Добавить в закладки
Статьи

Твердотопливные пиролизные котлы: устройство, принцип действия, особенности


 

Пиролизные твердотопливные котлы длительного горения приобретают все большую популярность благодаря своим особенностям и возможности экономно расходовать топливо. Современные технологии позволяют использовать агрегаты в автоматическом режиме наподобие газовых котлов, что делает их эксплуатацию более удобной. Мы расскажем, как устроены пиролизные отопительные котлы и в чем их основные особенности.

Твердотопливный пиролизный котел на дровах для системы отопления дома.

Твердотопливный пиролизный котел на дровах для системы отопления дома.



Газогенераторные котлы на твердом топливе

Устройство и принцип действия

Основные узлы газогенераторного котла.

Основные узлы газогенераторного котла.

Пиролизный твердотопливный котел работает по принципу генерации горючего газа из твердого топлива при нагревании его в отсутствие кислорода. Затем выделяющийся газ подается в камеру сгорания, где обогащается кислородом и сгорает. Процесс сжигания выделенных летучих веществ и нагрев теплоносителя напоминают работу обычного газового котла.

Работа топки похожа на сжигание природного газа в газовом котле.

Работа топки похожа на сжигание природного газа в газовом котле.

Пиролиз – это процесс разложения веществ на составляющие при нагревании. Наиболее пригодным видом топлива для пиролиза является древесина, бурый уголь и топливные брикеты из отходов древесины. При нагревании дров до температур 200 — 800 градусов и выше они выделяют смесь углеводородов (бензол, ацетон, фуран, метиловый спирт), азота, угарного газа, уксусной кислоты и водорода.

Важно! Строго говоря, любое горение древесины происходит посредством пиролиза, так как горит не углерод, а продукты распада дерева – углеводороды.

Твердотопливные котлы пиролизные работают по одной схеме.

Твердотопливные котлы пиролизные работают по одной схеме.

В котле создается тяга за счет работы дымоотсоса или дутьевого вентилятора, и летучие продукты распада древесины увлекаются в камеру сгорания. Там к ним подмешивается воздух и происходит воспламенение. Выделяемое тепло идет на прогрев теплоносителя – воды, воздуха или другого вещества.

Как правило, камера загрузки расположена сверху, а ее полом является колосник. Дрова загружают в камеру загрузки и поджигают, затем камеру закрывают и включают дутьевой вентилятор или дымосос, при этом возникает тяга, которая направляет потоки воздуха сквозь дрова и колосник в нижнюю камеру. В нижней камере смесь летучих продуктов обогащается свежим воздухом и воспламеняется.

Движение пиролизных газов и воздуха в камерах.

Движение пиролизных газов и воздуха в камерах.

Горящие газы проходят сквозь теплообменник, по которому циркулирует вода, и удаляются через дымоход. Все детали топки и газовых каналов выполняют из жаропрочной легированной стали и керамобетона, теплообменники – из меди или другого металла с высокой теплопроводностью.

Важно! С помощью регулировки подачи первичного воздуха в камеру загрузки можно влиять на интенсивность горения, более того, этот процесс можно автоматизировать через обратную связь с термодатчиками в отопительной системе. Таким образом, производители могут делать пиролизные котлы отопления на твердом топливе с автоматическим управлением.

Особенности

На фото изображен современный заводской газогенераторный котел, сделать такой своими руками невозможно.

На фото изображен современный заводской газогенераторный котел, сделать такой своими руками невозможно.

Отопительные пиролизные котлы имеют ряд характерных особенностей, которые следует иметь в виду при покупке агрегата.

Наиболее существенны такие свойства:

  • Агрегат работает за счет принудительной тяги. Дымосос или вентилятор производит двойное верхнее дутье, без которого процесс пиролиза и сжигания газов не получится. Вывод: устройство может работать только при наличии напряжения в сети питания вентилятора;
  • Инструкция предъявляет достаточно строгое требование по влажности топлива – она не должна превышать 20 – 35 %, иначе водяные пары разбавят углеводородную смесь и горение прекратится;
  • Диапазон загрузки первичной камеры должен составлять 50 – 100 %, так как именно при таком режиме обеспечивается КПД на уровне 85 – 92 %. Использовать котлы пиролизные твердотопливные с загрузкой 30 % и ниже производители не рекомендуют;
  • Агрегат может дублироваться газовым и жидкотопливным котлом. Если влажность дров высокая или нет напряжения в сети такое решение спасет вас от мороза.
Обязательно учитывайте особенности данной техники перед покупкой.

Обязательно учитывайте особенности данной техники перед покупкой.

Важно! Приобретать пиролизный агрегат имеет смысл, если у вас есть источник дешевых дров и условия для их нормальной сушки и хранения. Иначе газовый котел будет выгоднее.

Преимущества и недостатки

Современные модели имеют небольшие габариты и хорошо смотрятся в доме.

Современные модели имеют небольшие габариты и хорошо смотрятся в доме.

К достоинствам газогенераторных установок можно отнести такие их качества:

  • Регулировка процесса горения позволяет работать длительное время с одной закладки дров. Для устройств с нижним горением это время составляет до 12 часов, с верхним – до 30 часов. Горение такого же количества топлива в обычной печи составляет 3 – 4 часа;
  • Возможность автоматического управления процессами и регулирования в реальном времени;
  • Полное сгорание топлива обеспечивает экономию дров и уменьшение отходов в виде золы, дегтя и других соединений;
  • Двухступенчатая схема сжигания топлива позволяет повысить КПД установки;
  • Высокая температура в верхней камере подавляет выделение CO, что делает устройство более экологичным.

Важно! В результате данного подхода удается добиться заметного экономического эффекта (7 – 10 %) и повысить удобство использования отопления за счет автоматического управления процессом горения.

Важно обеспечить сухое помещение для хранения дров.

Важно обеспечить сухое помещение для хранения дров.

Недостатки газогенератора сводятся к таким его особенностям:

  • Высокая цена. Современные твердотопливные системы обходятся в 2 и более раз дороже конкурентных устройств;
  • Зависимость от электроэнергии;
  • Требовательность к состоянию топлива – его влажности;
  • При малых нагрузках горение становится нестабильным;
  • Невозможность автоматической подачи топлива.
Подкидывать дрова приходится вручную.

Подкидывать дрова приходится вручную.

Важно! Для успешной эксплуатации газогенераторного котла существенную роль играет грамотная организация всей отопительной системы. При наличии правильной разводки, тщательной подборке аппарата и хорошей автоматики одной закладки дров хватает на сутки работы.



Вывод

Котлы на твердом топливе с пиролизом отличаются большей экономичностью и высоким КПД по сравнению с дровяными печами. При этом при покупке аппарата следует учитывать его особенности, иначе его использование может стать невыгодным (см.также статью «Боринские газовые котлы отопления – модели и их особенности»).

Смотрите видео для более полного впечатления и лучшего понимания темы.

Нажимая на кнопку, вы даёте согласие на обработку своих персональных данных


Поделитесь:
Автор: Елисей АГАФОНОВ
Опубликовано: 20.05.2015


  X