешней облицовки. В данном варианте использовано покрытие из термостойкой краски, нанесенной на теплоизолированный изнутри металлический корпус с помощью напыления. Кроме того, регулировка в этих моделях производится в ручном режиме.
Параметры котлов этой линейки приведены в таблице ниже.
| Наименование модели | Мощность, кВт | Диаметр дымохода, мм | Габариты (ширина, высота, глубина), мм | Масса прибора, кг | Примерный уровень цен |
|---|---|---|---|---|---|
| «Буржуй-К Стандарт-10» | 10 | 130 | 380×780×650 | 180 | 36 800 руб. |
| «Буржуй-К Стандарт-20» | 20 | 150 | 480×950×750 | 270 | 52 300 руб. |
| «Буржуй-К Стандарт-30» | 30 | 180 | 530×1120×840 | 380 | 66 000 руб. |
Расположение камер также не отличается от моделей линейки «Буржуй-К Эксклюзив», процесс пиролиза и дожига газов производится по тому же принципу.
Цены на котлы линейки «Буржуй-К Стандарт»
Буржуй-К Стандарт
КПД этого ряда моделей составляет 82÷89%, возможный диапазон регулирования мощности 30÷110%. Длительность работы от одной закладки топлива составляет порядка 12 часов для дров, и до 15 часов при использовании качественного угля.
«Буржуй-К ТА»
Пиролизный отопительный агрегат «Буржуй-К ТА» отличается от «предшественника» тем, что регулирование воздушных потоков и тяги производится в нем автоматически. Котел оснащен контуром водяного отопления, теплоноситель по которому может циркулировать естественным образом, под влиянием перепада температур, или же принудительно, с помощью установленного в систему, циркуляционного насоса.
Эта модель котла обладает всеми упомянутыми выше положительными особенностями и работает по тому же принципу. Основной является также нижняя топочная камера, а дожиг осуществляется в верхней области корпуса котла.
Таблица представляет некоторые характеристики и примерный уровень цен моделей котлов «Буржуй-К ТА различной мощности:
| Наименование модели | Мощность, кВт | Диаметр дымохода, мм | Габариты (ширина, высота, глубина), мм | Масса прибора, кг | Средняя цена |
|---|---|---|---|---|---|
| «Буржуй-К Т-50А» | 50 | 200 | 690×1580×1210 | 580 | 145 000 руб. |
| «Буржуй-К Т-75А» | 75 | 250 | 820×1670×1120 | 900 | 200 000 руб. |
| «Буржуй-К Т-100А» | 100 | 250 | 780×1890×1420 | 900 | 225 000 руб. |
| «Буржуй-К Т-150А» | 150 | 300 | 940×2000×1820 | 1350 | 330 000 руб. |
КПД этих пиролизных котлов составляет 82÷92 %. Они энергонезависимы и экономны в расходе топлива, просты в уходе, эксплуатации и управлении. Приборы достаточно надежны, безопасны и долговечны, но для всех моделей этой линейки агрегатов уже необходимо обустраивать отдельное помещение котельной.
«Буржуй-К Модерн»
«Буржуй-К Модерн» производится в трех вариантах моделей, различных по мощности. все они работают по пиролизному принципу. Могут работать в системах с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя
Расположение камер в этих моделях не отличается от представленных выше конструкций котлов. Для нормальной эксплуатации рекомендовано использовать сухую древесину, но при необходимости прибор может работать и на более влажной древесине, с влажностью, доходящей до 50%.
КПД котлов «Буржуй-К Модерн» составляет 82÷92% при экономном расходе топлива.
Агрегат по компоновке и степени оснащенности аналогичен приборам линейки «Буржуй-К ТА», но отличаются более низким уровнем тепловой мощности, зачитаны на здании меньшей площади, и вполне могут быть установлены не в выделенной котельной, а в отдельном помещении жилой зоны.
Минимальный срок эксплуатации отопительного прибора, установленный производителем составляет также 10 лет.
Основные технические характеристики модельного ряда «Буржуй-К Модерн» показаны в таблице:
| Наименование параметров | «Буржуй-К Модерн-12» | «Буржуй-К Модерн-24» | «Буржуй-К Модерн-32» |
|---|---|---|---|
| Мощность, кВт | 12 | 24 | 32 |
| Диаметр дымохода, мм | 130 | 150 | 180 |
| Габариты (ширина, высота, глубина), мм | 500×1180×800 | 500×1180×800 | 600×1270×860 |
| Масса прибора, кг | 220 | 310 | 430 |
| Отапливаемая площадь, м² | 120 | 250 | 330 |
| Необходимая тяга дымохода, Па | 18 | 20 | 22 |
| Макс. температура теплоносителя | 95 | 95 | 95 |
| Объем топочной камеры, л | 55 | 61 | 189 |
| Материал теплообменника | сталь | сталь | сталь |
| Комплект поставки | С терморегулятором тяги и термоманометром | ||
| Длина поленьев, мм | 550 | 600 | 660 |
| Длительность горения дров, час. | 5-12 | 5-12 | 5-12 |
| Средний уровень цен | 63 000 руб. | 75 000 руб. | 94 000 руб. |
Видео: презентация твердотопливных котлов длительного горения серии «Буржуй-К»
Котлы зарубежных производителей
Кроме отечественных твердотопливных котлов для отопления жилья, в продаже представлена продукция зарубежных, в основном – европейских производителей. Высокое качество моделей и заслуженный авторитет компаний делает обязательным краткий обзор некоторых из них.
Пиролизные котлы компании «Buderus» серии Logano S171 W
Немецкая компания «Buderus», специализируется на производстве отопительного оборудования и выпускает котлы различного типа, в том числе и твердотопливные, работающие по принципу дожига пиролизных газов.
Модельный ряд «Buderus Logano S171 W» включает в себя четыре модели отопительных приборов различной мощности, предназначенные именно для установки в частных домах. Особенность этих котлов заключается в том, что они могут работать не только автономно, но и в комплексе с агрегатами, работающими на дизельном топливе, газе или электричестве.
Пиролизный котел «Buderus Logano S171 W 50»
Однако, нужно сразу отметить, что для всех приборов модельного ряда «Logano S171 W» необходимо отдельное, тщательно подготовленное в соответствии с действующими правилами помещение котельной, так как в целях безопасности их запрещено устанавливать в жилых зонах дома.
В конструкцию этих моделей встроено управление бойлером косвенного нагрева, предусмотренное на тот случай, если возникнет необходимость одновременно обустроить в доме горячее водоснабжение.
Отопительные приборы «Buderus Logano» оснащены современной автоматикой, которая позволяет эффективно управлять всей системой отопления.
Цены на котлы линейки «Buderus Logano»
Пиролизный Buderus Logano
Корпус котла покрывается специальным изоляционным материалом, который значительно снижает теплопотери, а также выступает в роли звукопоглотителя, обеспечивая агрегату практически бесшумную работу.
В конструкции котлов «Logano S171 W» основная топочная камера располагается в верхней части корпуса, а камера дожига – в нижней, причем последняя изолирована шамотной обмуровкой. Такое расположение камер удобно тем, что пиролиз начинает происходить без воспламенения всей закладки топлива.
Некоторые характеристики и средний уровень цен – в таблице:
| Наименование модели | Мощность, кВт | Диаметр дымохода, мм | Габариты (ширина, высота, глубина), мм | Масса прибора, кг | Примерный уровень цен |
|---|---|---|---|---|---|
| «Logano S171-22 W» | 20 | 150 | 620×1136×1019 | 362 | 185 000 руб. |
| «Logano S171-30 W» | 30 | 150 | 620×1136×1019 | 362 | 215 000 руб. |
| «Logano S171-40 W» | 40 | 150 | 699×1257×1083 | 466 | 230 000 руб. |
| «Logano S171-50 W» | 50 | 180 | 699×1257×1083 | 466 | 245 000 руб. |
Еще несколько конструкционных и эксплуатационных особенностей:
- КПД котлов этой линейки доходит до 90%, что является отличным показателем для любых твердотопливных агрегатов.
- Толщина стали, из которой изготовлен корпус прибора, составляет от 3 до 5 мм.
- Большой объем загрузочной камеры, а значит — длительное время горения топлива.
- Котел, в соответствии с конструкцией, оснащен вентилятором для принудительного отвода дыма.
- Встроенный теплообменник сохранит прибор от перегрева.
- Автоматика управления агрегатом современного типа – понятный интерфейс, ЖК-дисплей, расширенные возможности подключения дополнительных модулей.
- Предусмотрена возможность подключения ГВС при установке бойлера косвенного нагрева с согласованным управлением работой последнего.
- Полная термоизоляция прибора обеспечивает максимальную безопасность эксплуатации и минимальные утечки тепла.
Возможно, вас заинтересует информация о том, как выбрать
Пиролизные котлы компании «Viessmann» серии «Vitoligno 100-S тип VL1A»
Еще одна известная немецкая компания, которая представляет свою продукцию на российском рынке - это «Viessmann». Серия котлов «Vitoligno 100-S тип VL1A» работает также по принципу пиролиза, и обладает всеми достоинствами, свойственными качественным приборам подобного класса.
Кроме применения дров, брикетов или угля, в этом агрегате предусмотрены возможности подключения сменных горелок, работающих на газе или жидком топливе.
Отопительные пиролизные котлы серии «Vitoligno 100-S» имеют следующие характеристики и ценовые параметры:
| Наименование модели | Мощность, кВт | Диаметр дымохода, мм | Габариты (ширина, высота, глубина), мм | Масса прибора, кг | Примерный уровень цен |
|---|---|---|---|---|---|
| «Vitoligno 100-S тип VL1A, 25» | 25 | 150 | 526×1063×1005 | 461 | 160 000 руб. |
| «Vitoligno 100-S тип VL1A, 30» | 30 | 150 | 586×1263×1005 | 551 | 215 000 руб. |
| «Vitoligno 100-S тип VL1A, 40» | 40 | 150 | 586×1363×1089 | 629 | 265 000 руб. |
| «Vitoligno 100-S тип VL1A, 60» | 60 | 200 | 655×1757×1134 | 822 | 340 000 руб. |
| «Vitoligno 100-S тип VL1A, 80» | 80 | 200 | 749×1757×1134 | 864 | 455 000 руб. |
Кроме этого, необходимо упомянуть не вошедшие в таблицу особенности и оснащение котла:
- Глубина основной топливной камеры, расположенной в верхней части корпуса котла, составляет 500 мм.
- Так как, топливная камера находится в верхней части корпуса печи, конструкция оснащается принудительным вентилятором-«дымососом».
- Толщина стали, используемая для изготовления корпуса, составляет 5 мм.
- Конструкция оснащена электронным контролером, идентифицирующим режимы работы.
- В котел установлен защитный теплообменник, предохраняющий его от перегревания.
- КПД данного котла составляет 87%
- Простая регулировка интенсивности горения с помощью заслонок подачи первичного и вторичного воздуха - они могут настраиваться вручную.
- Форсунка, установленная между топливной камерой и камерой сжигания пиролизных, изготовлена из огнеупорного шамота.
Возможно, вас заинтересует информация о том, что такое
Пиролизные котлы компании «Wattek» серии «PYROTEK»
Еще один европейский производитель - чешская компания «Wattek», которая хорошо известна в России качеством своей продукции, и поэтому достаточно популярная среди владельцев одно-двухэтажных особняков частного сектора.
Современные твердотопливные котлы, работающие по принципу дожига пиролизных газов, представлены модельной линейкой «PYROTEK».
Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляют
Таблица модельного ряда продукции «Wattek» серии «PYROTEK» с некоторыми техническими характеристиками и уровнем цен:
| Наименование модели | Мощность, кВт | Диаметр дымохода, мм | Габариты (ширина, высота, глубина), мм | Масса прибора, кг | Примерный уровень цен. |
|---|---|---|---|---|---|
| «PYROTEK-26» | 26 | 152 | 530×1145×915 | 318 | 165 000 руб. |
| «PYROTEK-30» | 30 | 152 | 530×1145×915 | 322 | 175 000 руб. |
| «PYROTEK-36» | 36 | 152 | 530×1145×1115 | 372 | 195 000 руб. |
| «PYROTEK-42» | 42 | 152 | 530×1145×1115 | 376 | 200 000 руб. |
Кроме того, приборы этой линейки характеризуются следующими особенностями:
- КПД котлов данной серии составляет 90%.
- Способность поддерживать горение от одной закладки топлива на протяжении 10÷12 часов.
- Предусмотрена возможность подключения к котлу бойлера косвенного нагрева с общим управлением — для обустройства ГВС.
- Отопительные приборы «PYROTEK» оснащаются медным теплообменником, защищенным от перегрева.
- Полная автоматизация процесса работы котла, так как он имеет современную панель управления, обеспечивающую максимальную простоту и удобство в эксплуатации.
- Котлы «PYROTEK» — энергозависимы, то есть требуют их подключения к стабильному энергоснабжению.
- Корпус агрегата имеет качественную термоизоляцию из базальтовой ваты, находящейся между внешней стенкой и водяным контуром.
В завершение темы пиролизных отопительных приборов длительного горения, необходимо сказать, что если принято решение установки этого котла, то покупка должна быть тщательнейшим образом продумана, так как цены на такое оборудование, как вы видите, весьма внушительные. При выборе конкретной модели необходимо очень внимательно изучить ее паспортные характеристики, проверить комплектация изделия.
Возможно, вас заинтересует информация о том, как оборудовать
Кстати, можно подумать и об индивидуальном заказе на изготовление подобного котла требуемой мощности. В наших краях всегда немало мастеров, способных сделать котел, который в эксплуатации будет ничуть не хуже заводской модели. В доказательство этого тезиса – посмотрите следующий видеосюжет:
Видео: котлы пиролизные длительного горения – индивидуальное изготовление
ПРИЛОЖЕНИЕ
Как определиться с необходимой мощностью котла?
Одним из ключевых параметров при выборе любого котельного оборудования является его мощность. От нее, кстати, во многом зависят и иные характеристики котла, в том числе - габариты, масса, возможность установки в жилой зоне или необходимость в обязательной отдельной котельной. Это означает, что необходимо найти то значение, которое бы гарантировано обеспечивало эффективное отопление всех помещений дома, но без ненужных излишеств мощности, влекущих и увеличение размеров и резкое удорожание модели.
Кроме того, работа котла на пониженной мощности (а так и бывает в течение большей части отопительного сезона), резко снижается КПД прибора и, стало быть, экономичность расходования топлива. И чем выше разница между оптимальным значением мощности и паспортной ее величиной, тем более чувствительными, причём – в разы, будут совершенно не нужные потери.
При определении мощности часто руководствуются соотношением 1 кВт тепловой энергии на 10 м² площади помещений. Подход, прямо скажем, весьма приближенный, так как не учитывает множества важных факторов, касающихся как специфики региона, так и особенностей здания.
В качестве варианта предлагаем свой алгоритм расчета. Он основан на том, что для каждого помещения дома проводится индивидуальное вычисление необходимой тепловой мощности для поддержания в нем оптимального микроклимата. Затем останется просуммировать полученные величины – и получить общее значение, которое и станет ориентиром при выборе котла.
Если необходимо произвести специально разработанный для этой цели, сможет помочь.
Прежде чем приступать к расчету, ознакомьтесь с интерфейсом калькулятора, приведенного ниже. Для удобства можно составить таблицу, в строках которой вписать поочередно все помещения своего дома, где будут устанавливаться приборы теплообмена, а в столбцах – необходимые данные, характеризующие данное помещение.
Обратите внимание – на теплопотери каждого помещения влияет его расположение относительно сторон света и преобладающих зимних ветров. Если с этими данными у пользователя нет ясности, он может оставить их по умолчанию, и при этом программа рассчитает мощность как для самых неблагоприятных условий.
Минимальные температуры, запрашиваемые в соответствующем поле ввода, не должны быть экстремальными – необходимо указать уровень, являющийся нормальным для региона проживания (для самой холодной декады дома). Но при этом не вспоминают какие-то чудовищные морозы, например, пятилетней давности, которые и запомнились-то только благодаря своей явной анормальности.
Дальнейшие поля ввода данных, наверное, вопросов не вызовут.
Полученное значение уже учитывает эксплуатационный запас, и после суммирования общей мощности никаких поправок уже вносить не требуется. При выборе обращают внимание на модели, мощность которых выше полученного значения, но наиболее близка к нему. Это и станет оптимальным решением. вы можете узнать по ссылке.
Ежегодное подорожание основных энергоносителей, газа и электричества, заставляет жителей искать альтернативные варианты отопления. Ископаемые виды топлива, такие как уголь и торф хорошо знакомы для жителей глубинки. Не стоит списывать со счетов . Дрова до сих пор остаются популярным топливным ресурсом для жителей центральных и северных районов нашей страны. Доступность, относительно невысокая стоимость твердого топлива делает его реальным конкурентом газу и электричеству, особенно когда речь идет об индивидуальном домашнем отоплении. Печное отопление возвращается в нашу жизнь только уже в другом, более совершенном и модернизированном виде.
Для жителей частного сектора, владельцев загородных домов повышенный интерес представляют пиролизные твердотопливные котлы. Традиционные отопительные приборы на твердом топливе сегодня уступают место новым моделям, обладающими высокими технологическими характеристиками. Причина популярности, которой сегодня пользуются пиролизные котлы, кроется в высокой эффективности агрегатов этого типа.
Что собой представляют котлы для отопления твердотопливные, пиролизного типа, разберемся подробнее.
Что такое пиролиз
Твердотопливный котел, работающий на угле или на дровах по старой, традиционной схеме – это уже пережиток прошлого. Несмотря на то, что твердое топливо продолжает оставаться относительно доступным, многих смущает невысокая эффективность обогрева жилого помещения, отапливаемого традиционными твердотопливными котлами. Ситуация сегодня в корне изменилась. На рынок отопительной техники пришли пиролизные котлы, экономичные, высокоэффективные и мощные агрегаты. Огромные технологические оборудования этого вида обязаны пиролизу, инновационному процессу сжигания твердого топлива.
Пиролиз представляет собой процесс равномерного распада органических соединений под воздействием высокой температуры. Искусственно ограничив доступ воздуха, можно превратить обычное горение топлива в медленно текущий термический распад органических соединений. В процессе тления органического топлива помимо тепловой энергии выделяется большое количество газообразного горючего вещества. В результате процесса получается древесный газ и древесный уголь. Другое название конечного продукта — кокс, органическое вещество, на 90% состоящее из углерода.
Полученный в результате пиролиза древесный газ является отличным топливом. Попадая во вторичную камеру сгорания, насыщенную кислородом, в процессе горения газообразное вещество выделяет огромное количество тепловой энергии.
Важно! Контактируя с углеродом, пиролизный или древесный газ практически полностью выгорает, оставляя после себя СО 2 и водяной пар. Количество углекислого газа в этом случае в три раза меньше, чем выделяется при обычном сжигании древесины. Такое качество немаловажно при массовом использовании твердотопливных котлов для отопления жилых помещений.
Количество золы, оставшейся после сгорания древесного газа незначительно, что существенно облегчает чистку отопительного котла.
Этапы пиролиза
Что бы понять принцип работы пиролизного котла нужно иметь представление, что и зачем происходит на каждом этапе. Твердотопливный котел этого типа имеет две камеры сгорания. В первой камере сгорания осуществляется досушивание древесины. Температура котла в этот момент составляет 450 0 С. На этом этапе начинается генерация продуктов горения в газообразное вещество — древесный газ. Смешиваясь с подаваемым с помощью вентилятора разогретым, вторичным воздухом, газообразное вещество горит уже при температуре 560 0 С.
На данном этапе экзотермическая реакция набирает силу, создавая в итоге высокую интенсивность горения. Газ поступает во вторую камеру, где уже с помощью подаваемого кислорода горит значительно интенсивнее. Температура во второй камере сгорания составляет 1100 0 С.
На каждом этапе из получаемых в результате горения продуктов выжимается максимально возможное количество полезной работы, соответственно значительно увеличивается. Для оптимизации работы отопительного котла в рабочем режиме, конструкция пиролизного котла имеет шиберы (задвижки). В чем суть этих приспособлений?
После включения пиролизный котел работает в обычном, печном режиме. При полной загрузке котла топливом с помощью шибера можно выставить наиболее эффективный пиролизный режим горения. В отличие от традиционного горения экзотермической реакцией можно управлять. Такая особенность дала возможность сделать пиролизные котлы автоматизированными нагревательными приборами. Благодаря пиролизу удалось полностью использовать топливные возможности древесины, доведя в результате горения КПД котла до высоких значений. Автоматизация всего процесса минимизирует человеческий фактор, снижает расход топлива.
В плане выбора топлива, пиролизные котлы всеядны. Для отопления жилого дома с помощью твердотопливного котла пиролизного типа подойдут дрова и опилки, брикеты из древесины и торфа, пеллеты.
Устройство и принцип работы котла
Ранее было уже сказано, что котлы этого типа имеют камеры. Топка разделена на газифицирующую камеру, в которую осуществляется загрузка топлива и непосредственно — камера сгорания.
На рисунке схеме показано внутреннее устройство твердотопливного котла пиролизного типа
В первую камеру, куда ограничен приток воздуха, загружается топливо. Котел запускается и работает в обычном режиме. При медленном горении топливо начинает пиролизироваться, выделяется древесный газ, который поступает уже во вторую часть топки, в камеру сгорания. С этого момента твердотопливный котел выходит в рабочий режим. Теперь начинается процессы, которые в корне отличают пиролизный тип горения, твердотопливные отопительные котлы длительного горения от процесса прямого сжигания и от традиционных котлов.
В первой камере потери тепла минимизируются. Обычно в моделях твердотопливных котлов длительного горения пространство между первой и второй камерой заполняют колосники, на которые укладывается топливо.
На заметку: уже здесь можно обнаружить первое существенное отличие конструкции пиролизных котлов от обычных, твердотопливных котлов. Первичный воздух поступает в камеру сверху, поэтому топливо начинает медленно гореть сверху вниз. Действует так называемый принцип верхнего дутья. Тяга в первой камере принудительная.
Вторая часть топки — камера сгорания, куда поступает горючий древесный газ. Камера наполняется вторичным, разогретым воздухом. Здесь уже действует принцип двойного дутья.
После выхода котла на нормальный, рабочий режим, доступ воздуха в первую камеру существенно ограничивается. Процесс горения практически прекращается, переходя в состояние тления. Топливо прогорает постепенно. Каждый предыдущий слой топлива в процесс тления постепенно задействует последующий слой. Медленное тление сопровождается постоянным выделением древесного газа. За счет этого процесса, твердотопливные пиролизные котлы еще принято называть котлами длительного горения.
Для справки: при правильных тепловых расчетах одной загрузки топлива может хватить на 12 часов нормальной работы котла. В поддерживающем режиме пиролизные котлы могут работать длительное время без участия человека. В некоторых моделях этот показатель составляет 24-48 часов.
Во второй, основной камере сгорания горит только древесный газ, который при контакте с вторичным воздухом (нагретый до t 300 0 С) дает огромное количество тепловой энергии. Только сейчас тепловая энергия вступает в работу, нагревая теплоноситель, циркулирующий в теплообменнике. Т.е в конструкции твердотопливных котлов пиролизного типа подогрев теплоносителя осуществляется не за счет прямого горения твердого топлива, а уже за счет сжигания вторичного продукта горения – пиролизного газа, горючего газообразного вещества. В этом и есть основное отличие котлов данного типа от твердотопливных котлов других видов.
Преимущества газогенераторных котлов
Имея представление о том, как устроен твердотопливный пиролизный котел, какой принцип действия лежит в основе этого нагревательного прибора, можно решить для себя определенные выводы. Стоит ли ставить у себя дома такой агрегат, насколько работа твердотопливного котла длительного горения будет оправдана и эффективна для домашней системы отопления. Здесь важно учесть те преимущества, которыми обладают пиролизные котлы, а именно:
- высокий КПД, до 85%, в сравнении с отопительными котлами на твердом топливе других видов;
- большая загрузочная камера (соотношение полезного объема к мощности котла самое значительное);
- простота и удобство очистки камеры сгорания (чистка нерегулярна);
- стальной жароустойчивый теплообменник;
- экологически чистый процесс горения (отсутствие вредных для здоровья продуктов горения);
- широкий выбор топливного ресурса;
- экономичный расход топлива;
- автоматизация процесса регулировки работы котла.
На некоторых пунктах следует остановиться подробнее.
Экология является важнейшим фактором, на который обращается внимание во время эксплуатации твердотопливных котлов. Пиролизные котлы в этом плане просто подарок для хозяина дома. В процессе горения топлива вместо дыма и гари выделяется углекислый газ и водяной пар, вещества без запаха и цвета. Количество недогоревших частиц органического топлива в данном случае сведено к минимуму. Благодаря пиролизу котлы этого типа могут работать практически на любом органическом топливе.
Минимальное количество сажи и копоти, скопившейся внизу камеры сгорания, легко удаляется во время чистки котла.
На заметку: Отходы деревообработки и швейного производства могут использоваться в качестве топлива. Здесь уместно говорить об использовании в качестве топлива вторичного сырья. Одновременно с обогревом в котлах пиролизного типа осуществляется утилизация отдходов. Такие котлы, как правило, ставят на предприятиях деревообрабатывающей отрасли, используют в швейном и кожевенном производстве.
Большая загрузочная камера позволяет загрузить в котел за один раз значительное количество топлива. У пиролизных котлов среди всех твердотопливных котлов самое высокое значение соотношения полезного объема к мощности котла. Другими словами, чем больше загрузили топлива, тем дольше котел работает без вашего участия. На этом строиться и рецепт высокой эффективности отопительных приборов этого типа.
В таблице приведены технологические параметры пиролизных твердотопливных котлов различной мощности
| Номинальная мощность | кВт | 15 | 18 | 25 | 30 | 40 | 50 | 65 | 98 | 130 | 150 |
| КПД | % | 85 | |||||||||
| L/ D поленьев, не больше | см | 38 х 15 | 40×15 | 41 х 15 | 45 х 15 | 45×15 | 70 х 15 | 72×15 | 90 х 20 | 90×20 | 95х25 | кг | 20 | 22 | 24 | 30 | 50 | 62 | 75 | 170 | 185 | 200 |
| Рабочий цикл min | час | 8-12 | |||||||||
| Давление воды, max | Бар | 1,5 | |||||||||
| Уровень шума max | дБ | 8 | |||||||||
В отличие от других моделей, которые очень трудно поддаются регулировке в силу своей инертности, пиролизные котлы наоборот, прекрасно поддаются управлению. Наличие на новых моделях автоматики обеспечивает практически полную автономность твердотопливных котлов длительного горения.
Недостатки газогенераторных котлов
Принцип работы твердотопливных котлов длительного горения настолько практичен и выгоден, что говорить о наличии недостатков для данной отопительной техники, только занимать время.
Единственным существенным недостатком подобной техники — высокая стоимость оборудования. Несмотря на то, что котлы имеют высокую рентабельность и окупятся в процессе эксплуатации, первоначально придется вложить довольно крупные средства.
Другим аспектом, на который следует обратить внимание, является существенные технологические ограничения по влажности топлива. Пиролиз возможен только с сухим и подготовленным топливом.
На заметку: если дрова или пеллеты имеют влажность более 20%, ваш газогенератор останется холодным. После подачи первичного воздуха, слабое пламя просто потухнет.
Большая часть моделей пиролизных агрегатов для промышленного использования, работают на принудительной тяге. Здесь уместно говорить о необходимости постоянного электроснабжения нагнетательных насосов.
Горение в первой камере нагревательного прибора пиролизного типа может исчезнуть ввиду низкой температуры теплоносителя, циркулирующего по контуру отопления. При отоплении больших помещений нередко возникают ситуации, когда обратный поступает остывший теплоноситель. Для предотвращения внеплановой остановки аппарата во время подключения часто используется дополнительный контур с подмесом, через трехходовый клапан. Можно обойтись установкой байпаса — обходной трубы.
Использование котлов в быту
В результате знакомства с агрегатами пиролизного типа, было уже сказано о том, где и как может использоваться оборудование этого вида. Идеальным местом для твердотопливного прибора станет деревообрабатывающее производство, мебельные и целлюлозно-бумажные предприятия. Одним словом объекты, где постоянно, в огромных количествах имеются отходы промышленной древесины.
Если возникло желание оборудовать домашнее автономное отопление на базе пиролизного котла, вам следует подумать о дровяном складе. Одновременно с этим придется все дрова предварительно подвергать дополнительной сушке. Решить задачу быстрее и проще поможет пеллетный котел.
Отопительное оборудование этого типа аналогично по конструкции и устройству пиролизным агрегатам длительного горения. Единственное отличие, в качестве топлива используется горючие гранулы или пеллеты, продукты вторичной обработки древесных и органических отходов производства.
Практически все модели оснащены приспособление автоматизированной подачи, что значительно облегчает процесс загрузки топочной камеры. Компактные размеры, которые имеют пеллетные аппараты, позволяют их легко устанавливать в частных домах.
Грамотное подключение, заготовка топлива и соблюдение эксплуатационных требований, делают твердотопливные газогенераторы эффективным и удобным источником тепла.
Выбор котла представляет собой очень сложную и противоречивую задачу. В поисках оптимального решения многие обращают внимание на пиролизные конструкции. Но нельзя считать их каким-то универсальным, подходящим для всех случаев решением. Нужно внимательно разбираться с их особенностями на конкретных примерах.
Устройство и предназначение
Пиролизный котел для отопления частного дома работает, сжигая топливо при очень высокой температуре и при ограниченном доступе воздуха. Вместо твердого топлива фактически создается новое – специальный газ. Он дополнительно сжигается в особой камере, которая обычно расположена ниже предназначенной для закладки твердого вещества. Соответственно, воздух прокачивается сначала в верхнюю часть, а уже оттуда он попадает в нижнюю камеру. Так как это противоречит законам физики, приходится их преодолевать искусственно, используя вентиляторы либо насосы.
Дефицит кислорода в используемом воздухе помогает сделать сжигание более растянутым, чем в обыкновенных котлах или печах. Удается продлить время отдачи тепла от одной порции дров, к примеру, до 20 часов. Чудес, конечно, не бывает: они отдают тепловую энергию небольшими порциями. Но для теплицы подобное решение оказывается даже плюсом, потому что позволяет поддержать стабильную температуру без перегрева и переохлаждения.
Так как задавать режимы и переключать их вовремя может только автоматика, самые совершенные конструкции не могут быть дешевыми; впрочем, возможности их того стоят.
Отдельного разговора заслуживает использование пиролизного котла для бани. Он оказывается практичнее и газового, и электрического нагревательных приборов. По КПД и удобству опережает многие печи, особенно если сравнивать с самодельными конструкциями. Любой пиролизный котел имеет горизонтальный сегмент (так называемый «боров»), который предназначен для соединения конструкции с дымоходом. Толщина стенки в этом месте составляет 4,5 мм, а обычная длина достигает 50 см.
Характеристики пиролизного котла позволяют считать повышенную (в сравнении с простыми твердотопливными альтернативами) стоимость вполне уместной в большинстве случаев. Время использования одной загрузки горючего трудно предсказать заранее, оно зависит от большого числа факторов. В технической документации и популярных описаниях приводятся обычно минимальные и максимальные возможные цифры.
На них оказывает воздействие:
- влажность применяемого топлива;
- температура в доме и на улице;
- качество утепления;
- особенности исполнения отопительной системы.
Сухая перегонка регулируется при помощи форсунки, которая дозирует поступление атмосферного воздуха. Что немаловажно, котлы, работающие на принципе пиролиза, способны сушить хранимые в том же помещении запасы дров или угля. Особенности рабочего режима исключают попадание в жилые помещения не только угарного или углекислого газа, но и более безопасных водяных паров. Большинство конструкций лучше всего работают с очень хорошо высушенной древесиной.
Именно для нее рассчитываются проектные показатели предельной мощности и периода сгорания.
Принцип работы
Котлы пиролизного действия выгодно отличаются от более простых твердотопливных аппаратов с повышенным КПД. Как и обеспечение длительного горения, этот эффект вызван особенностями рабочего процесса. Пиролиз начинается с розжига древесины, которая должна быть хорошо объята огнем. Это достигается максимальным открытием дроссельной заслонки и поддувала. Топка заполняется до определенного уровня дровами, их дополняют мелкой лучиной.
Как только появилось устойчивое пламя, котел готов к работе в полноценном режиме. Для этого дроссельную заслонку и поддувало перекрывают и запускают автоматику.
Неважно, действует ли система в какой-то момент на естественной тяге или же работает вентилятор. Сути физических и химических процессов это не меняет. Как только ограничивается доступ кислорода, вместо сильного огня остаются тлеющие угли. Но ненадолго: автоматические системы почти сразу отдают команду на пуск вентилятора.
Он не раздувает огонь, а перемещает газообразные продукты пиролиза в другую камеру; там-то и горит пламя.
Разница только в том, что управление всеми этими действиями могут брать как простые механические аппараты, так и электроника. Внутри основной топки температура может достичь «всего лишь» 500 градусов. А вот в пиролизном отсеке этот показатель вырастает уже до 1100 и даже до 1200 градусов. Чем ближе к вершине факела, тем выше будет и температура. Любопытно, что выхлопные газы в таком котле, напротив, холоднее, чем обычно.
Важно учесть, что режим загрузки топлива имеет свои особенности. Заслонка прямого хода отпирается, но какое-то время тяга в дымоходе еще остается. При наличии вентилятора его работу система не остановит. А это значит, что пиролиз будет продолжаться даже в этот самый момент.
Так как в рабочей камере происходит бурное движение горячих газов, используются только самые крепкие материалы.
Плюсы и минусы
Изучить отзывы владельцев и специалистов на конкретные модели, ознакомиться с рейтингами лучших модификаций недостаточно. Следует еще ответить на самый главный вопрос: как соотносятся достоинства и недостатки пиролизных котлов, оправдывают ли они на самом деле вкладываемые средства. И тут как раз универсального ответа быть не может, потому что многое зависит от приоритетов и от особенностей применения оборудования.
Когда дрова заканчиваются, зольник и газовые ходы почти не покрываются сажей.
Любой пиролизный котел уже в силу конструктивных особенностей имеет встроенную автоматику. Работа в течение многих часов на одной заправке высвобождает много времени и сил. В качестве горючего можно применять почти любые отходы обработки и заготовки дерева, а иногда и не только их.
Оборотной стороной этих преимуществ оказываются:
- привязанность к работе электросети;
- обязательная установка источников бесперебойного питания;
- непригодность сырого дерева;
- невозможность подавать в отопительный контур воду холоднее 60 градусов (она форсирует коррозию);
- невозможность автоматизировать саму загрузку горючего (подача из бункера лишь делает ручную работу реже, но не исключает ее совсем);
- потребность в футеровке шамотными кирпичами;
- повышенная стоимость по сравнению с простыми твердотопливными аппаратами.
Виды топлива
Разговор о пиролизных котлах «вообще» полезен, но не менее важно разобраться в том, какое топливо они могут применять. Их можно топить практически всеми видами горючего, которые доступны в частном хозяйстве. Работающие на дровах котлы используют не всякие поленья, конечно, а только те, длина которых не превышает 0,4 м. Решающее значение при выборе подходящей породы дерева имеет теплоотдача.
Береза горит довольно жарко, но при недостатке воздуха может производить определенное количество дегтя.
Хвойная древесина проявляет себя примерно так же. Дубовые дрова самые «энергичные», но стоимость их применения чрезмерно велика. Осиновые и ольховые дрова дают меньше всего сажи, потому применяются главным образом для очистки дымоходов. Большинство специалистов рекомендуют использовать лиственные породы, причем лучше всех те, которые содержат мало смолы. Вместо привычных поленьев дерево может быть представлено и в формате пеллет.
Для их получения используются побочные продукты сельскохозяйственной и лесной отраслей, а также торф. Обработка при высоком давлении отлично заменяет склеивание, потому опасаться повышенной токсичности пеллет нет смысла. Еще одна современная модификация старого варианта так называемые евродрова. Их делают из того же сырья, что и пеллеты, но под пресс идут брикеты в виде цилиндра.
Длина брикетов немного увеличена – до 45 см.
Весомую альтернативу дровяным представляют угольные котлы. Минеральное топливо, как и лесное, применяется в два этапа: первоначально оно выделяет летучие газы, а потом в камере дожигания сгорает твердая коксовая масса. Бурый уголь в среднем сгорает за 8 часов, при использовании антрацита время между заправками увеличивается уже до 10 часов. Довольно широкое распространение получили котлы на опилках, которые стоят недорого и не представляют никакой экологической угрозы. Поставка опилок сейчас налажена в удобной компактной упаковке, из которой ничего высыпаться не должно.
Но кроме этих преимуществ, у них есть и недостаток – малое количество тепла и быстрое сгорание по сравнению с другими твердыми веществами. Часть котлов работает на отработанном масле, которое позволяет достичь КПД до 94%. 1 л отработки отдает до 11 кВт тепловой энергии. После очистки до уровня печного топлива отдача вырастает примерно на 25%. Более точные данные нельзя назвать, не анализируя тип котла, режим работы и нюансы химического состава отработанного масла.
Кроме чисто технических характеристик горючего, нужно учесть и их практические свойства. Так, уголь горит жарче многих других видов топлива и выделяет минимум вредных веществ. С его помощью легко продлить процесс пиролиза – и без того более долгий, чем классическое горение. Для розжига твердотопливных котлов сосновая древесина не подходит. При использовании ее рабочие камеры очень быстро загрязняются.
Пользоваться опилками и стружками, не подвергнутыми прессованию, нельзя. Они противоречат самой сути твердотопливного котла. По рыночной стоимости бесспорными лидерами оказываются пеллеты и специальные гранулы. Но нельзя забывать, что пеллетные и угольные котлы работают с меньшей мощностью, чем дровяные или комбинированного типа.
Не нужно закладывать внутрь щепки короче 70-100 мм (точная граница зависит от модели).
Обзор моделей и производителей
Пиролизные котлы в России делаются, и довольно успешно. Ярким примером этому служат конструкции Попова. Специалисты считают, что такая схема – одна из наиболее экономных на текущий момент. На территории нашей страны котлы Попова хороши еще и тем, что они не зависят от электричества, управление производится механикой. При этом даже в самых отдаленных местностях или при нестабильном электропитании можно регулировать температуру с погрешностью в 0,5 градуса.
Что немаловажно, остановить систему получается в любой удобный момент, а очистка от золы возможна даже во время работы.
Котлы Попова находят применение в:
- теплицах;
- складах сельскохозяйственной продукции;
- дачных и загородных домах;
- банях и саунах;
- системах экстренного отопления.
Допускается использование влажной древесины низкого качества (что привлекает внимание лесопилок и деревообрабатывающих предприятий). Однако тепловая эффективность подобного топлива на 50% меньше. Повысить мощность можно только после окончательного испарения воды, содержащейся в дровах. Температура выбрасываемых наружу газов ограничена 140 градусами. Важно: критической влажностью для применяемого в котлах Попова горючего будет 65%.
Весомые позиции в различных рейтингах неизменно занимают и котлы Токарева. Мощность такого оборудования варьируется от 15 до 100 кВт. Оно оборудуется автоматическими системами, позволяющими поддерживать строго заданный нагрев максимально долгое время. Закладывать можно какое угодно дерево, даже отходы от производства мебели или брикеты из торфа.
Система Токарева успешно справляется с обогревом жилых и промышленных помещений по 8-12 часов на одну закладку, имеет КПД 90%.
«Буржуй-К» позволяет применять для отопления не только воду, но и антифриз. Фирма разработала три основных версии: с ручной регулировкой, с автоматической регулировкой, с автоматической регулировкой и водопроводным горячим контуром. КПД любой версии составляет 85%, масса конструкции колеблется от 180 до 900 кг, нагрев жидкости производится до 90 градусов. Выходящие наружу газы раскалены до 150 градусов. Требуется установка труб от 7 до 13 м, с ними сообщаются дымоходы внутренним сечением 0,15-0,25 м.
Котлы «Буржуй-К» оснащаются тщательно продуманной теплозащитой, для которой используется минеральная вата. Любые узлы аппаратов делаются из стали особого рода, тщательно проверенной на устойчивость к нагреву и коррозии. Специально проработанное порошковое покрытие надежно останавливает влагу, соли и кислоты. Конечно, оно не страдает от значительной температуры и устойчиво к механическим абразивным воздействиям. Механическая регулировка позволяет почти исключить риск чрезмерного нагрева.
Производитель заявляет, что нельзя ставить к его котлам дымовые трубы, имеющие горизонтальные участки.
Сравнительно неплохие котлы поставляет и фирма «Траян». Модель ТР-50-1КТ позволяет нагреть помещения общим размером до 520 кв. м. Контроль тяги производится автоматическим устройством, дополнительно может быть подсоединен ТЭН. Трубы для подачи горячей воды в систему должны иметь типовой диаметр 1 ½ дюйма. Цифра «50» в индексе модели обозначает тепловую мощность, а коэффициент полезного действия составляет 92%.
ТБ-10-2КТ – двухконтурный аппарат. К нему можно подсоединить дополнительно тэн. Мощность присоединяемого электрического нагревателя составляет 3 кВт. Сам котел выдает 10 кВт и обеспечивает КПД 85%. Масса устройства 190 кг, оно может работать с дымовыми трубами сечением 150 мм и высотой от 7 м; предпочтительна двухтрубная схема обогрева.
Компания «Траян» предоставляет полную заводскую гарантию на 30 месяцев с момента покупки. Дымовая труба должна иметь диаметр 0,2 м. Рекомендовано использование котла в двухтрубной системе обогрева. Выбор воды или антифриза в качестве теплоносителя оставлен на усмотрение владельцев.
Но для нормальной работы с антифризом понадобится искусственная циркуляция.
Отличные результаты показывает продукция Buderus. Пиролизный котел S121-2-21 сможет обогреть до 180 м2, допускается подсоединение нагревательного бака для водопроводного контура. Суммарная тепловая мощность достигает 21 кВт, а величина загрузочной камеры позволяет вводить поленья длиной до 0,58 м. Корпус выполнен из стали, система спроектирована с расчетом как на гравитационную, так и на насосную циркуляцию. Отсек для золы сформирован из шамота.
Конструкторы позаботились о безопасности: если дверца открывается, дым будет полностью остановлен специальным дымососом, запускаемым автоматически. Гарантийное обслуживание предоставляется 2 года после принятия котлов в эксплуатацию. Оборудование Atmos производится в Чехии, и эта марка стала одним из лидеров европейского рынка твердотопливных систем. 4 из 5 котлов чешского производителя уезжают за границу, в том числе в промышленно развитые государства с суровым техническим контролем. Газогенераторные аппараты на дровах выдают до 100 кВт тепла, комбинированные (позволяющие использовать еще и уголь) ограничены 50 кВт.
Если рекордная мощность не требуется, стоит обратить внимание на Atmos AC, потребляющие только каменный уголь и выдающие от 20 до 26 кВт. Российский конкурент – фирма «Диво» поставляет котлы, способные прогреть от 120 до 750 кв. м. «Диво-10» обеспечивает тепловую мощность 8-12 кВт, потребляя не более 2,1 куб. м дерева за месяц. Максимальная длина полена составляет 49 см, сам котел «тянет» на 130 кг. «Диво-12У» экономичнее при той же мощности, расходует до 1,5 куб. м дров, возможно подключение тэна.
Производитель утверждает, что двойное дожигание пиролизного газа повышает КПД до 92%, и что котел окупится уже к концу третьего отопительного сезона.
Допускается использование:
- отходов древесного производства;
- брикетов;
- бурого угля;
- антрацита различных размеров;
- торфа.
Немецкая продукция вот уже полторы сотни лет подтверждает свое качество. Высокий авторитет национальной промышленности старается поддерживать и марка Viessmann. Пиролизный котел «Vitoligno 100 S» оборудован контроллером «Vitotronic». Автоматика координирует не только силу нагрева и вентиляцию топки; она помогает узнать, какие проблемы возникли, и нужно ли загружать дополнительно топливо. Серия включает пять различных модификаций, мощность которых колеблется от 25 до 80 кВт. Топочная камера может вмещать 100-350 л, максимальная длина поленьев в любом случае ограничена 0,5 м.
Если используемые дрова достаточно сухие, а котел настроен правильно, можно рассчитывать на КПД 87%. Рекомендуется применять топливо влажностью максимум 20%. Под маркой «Гейзер» продаются бытовые, индустриальные и полупромышленные котлы пиролизного типа. В бытовом сегменте компания представляет аппараты мощностью от 10 до 30 кВт. Система ПК Эконом-10 благодаря тщательно спроектированной водяной рубашке сможет перенести давление до 10 атм, это гарантирует безопасность использования котла.
В стандартных помещениях (при высоте потолков до 3 м) он обеспечит теплом 100 кв. м. За месяц уходит чуть больше 2 куб. м качественных дров. Предусмотрена опция присоединения ТЭН. Колосники и шибер поставляются вместе с котлом. Размещение в изолированном пространстве не требуется.
Конструкция ПК-100 поможет обогреть до 1000 кв. м, водяной резервуар вмещает 100 л жидкости. Рекомендуемый диаметр дымохода – 25 см. За месяц мощный аппарат сожжет до 10,8 куб. м сухих дров. Разовая вместимость топки – 0,65 куб. м.
Производитель гарантирует комфорт, простоту и безопасность использования устройства.
Украинская фирма «Мотор Сич» специализируется на производстве авиационных двигателей , но и к пиролизным котлам она подходит вполне профессионально. Для сосредоточенных на столь сложном производстве инженеров они не представляют ни малейшей проблемы. Внимание стоит уделять прежде всего таким модификациям, как «МС-16» и «МС-25». Они способны принимать свежий спил дерева даже при влажности в 50%. Чтобы согреть дом величиной 100 кв. м, потребуется истратить примерно 30 кг дерева за 24 часа.
Продуманная конструкция очень устойчива и позволяет производить монтаж даже под уличными навесами. Время от одной загрузки до другой составляет 8-15 часов, то есть непрерывный надзор за котлом не требуется. Внешние стенки имеют в толщину от 0,6 до 1 см, они невосприимчивы к вредному воздействию смолы, почти не прогорают. Столь привлекательные качества достигнуты за счет использования огнеупорного керамического бетона.
Затягивающий воздух механизм и контроллер сделаны в ЕС, полностью отвечают последним требованиям стандартов.
Критерии выбора
Выбор модели – это еще не все, что требуется для принятия правильного решения. Котел отопительный с водяным контуром хорош тем, что он надежно отапливает даже крупные дома и позволяет минимизировать затрату усилий. Водяное отопление более плавное, чем при использовании воздушной конвекции, распределение энергии становится равномернее. Повышенная тепловая емкость воды в сравнении с воздухом тоже оказывается плюсом. Да она прогревается хуже, но лучше удерживает уже полученное тепло и позволяет чуть меньше внимания уделять новым закладкам топлива.
Воздушные котлы будут лучше в том случае, если невозможно обеспечить постоянный контроль за ними. Также они оказываются предпочтительными и при периодическом отоплении, когда время от времени отопительные контуры остывают. Энергонезависимые котлы помогают не опасаться внезапного отключения электроэнергии или обогревать дома там, где ее нет и непонятно когда появится. Исключение насоса делает систему менее шумной; но нет полной уверенности в стабильности отопления при любых условиях. Естественная циркуляция вынуждает покупать трубы увеличенного сечения, которые стоят дороже, оказываются тяжелее и занимают много места.
Еще стоит помнить, что без принудительной циркуляции нельзя отапливать дома высотой более одного этажа. При малейшем нарушении тяги эффективность горения резко сокращается. Что касается котлов шахтного типа, они почти всегда комбинированные и даже могут быть названы универсальными, так как способны поглощать самое разное топливо. Закладка его расходуется более экономично, чем в других схемах.
Можно очищать пространство под топкой от золы непосредственно во время эксплуатации, не останавливая прогрев.
Нельзя забывать, что для шахтного котла критически важна правильная обвязка. Нарушения при выполнении ее немедленно отзываются потерей производительности и утратой ценных характеристик. Кроме того, простота устройства не означает, что изготовить такую технику в кустарных условиях будет легко. Да, подобная задача в принципе выполнима. Только при величайшей тщательности и внимательном расчете.
Котлы с чугунной топкой отличаются повышенной тепловой инерцией и плохо регулируются. Чтобы система прогрелась или остыла, потребуется много времени, и даже автоматический регулятор не позволит исправить положение. Более того, отопление будет реагировать на изменения в окружающей среде замедленно, и потому создадутся дополнительные неудобства. Категорически недопустима загрузка холодных дров или заполнение резервуара холодной водой.
Подстраховаться можно, используя узлы подмеса.
Отдельного разговора заслуживает мощность пиролизного котла. Точно понять, хватит ли 20 кВт, или этот показатель избыточен, нельзя, если ориентироваться только на площадь дома. Самый лучший источник информации – проект, подготовленный опытными архитекторами, которые укажут все необходимые параметры.
Во внимание следует принять:
- высоту сооружения;
- наличие отапливаемых или неотапливаемых чердаков, подвалов, примыкающих пристроек;
- число окон и их размеры;
- число камер в каждом стеклопакете;
- совершенство теплоизоляции;
- среднегодовую и максимально возможную скорость ветра;
- инсоляцию;
- влажность воздуха в конкретной местности.
Как сделать своими руками?
Изготовление пиролизного котла своими руками вполне возможно, только требуется составить детальные чертежи самодельного аппарата, провести всесторонний расчет и подготовить схему подключения. Камеры сгорания разделяют колосниковой решеткой, внизу сжигают твердое топливо и остатки его, а наверху – полученные при пиролизе газы. В промышленных условиях применяют и другие конструкции, но для самодеятельных мастеров лучше выбирать самое простое решение. Готовые фирменные изделия стоят минимум 36 тысяч рублей, при этом способны обогреть только до 100 кв. м.
Выполненная своими руками работа обойдется дешевле примерно на 25-30%.
Для этого понадобятся:
- аппарат сварочный с 3 или 4 пакетами электродов;
- УШМ малого размера;
- электрическая дрель;
- трубы диаметром 5,7 см при толщине стенок 0,35 см;
- трубы диаметром 15,9 см, толщина – 0,45 см.
- профиль трубчатый 3х6 см, стенка 0,2 см;
- профиль трубчатый 4х8 см, стенка 0,2 см;
- стальные полосы;
- железные листы;
- шамот.
При любой возможности стоит сформировать 3D эскиз внутренней аппаратуры, тогда представление станет четче, работа упростится. Важно: нарезка металла болгаркой не может дать достаточно ровного среза. Плата за рубку его гильотиной, в том числе при сооружении котла из баллона – совершенно необходима и оправдана. После сборки камер сзади к ним приваривают воздухоотводы и стенки. Удобно делать дымовой канал из швеллера, но никто не запрещает использовать и профильную трубу; надо только в ней подготовить отверстия для вентиляции.
Следующим шагом становится формирование отверстия под воздушную трубу и приваривание патрубка. Для связи этой трубы с котлом используют профиль 2х2 см трубчатого сечения. Теплообменник формируют из профиля 5,7 см – его нужно нарезать на однородные фрагменты, выставить на пластину и прикрепить по периметру сваркой. Потом приваривают к котлу сам теплообменник и подготавливают дроссельную заслонку. Настает время приваривать фронтальную стенку, но в ней уже должны быть проемы для ввода и выброса воздуха.
Продолжается сборка привариванием крышки и борова, только после этого собирается внутренняя часть котла. К сведению: на этом этапе уже можно при помощи УШМ, напильника или щетки из металла выровнять места, подвергшиеся сварке. Скрепление кожуха с уголками достигается при помощи мелких отверстий, которые приваривают. Далее приходит очередь теста на герметичность, в ходе его котел впервые заполняется водой. Крышка, поставленная сверху, должна быть утеплена; контроль воздушных заслонок обеспечивается при помощи резьбовых шпилек.
Когда котел закрыт полностью, монтируют петли и дверцу (лучше всего чугунную); футеровка рекомендуется из кирпича. Важно: футеровать следует и низовую камеру, для этого применяют огнеупорный материал. Он отрезается и стачивается для максимально плотного прижатия камеры. Нужно уделять внимание точному соответствию размеров заслонки предъявляемым по проекту требованиям.
Воздуховод из профильной трубы дополняется дутьевым вентилятором.
Повысить эффективность действия котла помогают турбинные аппараты, создающие вихри. Они не только делают передачу тепла лучше, но и способствуют очистке труб от различных засоров. До окончательного запуска устройства в работу следует убедиться еще раз в герметичности швов. Теперь вода подается под давление 3 или 4 бар. Создать его поможет особый аппарат – опрессовщик.
Чтобы позднее котел работал нормально, он должен быть оснащен группой безопасности – как минимум манометром, устройством для сброса давления и отводом воздуха. Систему настраивают на самостоятельный сброс при превышении давления 3 бар. Внимание: нельзя устраивать любые тесты для пустых котлов, тем более при отсутствии термометра. Проверка подразумевает выкладку бумаги и 2 или 3 поленьев.
Поджигать бумагу нужно при закрытой наглухо камере и при открытой дроссельной дверце.
Как только все дерево будет охвачено огнем, заслонку перекрывают, чтобы запустить столь нужный пиролиз. Снизу смотрят, когда появится факел. Сразу после этого отсчитывают время до закипания теплоносителя. Когда оно происходит, отключают вентилятор и тем самым гасят факел. Лишь безупречное прохождение всех этапов такого теста позволяет применять самодельный котел для отопления.
Специалисты считают, что лучше всего использовать для пиролизного котла колосники из чугуна. Вместо баллона неплохой заготовкой может послужить ненужный стальной сейф. Там как раз сталь вполне крепкая и надежно защищена от разрушения при высокой температуре. Повысить площадь теплообмена поможет добавление контура из труб. Внизу ставят огнеупорный кирпич, чтобы улучшить проникновение воздуха по углам.
Установка
Довольно многие люди не владеют достаточными знаниями и не имеют специальных инструментов, навыков обращения с ними. Но даже отсутствие сварочного аппарата и умения его применять не страшно. Пошаговая инструкция по монтажу и обвязке готового пиролизного котла поможет исправить дело. Знать ее полезно, конечно, и при использовании самостоятельно изготовленного оборудования. Сразу стоит уточнить, что решающее значение при выборе схемы подключения имеет приоритет простоты или функциональности.
Так, наиболее совершенные варианты позволяют применять накапливающие тепло емкости, помогающие до 48 часов удерживать стабильную температуру даже при неработающем котле.
Перед установкой следует закупить специально подобранные:
- фитинги;
- трубы;
- отводы;
- фильтры;
- обратные клапаны и другие приспособления.
Специалисты считают, что самые лучшие циркуляционные насосы – германского производства. Пусть они немного дороже моделей из иных стран, но долговечность и повышенная производительность оправдывают разницу. А вот выбирать производителя прочих комплектующих можно по своему усмотрению. Поскольку внутри пиролизного котла есть контуры с очень сильным разогревом, как в металлургии, необходимо скрупулезно соблюдать противопожарные нормы. Котельную стоит разместить в обособленном помещении.
Нормальная вентиляция будет достигнута только через отверстие габаритом 100 кв. см. Ставить котел требуется исключительно на бетон или кирпичную кладку. Пространство перед камерами закрывается стальным листом размером 1х1 м и толщиной хотя бы 0,2 см. Недопустимо монтировать котел там, где хранятся дрова. Возвышение дымовой трубы над крышей должно составлять хотя бы 0,4 м, причем запрещается ставить для отвода дыма негерметичные конструкции.
Минимальное приближение к стенам, даже сделанным из негорючих материалов, равняется 0,7 м. Целесообразно выставлять котел по уровню, так как малейший наклон в сторону плохо отразится на его характеристиках. Знатоки и специалисты рекомендуют утеплять дымоход изнутри. Это помогает точно избежать возникновения конденсата и связанных с ним негативных явлений. Все эти советы вполне можно реализовать и без обращения к специалистам, то есть при минимальных расходах.
Труба дымохода должна достигать высоты, поддерживающей нужную тягу. Минимальное значение – на 50 см выше конька самой высокой постройки, расположенной в радиусе 10 м. Не допускается монтаж дымовых труб, диаметр которых отличается от диаметра шиберов или дросселей газового хода. После этих шиберов следует монтировать прямую вертикаль длиной от 2 м, лишь на следующем участке возможен поворот на 45 градусов, причем строго до 100 см.
Утепление обязательно для всех участков дымохода, которые подняты над дросселем, независимо от размещения их в комнате или вне дома.
Для модульных дымоходов практикуется сборка «по конденсату», когда верхние колена вставляют в нижние сегменты. Нельзя, чтобы дымовые трубы хотя бы немного давили на шиберы. От верхней линии оголовка до вершины трубы оставляют зазор минимум 15 см. Термометры ставят строго на обратных линиях отопительных систем, самое меньшее в 1 м от котла. Целесообразно использовать термометр с разметкой шкалы до 120 градусов.
Начальный участок (1 м отвода для теплоносителя) и такой же сегмент в начале обратного хода лучше формировать из металла. Первые повороты делаются в формате полуотводов. Нельзя использовать вместо них повороты под прямым углом. Вообще, рекомендуется сократить число поворотов. Между фасадной частью котла и ограждений или стен должно находиться минимум 2 м свободного пространства.
Обслуживание
Герметичность самого котла, труб и дымохода следует проверять регулярно, как минимум перед началом каждого отопительного сезона и после его окончания. Для розжига требуется применять только сухую древесину, закладка производится бумагой вплоть до отверстия для первичной вентиляции. Сервисные работы сводятся к удалению пепла и золы с рабочих камер. Также следует изредка освобождать теплообменник от твердых продуктов горения.
Частота очистки его определяется:
- видом (энергетической ценностью) топлива;
- его уровнем влажности;
- концентрацией смолистых веществ.
Снимать нагар и копоть следует осторожно, для этого предусматриваются особые лопатки. Если даже они не идут в комплекте, производитель указывает в технической документации рекомендуемые устройства. Важно контролировать герметичность загрузочной и пиролизной камер. Когда набивка уплотнителя сядет, дверцы подтягивают плотнее либо меняют сам уплотнитель. Замена футеровки самостоятельно производится, только если это допускается по инструкции и только на рекомендованные материалы.
При отсутствии четких указаний желательно консультироваться со специалистами изготовителя. Не допускается топка пиролизных котлов в режиме прямого горения свыше 12 часов подряд и в течение суток; все производители без исключения отказываются заменять сгоревшие перегородки. Первичный режим предназначен строго для инициации пиролизного процесса. Нельзя гасить дрова или уголь водой, применяют только песок. Но и это крайний случай, рекомендуется ограничиваться поворотом шиберов (дросселей) при закрытых дверцах.
Не следует топить котлы при открытых дверцах, за исключением поджига мелких щепок. Фронтальное техническое окно в момент работы пиролизной установки открываться не должно. Если требуется визуально проконтролировать вероятные загрязнения, используют окошко в тыльной части газового хода. В случае необходимости произвести ремонт котла следует приглашать слесарей, располагающих сварочным оборудованием и необходимыми навыками.
Опытные специалисты сами выберут режим сварки без дополнительных указаний.
О том, как сделать пиролизный котел своими руками, вы можете узнать из видео ниже.
