Пиролизный котел верхнего горения: как выбрать, обзор лучших, плюсы и минусы

Содержание

Котлы длительного горения: пиролизые, верхнего горения

Вопрос о том, как безопасно и экономно  отапливать свой дом, дачу или производственные площади — один из самых насущных  в нашей стране, где отопление работает большую часть года. Современные производители предлагают использовать для этих целей котлы длительного горения. В этой категории могут быть агрегаты, построенных по разным принципам, но их объединяет одно – высокая эффективность и более полное использование тепловой энергии горения. 

На каком топливе работают

Самым распространенным является котел, предназначенный для работы на дровах. Есть также большое количество модификаций на угле. Часто такое оборудование почти всеядно:  может работать на иных видах твердого топлива (торфяных, древесных и угольных брикетах, отходах переработки древесины и т.д.).

Чтобы продлить работу котла на одной закладке дров, топку делают большого объема: чем больше за один раз удастся заложить дров, тем дольше они будут гореть. Потому, выбирая котел длительного горения на дровах, в первую очередь обращайте внимание на объем топки для загрузки дров. Классическим примером являются котлы на дровах украинского производства КЧМ (котел чугунный модернизированный), по цене они довольно демократичны, качество неплохое, потому и популярны.

Твердотопливные котлы длительного горения на дровах

Твердотопливные котлы длительного горения на дровах

В некоторых моделях основным видом топлива является уголь. В этом случае стоит обратить внимание на толщину стенок в топке: температуры при горении угля очень высокие (особенно атнрацитов и длиннопламенных марок). Долговечность этого типа оборудования  определяется длительностью срока службы топки. Потому кроме типа материала топки обращайте внимание на толщину ее стенок. В угольных котлах длительного горения  предпочтительнее топка из чугуна или толстой конструкционной, а лучше — нержавеющей стали.

Если вы хотите как можно меньше времени проводить возле котла, то вам подойдет пеллетный котел.  Время его автономной работы зависит исключительно от размеров бункера – резервуара, в который засыпают гранулы. Он может вмещать от 20 кг пеллет до нескольких тонн.

Работа оборудования построена так, что при наличии электричества, агрегат при помощи шнека самостоятельно подсыпает в топку необходимое количество топлива. Если у вас в бункер помещается месячный запас или более, то и наведываться вам в котельную придется только раз в месяц. Пеллетные котлы обладают хорошим КПД — до 90–95%, экономичны. Топливо сгорает почти полностью, так что и чисткой котла придется заниматься примерно раз в месяц. Недостаток таких котлов – довольно высокая стоимость и энегрозависимость (как и у большинства других котлов с автоматическим управлением). Еще один нюанс: такое оборудование требовательно к качеству топлива: пеллеты должны быть целыми и малозольными. При использовании топлива низкого качества горелка забивается, котел останавливается.

Твердотопливные котлы длительного горения пелелтный

Твердотопливные котлы длительного горения пелелтный

Очень привлекательны по многим параметрам многотопливные котлы их еще называют комбинированными. В таких агрегатах может использоваться уголь, дрова и брикеты, их комбинации. В некоторых моделях можно использовать электрический элемент нагрева, который включается после того, как прогорит закладка топлива и котел начнет остывать. Очень удобно.

Приобретая комбинированный котел,  обязательно выясните, какой из видов топлива является основным: проектируют оборудование под один из видов топлива, под остальные вносятся корректировки. Так что именно на основном топливе отопление будет самым эффективным. Потому, если у вас есть возможность заготавливать дрова самостоятельно, а углем планируете топить только в холода, то и основным видом топлива должны быть в этом случае дрова.

Классификация по принципу действия

Котлы на твердом топливе могут использовать два различные принципы действия. По этому параметру различают:

Котлы верхнего горения

Это котлы циклической закладки топлива. Это значит,  что пока не прогорит полностью предыдущая порция дров, угля или брикетов, новые закладывать нельзя. Агрегаты этой конструкции просты, но эффективны. Например, котлы длительного горения «Стропува» на одной закладке дров обогревают помещение до суток (при некоторых условиях до 30 часов), а на закладке угля вообще до 7 суток.  Хотя среднее время горения дров – 6-8 часов.

Принцип работы котла верхнего горения

Принцип работы котла верхнего горения

За счет чего же достигается подобный эффект? Все просто, наиболее ярко этот принцип  можно продемонстрировать на примере вертикально расположенной горящей спички. В таком положении она будет гореть намного дольше, чем спичка, расположенная горизонтально или перевернутая головкой вниз.

Топливная камера в котлах верхнего горения устроена так, что горение происходит сверху вниз. Для этого разработана и запатентована специальная подача воздуха именно в зону горения.  И сам процесс горения при таких условиях больше напоминает тление. А, как известно, при тлении из углеродосодержащего топлива в большом количестве выделяются газы. Большая их часть являются горючими. За счет дожига этих газов в верхней части топки происходит более полное использование энергии, что позволяет значительно увеличить теплоотдачу и уменьшить расход топлива.

К недостаткам таких котлов стоит отнести необходимость следить за качеством топлива: если загрузить сырые дрова или уголь, то КПД котла значительно снижается. Также с использованием топлива повышенной влажности выделяется большое количество золы и сажи. Прихотдится тогда  часто чистить печь и дымоход.

Не всегда хорошо и не иметь возможность подкинуть топливо во время процесса горения. Отрицательный момент состоит еще в том, что ограничена возможность автоматизации процесса управления. Пока такая не реализована. Регулировать можно только интенсивность горения и то в достаточно ограниченных пределах, уменьшая при этом КПД котла.

Пиролизные котлы длительного горения

В таких котлах используется процесс разложения топлива при недостатке кислорода. В результате образуется твердая составляющая (кокс в случае сжигания угля и древесный уголь в случае использования дров) и газообразная. Присутствуют также различные смолы, которые также горючи. Сам процесс разложения происходит с выделением значительного количества тепла.

Но это далеко не вся энергия. Полученные в результате разложения продукты сами по себе являются горючими веществами с высокой теплотворной способностью. Например, теплотворная способность древесного угля в 2,5 раза выше, чем у дров. Также выделенные при разложении пиролизные газы большей частью состоят из горючих компонентов. Не горит только азот и двуокись углерода. Они являются балластом и выводятся из топки. Остальные компоненты имеют очень высокую теплотворную способность, во много раз превышающую теплотворную способность дров, торфа и угля. Потому эти газы дополнительно разогреваются,  отправляются в камеру дожига, где смешиваются с воздухом и догорают, выделяя большое количество энергии.

Движение воздуха в топке при пироизе

Движение воздуха в топке при пироизе

Количество газов, выделяемое при пиролизе, зависит:

  • от типа топлива – больше газов выделяют дрова и торф;
  • от температуры – чем выше температура пиролиза, тем большее количество газов образуется и меньшее остается твердого кокса и древесного угля.

Установки, в которых пиролиз происходит при высоких температурах (до 1200oC), называют еще газогенераторными котлами.

Суть процесса пиролиза - в первично камере горит топливо - во вторичной - газы, которые при этом

Суть процесса пиролиза — в первично камере горит топливо — во вторичной — газы, которые при этом выделились

Особенность пиролизных котлов – две топки: в одной происходит первичное горения топлива (туда оно и закладывается), а во второй дожигаются газы. В обе топки раздельно подается воздух. Воздух для горения топлива называют первичным, а для горения газов – вторичным.

Подобное строение котлов длительного горения с использованием технологии пиролиза хорошо тем, что легко реализуется возможность регулирования интенсивности горения (ограничивая подачу воздуха как первичного, так и вторичного). Именно на этой технологии построены автоматизированные котлы.

В зависимости от того где какая камера располагается пиролизные котлы бывают с верхней или нижней камерой догорания.

При нижнем расположении камеры дожига производить закладку дров удобно. Она имеет выход в дымовой тракт, который располагают снизу. Дальше дым попадает в дымоход и выходит на улицу. Вроде бы все логично, однако чистить печь потребуется гораздо чаще, т. к. зола из верхней камеры горения будет падать вниз и засорять «пиролизную» камеру. Кроме этого, требуется пиролизные газы искусственно при помощи вентиляторов или дымососов направлять вниз, ведь сам по себе дым вниз двигаться не станет.

Разные типы устройства пиролизных котлов

Разные типы устройства пиролизных котлов

Меньшее распространение получили агрегаты с верхним расположением камеры догорания, хотя тут искусственно создаваемая тяга не нужна, так как дым сам распространяется вверх. Однако такой котел имеет сложную конструкцию дымового канала, которая требуется для того, чтобы отобрать максимум тепла. При таком расположении топки дожига, камера догорания расположена ближе к дымоходу, и вверх стремится самая горячая часть воздуха, а нам необходимо максимальное количество энергии отдать на обогрев, а не выпустить в трубу. Потому дымоотводный тракт выполняют в виде змеевика.

Существенный недостаток пиролизных котлов – требовательность к качеству топлива. Если говорить о дровах, то оптимальная их влажность для пиролизных котлов – 13-20%. При использовании такого топлива выход газов будет максимальным и эффективность самой высокой. Допустима влажность дров до 30%. При использовании еще более «мокрых», резко снижается КПД, образуется сажа и большое количество зольного остатка.

Аналогично дело обстоит и с углем: тут тоже нужно использовать сухое топливо, причем с высокой теплотворной способностью. Оптимальным считается антрацит средних фракций, чуть хуже ведет себя длиннопламенный, тяжело работают агрегаты со спекающимися марками. Их лучше исключить, так как велика вероятность затухания котла. Зато пиролизные котлы очень хорошо работают с брикетами любой формы и из любого сырья (кроме пеллет – они просыпаются через колосники в некоторых моделях).

Основной недостаток  многих печей длительного горения - требовательность к качеству топлива

Основной недостаток многих печей длительного горения — требовательность к качеству топлива

Еще один недостаток пиролизных котлов длительного горения – значительная цена оборудования. Но это связано с тем, что для обеспечения долговечности при высоких температурах пиролиза требуются качественные и массивные жаростойкие материалы. Большое внимание из-за высоких температур уделяется системе безопасности, а это ведет к увеличению стоимости. Немалую роль в ценообразовании имеет и автоматика. Так что высокая стоимость обоснована. Нужно сказать, что высокая цена на пиролизные котлы, достаточно быстро оправдывает себя за счет экономии топлива.

Твердотопливный котел верхнего горения: особенности и преимущества

Интенсивное загородное жилищное строительство, которое в последние годы набирает обороты, выдвигает все новые и новые требования к видам отопительной техники. Организация автономного отопления, полностью независимого от централизованных источников, ставит владельцев перед выбором. В качестве альтернативы газовому водяному отоплению сегодня все чаще используются котлы на твердом топливе. Современные модели подобной отопительной техники обладают высокими технологическими характеристиками и экономичны. Единственный нюанс, который заставляет задуматься потребителей перед выбором модели нагревательного прибора – необходимость частой загрузки отопительного оборудования топливным материалом.

Практичность отопительного оборудования в процессе эксплуатации играет для нас, если не основную, то однозначно ведущую роль. Газовый котел, электрические нагревательные приборы представляют собой практически полностью автономные отопительные аппараты, тогда как твердотопливные котлы требует постоянного присутствия человека. Реальным выходом из сложившейся ситуации станет установка в собственном доме твердотопливного котла с функцией верхнего горения. Познакомимся ближе, что собой представляет данный тип нагревательного устройства, каковы конструктивные особенности агрегата.

Основные мотивы, которые заставляют нас обратить внимание на отопительные котлы верхнего горения

Частота обслуживания  — обобщающая величина, которая характеризует любую бытовую технику. Для нагревательных отопительных приборов этот параметр является одним из ключевых. В отопительный сезон котел вынужден работать регулярно, обогревая жилые помещения и обеспечивая обитателей дома горячей водой для бытовых нужд. Твердотопливные котлы сегодня обладают высоким КПД, мощные и энергоэффективны. Топливо, используемое для работы агрегатов, дрова, уголь, топливные брикеты и пеллеты достаточно доступны. Выбор зависит только от модели твердотопливного прибора и стоимость топлива.

В холодный период от твердотопливных агрегатов налицо реальная польза. Это касается  не только эффективной и качественной работы автономной системы отопления, но и существенной экономии собственного бюджета. При таком количестве плюсов, есть у твердотопливных котлов один существенный минус. Речь идет о необходимости лично участвовать в его обслуживании.

Подготовка агрегата к работе и его чистка – мероприятия плановые, которые требуется проводить хоть и регулярно, однако не так часто, как кажется. Основная проблема для данного оборудования, с которой приходится сталкиваться, заключается в регулярной загрузке топлива. Частота загрузки топлива зависит от вида нагревательного прибора и от климатических условий за окном. Независимо от того, будете ли вы топить свой котел углем или дровами, подкидывать в топку топливо придется вам.

Для справки: традиционный твердотопливный котел, работающий на дровах или угле, где нет технической возможности осуществлять автоматическую подачу топлива в камеру сгорания, требует от 2 до 8 загрузок в сутки. Интенсивность обогрева, качество топливного ресурса и мощность котла определяет количество загрузок.

Оценив объем предстоящих хлопот с твердотопливным устройством, многие жители частных домов отдают предпочтение котлам с верхней загрузкой. Такое оборудование обеспечит больше личной свободы обитателям дома. Вам вместо роли истопника и кочегара останется только наслаждаться уютом и комфортом.

Основная особенность отопительных котлов с верхним способом горения

Учитывая сложности с обслуживанием отопительных аппаратов на твердом топливе, производители решили не только использовать новые технологии в конструкции отопительной технике, но и вернуться к традиционным технологиям. Главная задача, которую удалось решить в процессе модернизации котельного оборудования, увеличить продолжительность горения топлива одной загрузки. Получить данный результат удалось за счет использования в твердотопливных котлах принципа верхнего горения.

Технология работы котла за счет верхнего горения, не является чем-то принципиально новым. Топливо, загруженное в топку, горит сверху вниз. Т.е. наоборот, не так как в котлах традиционного вида. Горение начинается с самого верхнего слоя, куда подается через подвижный распределитель необходимый поток воздуха. По мере прогорания топливной массы, распределитель воздуха под собственным весом опускается вниз, обеспечив горение следующему слою. Загруженное топливо, таким образом, равномерно сгорает слой за слоем, выделяя в большом объеме горючий древесный газ.

На этом этапе температура в топке агрегата достигает 450 0С.

На этом этапе включается в работу принцип пиролиза. Мельчайшие продукты горения, вместе с выделяемым древесным газом полностью сгорают, выделяя огромное количество тепловой энергии. В камере сгорания в результате работы агрегата практически не остается остатков топлива.

Для справки: Пиролиз – экзотермическая реакция, в результате которого под воздействием высокой температуры происходит процесс разложение органических соединений, с последующим выделением горючего газообразного вещества. Основной нагрев твердотопливного котла в процессе горения осуществляется за счет сжигания древесного газа.

Древесный  (пиролизный) газ поступает во вторую камеру через металлический диск, где за счет нагнетаемого горячего воздуха воспламеняется. Температура горения во второй топке достигает в этот момент огромных значений, 500-800 0С. Все просто и понятно. Главное — это конструкция нагревательного аппарата.

Именно от процесса сжигания зависит и скорость горения топлива. В отопительном оборудовании классического типа дрова сжигаются достаточно быстро, выдавая максимально возможное тепло в течение короткого промежутка времени. Другими словами, в течение короткого периода агрегат выходит на пик своей мощности, после чего без последующей подкладки топлива котел начинает терять нагрузку. Постоянно подгружать новую порцию дров не всегда удобно и физически возможно. Твердотопливные котлы с верхней загрузкой работают совершенно иначе. Одной загрузки с таким аппаратом может хватить на 12, 24 и более часов работы. Интенсивность горения зависит от нагрузки на отопительную систему.

Все просто и понятно. Главное — это конструкция нагревательного аппарата.

Конструкция котла с верхней загрузкой

Отопительное оборудование с верхней загрузкой, имеет конструкцию, схожую на свечу. Твердотопливный котел подобного типа имеет вертикально стоящий корпус в форме цилиндра. Вертикальное расположение определено принципом действия агрегата, к тому же корпус в данном устройстве двухслойный, играя роль теплообменника. Между внешней и внутренней стенкой циркулирует сверху вниз котловая вода, получающая тепло в результате горения пиролизного газа.

Принцип действия определяет и место расположения загрузочного камеры. Над ней имеется камера подогрева воздуха, через которую двигает вверх вниз распределитель воздуха. В нижней части аппарата оборудован подзольник, место куда поступает минимальное количество остаточных продуктов горения.

На данный момент производители выпускают твердотопливные приборы длительного горения в двух вариантах исполнения:

  • агрегаты, потребляющие дрова и топливные брикеты;
  • устройства, работающие на угле, дровах и топливных брикетах.

В большинстве случаев производители заявляют о длительности работы котла от одной загрузки непосредственно в технической документации к отопительному котлу. Как правило, эти сроки варьируются от 24 до 48 часов при работе на дровах и брикетах, до 3-5 суток при загрузке котла углем.

Для справки: Во многом на длительность горения топливного материала оказывает влияние качество топлива. Дрова из твердых пород дерева (береза, дуб, бук, ясень) горят долго, выделяя при этом большое количество тепла. Древесины хвойных пород горит интенсивнее, соответственно срок работы котла на сосновых дровах будет значительно меньше.

Помимо дров, брикетов и угля для работы отопительного прибора этого типа можно использовать вторичные продукты деревообработки. При выборе вида топливного ресурса необходимо учитывать его доступность. Единичная загрузка потребует от вас до 30-50 кг готового топлива. Мощность котла определяет высоту закладки. В разных моделях этот параметр варьируется в пределах 600-1500мм. Что касается мощности, то здесь разлет параметров еще больше. Сегодня выпускаются котлы для автономного отопления мощностью в 8,10,20 и 40 кВт.

Система управления нагревательного прибора с верхней загрузкой

С вопросом, касающимся принципа работы котла и способа загрузки, разобрались. Здесь все понятно и доступно. Как выглядит система управления подобной техникой, рассмотрим далее. В котлах длительного горения основной принцип управления построен на регуляции потока воздуха, поступающего в камеру сгорания. Модели, представляющие собой обычные агрегаты, имеют для регулировки воздушных масс механическое приспособление. Обычная заслонка, имеющая цепной привод, приводится в действие в результате работы термостата. Однако такой способ имеет один критический технический недостаток.

Термостат настроен на определенный температурный режим. При нагреве теплоносителя до определенной температуры заслонка принимает определенное положение, снижая интенсивность горения. Достичь резкого снижения температуры не представляется возможным ввиду большой инерции работающего агрегата. По инерции теплоноситель будет продолжать нагреваться какое-то время, работая на систему отопления.

Аналогичный принцип действия связан и с увеличением температуры подогрева котловой воды. До тех пор пока котел не выйдет на номинальную мощность, температура теплоносителя будет расти очень медленно.

Иначе обстоит ситуация с агрегатами, которые оборудованы вентилятором. Электрический прибор нагнетает воздух в случае необходимости, увеличивая интенсивность горения. За счет нагнетателя воздуха удается снизить инерцию нагревательного оборудования длительного горения. Включением и выключением нагнетателя управляет автоматика, которая оснащена датчиками, фик

Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром

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.

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.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как работает печь с водяным контуром для отопления дома

История появления отопительных приборов пиролизного типа

Содержание статьи

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.

Во многих регионах планеты технология получения древесного угля из дров по сей день не претерпела каких-либо изменений

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:

Один из наиболее распространённых вариантов компоновки пиролизных котлов длительного горения:

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.

На данной схеме представлен котел с верхним поддувом – на первый взгляд, он практически неотличим от пиролизного в прямом понимании этого термина.

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.

Схема движения потоков газов в котле с нижним расположением камеры дожига пиролизных газов

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.

Один из вариантов пиролизного твердотопливного котла с нижним расположением топочной камеры

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.

Производители указывают, с какими видами твердого топлива могут работать их модели

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 котел на дровах длительного горения

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:

Среди разнообразия моделей необходимо уметь выбрать оптимальную для конкретных условий эксплуатации

  • 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 буферной емкости для твердотопливного котла, 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.

Логотип «Гейзер» на отопительном оборудовании – как своеобразный «знак качества»

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.

принцип работы и особенности эксплуатации

Спецпредложение! Отопительное оборудование со скидками до 50%.
Есть в наличии весь модельный ряд Vaillant, Viessmann,
Baxi, Bosch, ACV, Protherm, РУСНИТ, Buderus, Kermi и другие.

Грамотное проектирование и установка систем под ключ.
Звоните: +7 (499) 110-02-51 (Москва и область).

E-mail: [email protected]

На сегодняшний день существуют отопительные котлы длительного горения, работающие на твердом топливе. Данное оборудование характеризуется продолжительной работой при одной закладке топлива. Stropuva, котел одного из ведущих производителей, сертифицированный в 2003 году, может проработать около 31 часа на мощности 5-6 киловатт после одной закладки 50 килограмм топлива.

Твердотопливные котлы верхнего горения

Благодаря чему достигается подобная автономность?

  • Отсутствует колосник и зольник. Снизу расположен глухой поддон. В самой нижней части заложенного топлива горение не допускается.
  • Топка обладает цилиндрической формой. Воздух подается по центру — в результате чего обеспечивается горение верхнего слоя заложенного топлива.
  • Распределитель воздуха топки подвижен, во время сгорания заложенного топлива он упирается в горючее и опускается по мере снижения его количества. Благодаря этому насыщенный кислородом воздух постоянно подается в место горение топлива.
  • В месте, куда подается свежий воздух, осуществляется только частичное окисление углеводородов. Все продукты, образовавшиеся при сгорании топлива, удаляются через верхнюю часть топки. Массивный диск из металла отделяет продукты сгорания от области горения и выводит их.
  • После этого пиролизный газ смешивается с атмосферным воздухом, а затем летучие продукты горение догорают, отдавая остатки тепловой энергии теплообменнику.

Устройство твердотопливного котла верхнего горения

При входе в камеру, где догорают летучие компоненты топлива, устанавливается автоматический регулятор тяги, представляющий собой довольно несложное устройство, благодаря использованию которому определяется температура теплоносителя по тепловому расширению корпуса и подстраивается скорость движения печных газов. В качестве теплообменника выступает корпус котла. Циркуляция воды осуществляется сверху вниз.

Основная трудность работы данного оборудования – это необходимость удаления золы потоком воздуха, чтобы она не мешала горению топлива.

Стоит обратить внимание: после того, как котел был введен в рабочий режим, можно догружать в него топливо в сравнительно небольших количествах, таким образом, к примеру, можно сжигать бытовые отходы.

Достоинства

Плюсы данного решения очевидны: 

  • Период работы без необходимости дозакладки топлива определяется лишь размером топливника.
  • Перед нами, фактически, еще одна разновидность пиролизного котла. Соответственно все его достоинства, том числе и высокий КПД, остались. Закладываемое топливо сгорает без остатка.
  • Оборудование очень отказоустойчиво. Никакой сложной автоматики он не имеет.
  • В 2007 году в Литве начали производить универсальные котлы, которые могут сжигать не только древесину и продукты деревообрабатывающей промышленности, но и уголь. Позже производить подобное оборудование стали производить и в России.

Недостатки

Однако подобные котлы имеют некоторые минусы:

Устройства более чувствительны к изменениям температуры теплообменника, нежели традиционные твердотопливные котлы. Незначительные повышения выше допустимого скорости циркуляции означает выпадение конденсата в системе теплообменника, а также ускорение коррозии.

Однако: чугунные котлы длительного горения, работающие на твердом топливе, боятся конденсата гораздо меньше, чем стальные, поскольку чугун в меньшей степени подвержен воздействию коррозии.

Не во всех случаях наддув может справиться со спекающим пеплом. Слишком большее количество пепла способно вызвать снижение теплоотдачи котла. Находящиеся непосредственно в пламени диск и опорная балка, которые отсекают зону горения топлива, достаточно быстро сгорают.

Лучше всего не загружать в топку крупнофракционное топливо, например, не колотые дрова, поскольку горение топлива будет не только сверху. Также не стоит загружать в котел топливо недостаточно просушенное (влажное).

К тому же габариты топки значительно затрудняют ее розжиг в случае неполной загрузки.

Отличительные особенности

Твердотопливные котлы верхнего горения, бывают исключительно напольными, поскольку они обладают слишком большой массой для настенного монтажа.

По всем остальным показателям они являются самыми обычными котлами, работающими на твердом топливе.  (См. также: твердотопливные котлы для отопления частного дома.)

Мощность

Данный показатель – мощность котлов, варьируется в зависимости от назначения.

  • Котлы литовского производства Stropuva имеют минимальную тепловую мощность в 7КВт. Младшие модели подобных котлов предназначены для сравнительно небольших частных домов.
  • Мощность украинских Буранов достигает 40 киловатт.
  • Котлы русского производства, предназначенные для отопительной системы частных домов, имеют мощность 95 КВт.
  • Котлы польского производства Логика могут иметь тепловую мощность 200 киловатт, благодаря чему способны отапливать дом площадью 2000 м2. Однако чаще всего их используют для отопления офисов и теплиц.

Теплообменник и корпус могут быть изготовлены из чугуна или стали.

Чугунный теплообменник более долговечный. Однако стоит сказать, что чугунный котел весит горазда больше стального, что создает определенные трудности при его монтаже.

Если говорить о стальных теплообменниках, то стоит сказать, что для их производства может использоваться сталь самого различного качества от низкосортной до высококачественной, которая обладает устойчивостью к воздействию высоких температур. Помимо этого стальные котлы часто имеют защиту из шамотного кирпича.

Топка подобных котлов гораздо больше, нежели у других устройств, предназначенных для отопительной системы. Помимо того, что данное оборудование может отапливать дом, он также может снабжать его горячей водой. При этом теплообменник, использующийся для нагрева воды, должен быть проточным или же иметь специальную накопительную емкость. Если теплообменник проточный, то данный отопительный котел должен обладать довольно высокой эффективной тепловой мощностью и водяной контур длительного горения.

Очумелые ручки

Возможно ли изготовление котла данного типа самостоятельно?

Это возможно, однако только в том случае, если в вашем распоряжении имеется сварка и другой необходимый инструмент для его изготовления.

Твердотопливный котел верхнего горения своими руками можно изготовить на основе обычной стальной бочки, однако лучше всего для этого цели подойдет отрезок магистральной трубы, поскольку она обладает более предпочтительной толщиной стенок. Несмотря на то, что у фабричных котлов отсутствует зольник, лучше всего сделать его.

Зольник представляет собой дверку, предназначенную для удаления из котла продуктов сгорания топлива.

Монтаж

Как необходимо устанавливать котлы верхнего горения?

Данное оборудование вполне можно установить самостоятельно, поскольку это не газовое оборудование, для осуществление монтажа которого необходимо вызывать представителя газовой службы.

Инструкция по установке котла определяется двумя основными особенностями подобных изделий:

Наружные стенки котла могут заметно нагреваться даже если это изделие, имеющее водяную рубашку вокруг топки, о сделанных самостоятельно изделиях, имеющих одинарные стенки,  говорить нечего. В том случае, если котел монтируется на расстоянии не менее полуметра от самой ближайшей стены, если стены возведена из горячего материала, например из дерева, их необходимо дополнительно защитить, обшив листами оцинковки с асбестовой прокладкой или используя кирпичную кладку.

Просвет между дымоходом и стеной или перегородкой из дерева должна превышать двадцать пять сантиметров. Данный просвет необходимо заполнить утепляющими материалом, базальтовой ватой, после чего делается прокладка из асбестового листа и это место обшивается оцинковкой.

Помимо соблюдения дистанции между котлом и стеной необходимо сделать для котла основание (ставить котел на деревянное перекрытие противоречит всем пожарным нормам), представляющее собой полметра армированного с бутом или же со щебнем.

Внимание! Котлы данного типа, обладающие сравнительно малой мощностью также имеют очень внушительную массу, которая увеличиться еще, как минимум, на пятьдесят килограмм после закладки в котел топлива, ведь котлы потому и работают долго, что в них загружено сразу много топлива.

Видео по теме

Заключение

Все о чем вы прочли в данной статье – это еще не полная информация о котлах, более детальную информацию и разновидностях котлов можно узнать из видео в данном материале.

Тепла зимой Вам!


Загрузка…


Цепная решетка шнековый топочный угольный пиролизный котел

1. Обнаженная упаковка для части котла и деревянная упаковка для принадлежностей котла.

2. Обычно мы используем 20 контейнеров, 40 контейнеров или 20 контейнеров с плоскими стеллажами и 40 контейнеров с плоскими стеллажами для загрузки.

3. Все товары будут восстановлены после упаковки в тару.

4. У нас есть стабильная судоходная компания для сотрудничества. Они подтвердят безопасность товара.

5. Способ доставки отличается в зависимости от страны заказчика.В основном по морю. Какая-то страна поездом.

Если вам нужен паровой котел других типов, пожалуйста, нажмите на следующую картинку.

Вопрос: Как быстро получить лучшую цену?

A: Нам нужно знать мощность котла, топливо, которое вы планируете использовать, и необходимое давление пара, и тогда мы сможем подтвердить модель котла.

Клиент должен предоставить нам свое имя, адрес электронной почты и название компании, после чего мы незамедлительно вышлем вам прайс-лист.А если вы используете WhatsApp, Skype или WeChat, вы можете предоставить нам свой ID, это будет удобнее для нашего общения.

Q: Почему вы должны верить нашему качеству?

A: более 60 лет опыта, основан с 1956 г .; 15-летний опыт экспорта; экспортируется более чем в 80 стран мира; 15 передовых инженеров; Назначенный правительством Китая производитель котлов; Имеет сертификат ISO9001.

Q: Как насчет установки и ввода в эксплуатацию?

A: После того, как вы получите котел, мы поможем вам выполнить некоторую подготовку к установке; Если у вас есть необходимость, мы можем отправить инженеров к вашему месту жительства для руководства установкой.Но за это нужно платить. 100USD / день на одного инженера.

Q: Каков срок службы вашего котла?

Обычно котел рассчитан на срок службы 30 лет, но при правильной эксплуатации и хорошем обслуживании котел можно использовать 30-40 лет.

.Подгонянная

горизонтальная электростанция пиролиза биомассы для Турции

3000 долларов США.00–60 000 долларов США

/ Устанавливать
| 1 компл. / Компл. (Мин. Заказ)

Номер модели:

ЗГ-35/3.82-М + Т

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.