Принцип работы пиролизного котла, работающего на твердом топливе, виды и классификация

Содержание

Принцип работы твердотопливных котлов

Принцип работы пиролизного котла, работающего на твердом топливе, виды и классификация

Какого бы вида ни был твердотопливный котёл, все имеют высокий уровень коэффициента полезного действия, именно благодаря конструкции и принципу устройства. На этой страничке рассмотрим и попробуем разобраться как работают твердотопливные котлы.

Основное отличие между обычными твердотопливными котлами и твердотопливными котлами длительного горения состоит в том, что во втором случае горение происходит намного дольше благодаря принципу сгорания.

Итак рассмотрим принцип работы твердотопливных котлов и как работают котлы на твёрдом топливе, чтобы понимать как выбрать котёл.

Принцип работы котла длительного горения на твёрдом топливе

Как правило, такие твердотопливные котлы работают по принципу “верхнего горения”. Как работает котёл длительного горения? До того, как кислород попадает непосредственно в топку, где происходит горение, он подогревается.

Греется для того, чтобы в итоге уменьшить количество отходов горения: сажи, золы. Кислород подаётся не снизу вверх, а сверху вниз. Таким образом горит только верхний слой твёрдого топлива, уложенного в топке.

Из-за того, что воздух заходит сверху, он не проникает вниз и там процесс горения невозможен. Горит только верхний слой топлива. Когда верхний слой сгорает, включается подача на нижний слой.

Внимание!

Так постепенно по мере сгорания воздух подаётся всё ниже и ниже. Благодаря такому подходу всегда горит верхний слой топлива, и нетронутым остаётся тот, что снизу, пока до него не дойдёт очередь.

Это позволяет очень экономно расходовать топливо, и контролировать процесс горения. Именно с такой технологией твёрдое топливо горит очень долго.

Такие котлы не только экономичны но и экологичны. Конечно, при условии использования огнестойких строительных материалов, которые не только обеспечат максимальный КПД котла, изолируя тепло, но и обезопасят от возможных возгораний.

Наглядно понять, как работает пиролизный котёл, можно из этого ролика:

Как работает пиролизный котёл. Устройство и принцип работы пиролизного котла

Принцип работы пиролизного твердотопливного котла построен на процессе разложения твёрдого топлива на пиролизный газ и кокс. Достигается это с помощью недостаточной подачи воздуха.

Из-за слабой подачи воздуха топливо медленно тлеет, но не горит, в результате образуется пиролизный газ. В результате газ соединяется с воздухом. происходит горение и выделяется тепло, которым греется теплоноситель.

Благодаря такому процессу в дыму крайне мало вредных веществ, да и сажи и золы незначительно. Так что в случае с пиролизными котлами, так же можно говорить об экологичности.

Итак, рассмотрим подробнее принцип работы пиролизного котла

  • Что такое пиролиз? Пиролиз — процесс сжигания в условиях недостаточного количества кислорода. Результатом такого горения являются твёрдые продукты горения и газ: твёрдые отходы — это зола и смесь летучих углеводородов  плюс углекислоты.
  • Принцип работы газогенератора(или пиролизного котла), заключается в том, что такой твердотопливный котёл разграничивает процесс теплотворения на два процесса. Первый, это обычный процесс горения твёрдого топлива, при ограничении подачи кислорода. При дефиците воздуха, твёрдое топливо очень медленно тлеет выделяя газ. Ограничивает подачу кислорода, котёл очень просто, механической заслонкой, которая в зависимости от количества воздуха в топке, либо открывается либо закрывается. При этом можно вручную «поддать жару», приоткрывая заслонку.
  • Вторая часть процесса сгорания топлива, заключается в прогорании летучих отходов процесса горения в первой топке. Во второй топке прогорает так называемый пиролизный газ — результат горения твёрдого топлива в первой топке.
  • Регулировка при этом, также как и в случае подачи воздуха в первую топку, происходит очень просто. Термостат контролирует процесс горения и изменяет работу котла ровно настолько, насколько необходимо для выработки необходимого количества тепла. По принципу работы он не особо отличается от термостата для водонагревателя.
  • Эффективность пиролизных котлов. На сегодняшний день самые эффективные котлы — те, в которых горение происходит сверху вниз. Конечно, это накладывает определённые сложности, например, в таких котлах приходится делать принудительную тягу, ведь вторая камера дожига пиролизного газа находится под колосником. Если проще: топливо рассыпается в продукта отходов процесса горения — в золу. При этом образовывается газ, который также дожигается. В результате: максимальное выделения тепла, практически с безотходным процессом горения. Плюс, золу можно использовать как удобрение.

Принцип работы пиролизного котла устроен таким образом, что помимо максимально эффективного сгорания топлива, мы имеем и минимальные отходы процесса горения. Основной минус — это цена пиролизных котлов, но положительных моментов, на самом деле очень много:

  • Минимум отходов и минимальная чистка топки, в сравнении с другими твердотопливными котлами.
  • Долгое время автономной работы без дозагрузок, благодаря экономичной подаче воздуха.
  • Автоматизация процесса горения. Котёл сам регулирует когда увеличивать горение и когда уменьшать.
  • Твёрдое топливо больших размеров подходит для таких котлов, так как в любом случае дожигание топлива проходит практически полностью.

Автоматика и механика твердотопливных котлов

Несмотря на все уровни контроля за процессами горения и безопасности эксплуатации в целом, твердотопливные котлы практически не содержат сложных автоматических устройств.

Именно благодаря тому, что чаще всего температура регулируется механикой, в котлах практически нечему ломаться. Кроме того сама конструкция котлов является простой и надёжной. Потому и монтаж твердотопливного котла своими руками выполнить реально, но лучше обратиться к специалистам.

Даже сделать котельную своими руками можно, но зачем лишние проблемы, если можно всё доверить профессионалам?

Источник: http://tverdo-kotel.com/printsip-raboty-tverdotoplivnyh-kotlov/

Устройство котлов на твёрдом топливе: варианты и возможности

Устройство котлов на твёрдом топливе: варианты и возможности

Котлы на твёрдом топливе более других разновидностей отопительного оборудования приспособлены для полностью автономного функционирования с целью отопления индивидуальных домов, и – особенно – загородных особняков, построенных в сельской местности. Традиционные исполнения таких агрегатов не требуют наличия источников газа или электроэнергии и, при доступности сырья – угля, дров, торфа, пеллет – способны качественно и сравнительно недорого обогревать жилые и служебные помещения дома.

При этом устройство котла на твёрдом топливе всецело определяется его конструкцией и принципом действия.

Рассмотрим основные виды современных конструктивных решений такого оборудования с объёктивным анализом их сильных сторон и особенностей эксплуатации.

Классификация твердотопливных отопительных котлов

В большинстве случаев стандартные исполнения рассматриваемых агрегатов (творения самоучек от теплотехники в расчёт принимать не стоит, поскольку они – плод инженерной смекалки авторов под сугубо конкретные жизненные обстоятельства) включают в себя:

  • Традиционные котлы.
  • Пиролизные котлы.
  • Котлы длительного горения.

Кроме этой, наиболее общей классификации, твёрдотопливные котлы могут различаться по виду применяемого топлива (дровяные, угольные, пеллетные и пр.

), по материалу корпуса, из которого они изготовлены (стальные или чугунные), по числу контуров отопления (одно- и двухконтурные), а также по типу систем, контролирующих процесс работы агрегата (механические и электронные системы контроля).

В дальнейшем рассматриваются твердотопливные агрегаты наиболее распространённых конструкций, в качестве теплоносителя для которых используется вода (хотя бывают ещё воздушные и паровые).

Принцип действия традиционных котлов, работающих на твёрдом топливе

Независимо от фирмы-производителя, такие котлы в той или иной мере используют принцип хорошо известной русской печи. Нюансы состоят, в частности, в способе загрузки топлива: верхнем или фронтальном.

Устройство твердотопливного котла отопления рассмотрим на примере агрегата с фронтальной подачей топлива (рис. 1). Естественно циркулирующий по отопительному контуру теплоноситель через входной патрубок поступает в зазор между топочным отделением и внешним корпусом.

В дальнейшем работа агрегата осуществляется в такой последовательности:

  • Топливо через дверцу топочного отделения загружается на колосниковую решётку, после чего поджигается;
  • При изменении интенсивности открывания/закрывания заслонки на дымоходе производится регулирование количества подаваемого воздуха (и, следовательно, качества сжигания топлива);
  • С повышением (в результате сгорания топлива) температуры в верхней части топочной камеры начинается процесс теплоотдачи через металлические стенки теплоносителю.

Естественная циркуляция теплоносителя в отопительном контуре обеспечивается за счёт изменения плотности последнего.

Дымовые газы удаляются естественной тягой через дымоход, причём устройство дымохода для твердотопливного котла может быть как встроенное в стену дома, так и выведенное отдельно (это вопрос решается ещё на стадии строительства дома).

Несгоревшие остатки попадают в зольник, расположенный под колосниковой решёткой, и удаляются вручную через дверцу зольника. Для визуального контроля за процессом сгорания на дверцах имеются шторки.

Достоинство котлов такого типа – их полная независимость от внешних условий, недостаток – необходимость постоянного контроля за работой агрегата, низкий КПД, потребность в периодической очистке зольника.

Принцип действия пиролизных твердотопливных котлов

Как уже отмечалось, одним из недостатков агрегатов традиционного исполнения является их малый КПД. Проблема может быть устранена при установке пиролизного котла, в котором реализуется принцип так называемого двойного сгорания.

Он заключается в том, что при некотором (искусственно создаваемом) недостатке воздуха, требующегося для горения топлива, конечным продуктом сгорания является не диоксид углерода СО2, а угарный газ СО, сам являющийся горючим газом.

В совокупности с паром, который всегда выделяется перед началом устойчивого горения топлива, он образует генераторный газ, который, во-первых, поддерживает процесс сгорания, во-вторых, повышает температуру в топочной камере, и, в третьих, увеличивает продолжительность сгорания порции топлива. Пиролизные котлы разработаны, главным образом, под дрова и пеллеты, поскольку из всех видов твёрдого топлива именно они обладают наименьшей теплотворной способностью.

Конструкция котла на твёрдом топливе, реализующего принцип пиролиза, представлена на рис. 2. Из него следует, что данный агрегат имеет в своём составе две рабочих камеры: в верхнюю производится загрузка топлива, в нижней происходит сам процесс пиролиза.

Он состоит из следующих стадий:

  • Предварительного подсушивания дров подогретым воздухом, принудительно подаваемым в камеру вентилятором;
  • Дегазации дров, с выделением генераторного газа;
  • Последующим сжиганием генераторного газа в камере сгорания;
  • Нагревом теплоносителя, заключённого в зазоре между внешней и внутренней стенками.

Необходимо отметить, что длительность сгорания в пиролизном котле значительно увеличивается.

Связано это с неодинаковостью по времени происходящих реакций дегазации и сгорания: вначале, при температурах, превышающих 2500С, происходит только дегазация летучих компонентов: смол, масел и т.п., далее – при достижении температуры более 600…6500С (зависит от вида древесины) начинается процесс превращения твёрдого углерода в древесный уголь, и затем – уже при температурах до 8500С – сжигание последнего. В результате достигается более полное сгорание топлива и увеличиваются интервалы времени между его загрузкой.

При всей своей экономичности пиролизные котлы обладают двумя особенностями: для привода вентилятора они требуют электрической энергии (а потому автономными считаться уже не могут), а также нуждаются в более серьёзных приборах автоматики, поскольку угарный газ СО чрезвычайно ядовит. С этим связано и более тщательное обустройство дымохода.

Принцип действия котлов длительного горения

Пиролизные котлы обеспечивают увеличение интервалов между загрузками до 6…8 часов, но иногда и этого бывает недостаточно.

Для более существенного увеличения длительности непрерывной работы твердотопливного котла разработаны агрегаты длительного горения, использующие оригинальный «обратный» принцип, когда процесс сжигания топлива идёт не сверху вниз, а снизу вверх.

Важно!

КПД агрегата при этом заметно возрастает. Устройство твердотопливного котла длительного горения представлено на рис.3.

Принцип действия агрегата длительного горения основан на обеспечении возможности для сгорания только той части топлива, которая находится на поверхности.

Процесс происходит следующим образом:

  • Через дверцу в нижней части корпуса загружается порция дров, разжигание которых происходит сверху;
  • Встроенный термический регулятор управляет процессом сгорания каждого из слоёв;
  • Воронкообразный воздухораспределитель, постоянно перемещаясь вниз (по мере сгорания очередного слоя), обеспечивает подачу воздуха к каждому следующему слою.

Если предварительно выставить управляющую автоматику на заданную температуру теплоносителя, то поддерживание этих условий будет обеспечиваться исключительно за счёт скорости перемещения воздухораспределителя. Таким образом, в котлах длительного горения можно регулировать интервалы между закладками дров в весьма больших пределах: от 3 до 6 суток.

Все прочие составляющие части котла длительного горения принципиально не отличаются от обычных, за исключением специальной заслонки, предназначенной для переключения режима сгорания: для дров и угля. Такие агрегаты отличаются большей высотой, и вместе с тем не требуют каких-то особых требований к конструкции дымохода.

Как и предыдущий вид оборудования, котлы длительного горения нуждаются для своей эксплуатации в подключении электроэнергии.

Источник: http://kotlomaniya.ru/tverdotoplivnye/ustroystvo-tverdotoplivnogo-kotla.html

Как работает пиролизный котел

Как работает пиролизный котел

Достойной заменой твердотопливного отопительного оборудования являются газогенераторные модели. Они успели зарекомендовать себя как наиболее эффективные и простые в эксплуатации, и пользуются спросом, несмотря на высокую стоимость.

Чтобы убедиться в их замечательных качествах, достаточно узнать, что пиролизный котел, принцип работы которого основан на сжигании газов, выделяемых при горении древесины, применяется не только при обогреве частных домов, но и промышленных помещений.

Особенности пиролизного аппарата

Как и любое другое отопительное оборудование, твердотопливные модели осуществляют нагрев теплоносителя и подачу его в систему. Отличием его от остальных моделей являются как конструктивные особенности, так и принцип действия.

Работа пиролизного котла организована на процессе пиролиза или сухой перегонки древесины.

Он состоит в выделении пиролизного газа из твердых органических материалов под воздействием высокой температуры и минимальной подаче кислорода.

Такие условия приводят к распаду древесины на газ и сухие остатки в виде кокса.

А так как пиролиз возможен только при достижении 1100° С, то он характеризуется выделением большого количества тепла, за счет которого происходит:

  • Подсушивание дров в котле
  • Нагрев воздуха, подаваемого в зону горения

Смешивание кислорода с выделенным из древесины газом приводит к горению последнего и позволяет получать тепловую энергию.

Стоит отметить и тот факт, что взаимодействие газа с активным углеродом приводит к минимизации канцерогенных веществ в выводимых отработанных газах.

Даже содержание СО₂ в них и то практически в 3 раза меньше, чем у обычных твердотопливных моделей.

Устройство и принцип действия газогенераторного оборудования

Чтобы узнать, как работает и функционирует пиролизный котел, необходимо рассмотреть не только его устройство, но и принцип работы каждого из узлов. Он состоит из большого количества различных механизмов и деталей.

Принцип работы, смотрим видео:

Но его основу составляют две камеры. Обычно они выполняются из стальных листов, имеющих толщину не менее 5мм и полностью герметичных.

Разделителем между камерами служит форсунка.

Верхняя часть топки выполнена в виде отдельной конструкции – топливного бункера, а нижняя используется в качестве камеры сгорания и зольника одновременно.

В каждой из них проходят свои процессы. В верхнем отделе дрова подсушиваются и, одновременно с этим, происходит нагрев воздуха, который затем направляется в следующий отсек. В нижней камере сжигается полученный газ и скапливается зола.

Все пиролизные котлы имеют принцип работы основанный на возможности регулирования мощности с помощью наддува вторичного воздуха.

Это позволяет добиваться более эффективных результатов, чем в обычных отопительных аппаратах.

Совет!

А наличие терморегулятора позволяет устанавливать необходимую температуру теплоносителя.

Положительными особенностями работы такого оборудования является полное отсутствие сажи в процессе горения и минимальное образование золы. Такие особенности позволяют проводить чистку оборудования значительно реже.

Имеются отличия и в длительности работы, принцип действия пиролизного котла отличается от традиционных моделей и способностью функционировать на одной закладке до 12 часов, конечно, это зависит в первую очередь от температурных показателей, но в любом случае значительно больше. Да и расход дров в таком котле намного меньше за счет подогрева воздуха, который поступает в зону горения.

Выбор топлива, его обоснование

Хотя принцип действия и работы пиролизного котла на дровах, считают самым экономически выгодным, но на практике он может работать и на других видах органического твердого топлива, таких как:

Но чтобы работа оборудования была наиболее эффективной, следует учитывать, что длительность времени до полного сгорания у каждого из видов своя:

  • Мягкая древесина – не более 5 часов
  • Твердая – до 6 ч.
  • Кокс – около 10 ч.

Как показывают проведенные опросы пользователей данного вида котлов, мнение потребителей совпадает с результатами исследований, в результате которых было доказано, что наибольшей эффективности работы можно достигнуть при работе оборудования только на сухих дровах. При этом ее влажность не должна превышать 20%, а длина полена допускается до 65 см.

Такое топливо обеспечит не только наибольшую мощность оборудования, но и значительно продлит время его бесперебойного функционирования. Принцип работы пиролизного котла, как видно на видео, основан именно на сжигании сухих дров.

Однако при невозможности приобретения последних, может быть использовано и другое органическое топливо, при условии, что оно разрешено к применению изготовителем.

Это могут быть:

  1. Отходы древесины
  2. Пеллеты
  3. Торф
  4. Каменный уголь
  5. Целлюлозосодержащие промышленные отходы

Но какой вид топлива вы не выберете, не стоит забывать, что при его излишней влажности в результате работы аппарата будет выделяться излишнее количество пара, что приведет к образованию копоти и снизит тепловые характеристики эксплуатируемого оборудования.

И только при использовании сухого топлива и правильной регулировке расходуемого количества первичного и вторичного воздуха пиролизный газ практически не выделяет канцерогенных веществ.

Преимущества газогенераторного оборудования

Рассмотрев конструктивные особенности твердотопливных отопительных аппаратов(принцип действия) и виды применяемого топлива можно сказать, что он является одним из самых экономичных среди твердотопливных моделей.

Работа и принцип действия котла пиролизного, видео которох представлено выше, характеризуется:

  • Стабильной температурой в системе отопления при наличии топлива в топке
  • Быстрым выходом на эффективный режим работы
  • Не требует частой чистки
  • Может работать с любой системой
  • Не требует дымоходов, выполненных из жаростойких, устойчивых к коррозии материалов

Эти параметры говорят о его более эффективной работе, чем у традиционных твердотопливных котлов и позволяют рекомендовать для отопления любых помещений.

Единственным недостатком является его высокая стоимость, но в случае невозможности применения других видов оборудования, кроме твердотопливных, выбор будет в его пользу.

Источник: http://megakotel.ru/kak-rabotaet-piroliznyjj-kotel.html

Принцип и схема работы твердотопливного котла

Принцип и схема работы твердотопливного котла

При всех своих технических и бытовых ограничениях отопительные котлы, работающие на твердом топливе, обладают существенным преимуществом – практически полной энергонезависимостью.

Сделав необходимые запасы дров, угля или пеллет, можно не опасаться внезапных перебоев с подачей газа или электроэнергии.

Потому установка таких агрегатов целесообразна в первую очередь для загородных домов, а также в небольших населенных пунктах.

Досконально зная, как работает твердотопливный котел, осуществив правильный выбор его типоразмера, можно обеспечить собственному жилью достаточные комфорт и удобства.

Конструктивные разновидности систем

Если не брать во внимание традиционные печи на твердом топливе, необходимо констатировать, что разновидностей видов твердотопливных устройств немного. Они подразделяются на агрегаты с ручной либо автоматической загрузкой топлива.

Более интересны конструктивные отличия, которые учитывают разные принципы горения сырья.

Например, котлы с ручной загрузкой (которая относительно твердого топлива – процесс довольно грязный и трудоемкий) постепенно выделили из своей среды два вида агрегатов, где загрузочный период стал значительно длиннее, а КПД агрегатов существенно возрос.

Это – пиролизные котлы, а также котлы длительного горения.

Принцип работы пиролизного котла состоит в том, что в его топочную камеру воздух подается с некоторым, некритичным для стабильности процесса горения, недостатком.

В результате углерод, содержащийся в топливе, окисляется кислородом не до обычной двуокиси углерода СО2, а до окиси СО. Последняя является основным компонентом генераторного газа, который, несмотря на свою сравнительно низкую теплотворную способность (по сравнению с природным газом), при горении выделяет достаточно дополнительного тепла.

Агрегаты длительного горения, разработанные литовским инженером Э.

Штрупайтисом и производимые торговой маркой Stropuva (Латвия), реализуют принципиально иную последовательность сгорания твердого топлива, чем обычные котлы.

Работающие как на дровах, так и на угле, такие устройства отличаются еще большими интервалами между загрузкой, что очень удобно для эксплуатации.

Реализация принципа пиролиза

Как работает твердотопливный котел пиролизного типа? Ввиду токсичности СО (бытовым потребителям он знаком как угарный газ), устройства контроля за процессом горения разрабатываются особенно тщательно. Конструктивно такой агрегат состоит из:

  • газифицирующей (или верхней) камеры;
  • нижней топочной камеры;
  • разделительных колосников;
  • дымососа;
  • корпуса с дверцей и контрольно-измерительной панели.

Запуск и работа твердотопливного котла пиролизного типа производятся в следующей последовательности.

  1. Дрова загружаются на колосниковую решетку.
  2. Производится поджиг дров, после чего дверца закрывается.
  3. Открывается заслонка дымососа, за счет разницы давлений в верхнюю камеру начинает поступать воздух.
  4. Выделяющийся при сгорании с недостатком воздуха генераторный газ – тяжелее воздуха, поэтому он опускается в нижнюю топку, где начинает гореть.
  5. Вследствие постоянной циркуляции воздуха процесс горения в нижней и верхней топках стабилизируется. Остается только контролировать устойчивость процесса верхнего дутья и количество топлива в верхней топке, а также периодически удалять золу из нижней топочной камеры.

Преимущества пиролизных котлов:

  1. Используя механический регулятор подачи воздуха, можно увеличивать время между загрузками от 8 часов и более. Диапазон определяется габаритами устройства; наиболее известные агрегаты такого типа, от торговой марки Ziehbart допускают интервалы между загрузками в 18 часов. Это существенно повышает удобство эксплуатации данного вида оборудования.
  2. Существенно снижается количество образуемой золы, поскольку процесс сжигания в данном оборудовании производится практически полностью.
  3. В связи с более полным сгоранием заметно снижаются и выбросы дыма в окружающую среду, что делает пиролизные устройства достаточно экологичными.

Останавливаясь на агрегатах пиролизного исполнения, следует отметить, что для их надежной эксплуатации пригодно сырье только с пониженной влажностью.

В противном случае конденсат, откладываясь на внутренних поверхностях, не только нарушит стабильность процесса пиролиза, но и приведет к ускоренному износу металлических деталей оборудования.

Наиболее современные конструкции пиролизных котлов все-таки снабжаются электронными, а не механическими регуляторами дутья, в связи с чем потребуется источник электроэнергии (хотя бы генератор).

Принцип и схема

Принципиально схема работы твердотопливного котла состоит из следующих узлов.

  1. Наружный цилиндр, являющийся одновременно и корпусом.
  2. Внутренний цилиндр, размещенный коаксиально первому (зазор между ними определяет количество одновременно нагреваемой воды).
  3. Топка, находящаяся в нижней части внутреннего цилиндра.
  4. Телескопический распределитель, который, при своем периодическом перемещении вниз, инициирует горение очередного слоя топлива.
  5. Система воздухоподводящих и воздухоотводящих труб.
  6. Автомат переключения вида используемого горючих материалов.
  7. Контрольно-регулирующая и измерительная аппаратура.

Последовательность функционирования котла длительного горения заключается в следующем.

  1. В нижнюю часть внутреннего цилиндра закладывается большой объем топлива (зависит от типоразмера оборудования).
  2. Переключателем устанавливается вид топлива (дрова или уголь/торф/пеллеты), после чего открывается заслонка подачи воздуха, и выполняется поджиг.
  3. По мере прогорания очередного слоя воронкообразный распределитель продвигается вниз, осуществляя при этом подачу воздуха, необходимого для устойчивого горения.
  4. Образующиеся дымовые газы удаляются через дымоход.

Преимущества котлов длительного горения:

  • интервал между загрузками увеличивается до нескольких суток;
  • постоянство условий горения, следовательно, и стабильная температура теплоносителя;
  • высокая экономичность работы;
  • комфортность обслуживания агрегата.

Ориентируясь на применение твердотопливного котла длительного горения, следует учесть, что высотный габарит такого агрегата намного больше, чем у отопительного оборудования традиционного исполнения. Существенно выше также стоимость и требования как к самому агрегату, так и к топливу, на котором предполагается его использование.

А тут выбирайте напольные газовые котлы для тепла и горячей воды.

Источник: http://KotelStroi.com/theory/princip-raboty-tverdotoplivnogo-kotla.html

Пиролизные котлы длительного горения: минусы и плюсы, принцип действия

Пиролизные котлы длительного горения: минусы и плюсы, принцип действия

Несмотря на появление новых способов отопления, жители и Западной Европы, и США, и СНГ, особенно те из них, кому недоступен по тем или иным причинам природный газ, продолжают отапливать дома самым доступным топливом — углем, торфом или дровами.

Правда на смену старинным печкам пришли котлы традиционные и котлы пиролизные — современные и эффективные, оснащенные автоматическими системами управления. Они работают на доступном твердом топливе, которое сгорает практически без остатка, обеспечивают высокую мощность и КПД и способны до 24 часов работать на одной или двух загрузках, обеспечивают минимальные потери тепла.

Принцип работы, устройство пиролизного котла

Газогенераторные пиролизные котлы длительного горения — это домашние лаборатории, добывающие из дров газ, который в последствии используется для отопления.

Пиролиз как физико-химический экзотермический процесс давно используется в различных отраслях промышленности.

Суть его состоит в распаде сложных органических соединений (нефти, угля, древесины) в условиях высоких температур и ограниченного доступа кислорода на простые вещества — твердые, жидкие и газообразные.

Внимание!

Таким образом, пиролизный котел — это двухкамерный отопительный прибор, в верхней камере которого при температуре от 200 до 800°С происходит экзотермическая реакция пиролиза древесины, в результате которой она распадается на фракции: древесный уголь и пиролизный газ, в основном состоящий из СО и незначительного количества СО2. Смесь пиролизного газа и воздуха подается в нижнюю камеру сгорания и, сгорая при температуре 1100-1200°С, выделяет очень большое количество тепла, которое и используется для отопления.

Этапы работы пиролизного котла

В результате котлы пиролизные твердотопливные для получения тепловой энергии фактически сжигают не дрова, а газ, обеспечивая высокий коэффициент полезного действия 85-90%. Горение газа, как известно, проще контролировать, а это, в свою очередь, позволяет автоматизировать процесс управление системой отопления.

[include id=»1″ title=»Реклама в тексте»]

Конструктивно топка пиролизного котла представляет собой две самостоятельные камеры, разделенные колосниками.

В верхней газифицирующей камере загрузки при высокой температуре и дефиците кислорода медленно тлеет и пиролизуется топливо.

Отводу тепла из верхней камеры препятствует лежащее на колоснике топливо, сквозь слой которого сверху вниз проходит слабый поток первичного воздуха.

Выделяющийся в процессе генераторный газ одновременно с потоком вторичного воздуха поступает в нижнюю камеру сгорания, нижняя часть которой является форсункой из термостойкой керамики — шамота. Топки этого типа отопительных котлов отличаются повышенным аэродинамическим сопротивлением, а поэтому в них используется принудительная тяга, реализует которую не вентилятор, а дымосос.

Длительность работы газогенераторных котлов на одной загрузке зависит от температуры на улице и в помещении, качества теплоизоляции дома, вида топлива и его влажности, грамотного проектирования отопительной системы, но при прочих равных условиях их работа по сравнению с традиционными твердотопливными аналогами намного эффективнее.

Топливо для пиролизного котла

На практике пиролизные котлы на твердом топливе могут эффективно работать на любых видах твердого топлива, будь то древесина, торф, бурый и черный уголь. Безусловно, продолжительность полного сгорания у каждого вида топлива своя и выглядит она следующим образом:

  • мягкая древесина — время сгорания не больше 5-ти часов;
  • твердая древесина — время сгорания около 6 часов;
  • бурый уголь сгорает примерно за 8 часов;
  • черный уголь горит до 10-ти часов.

Интересно в этой связи мнение пользователей, которое красноречиво отражают их отзывы: пиролизные котлы наиболее эффективны при работе на сухой древесине.

Именно сухие дрова длиной 45-65 см, влажность которых не превышает 20%, не только обеспечивают максимальную мощность работы котла, но и продлевают срок его службы.

Сухие дрова длиной 45-65 см обеспечивают максимальную мощность котла и продлевают срок его службы

Конечно, при отсутствии качественных дров для генерации газа в котле подойдет любое органическое топливо с высоким выходом летучих фракций при условии, что оно допускается изготовителем котла:

  • древесные отходы;
  • топливные пеллеты и брикеты;
  • некоторые виды торфа;
  • целлюлозосодержащие отходы пищевой промышленности;
  • каменный уголь.

Если влажность топлива выше допустимой, процесс горения будет сопровождаться выделением большого количества водяного пара, а это чревато образованием копоти, дегтя, снижением теплотворной способности пиролизного газа и даже затуханием котла.

Особенности запуска и работы

Запуская пиролизный котел твердотопливный, следует учитывать особенности, отличающие его от традиционных котлов, работающих на твердом топливе.

Все понимают, что работа агрегата в режиме газогенератора благодаря двум камерам, оснащенным специальными задвижками-регуляторами — шиберами, но не все помнят, что в отличие от традиционных котлов загрузочный бункер пиролизного котла следует предварительно прогреть.

Важно!

Как только температура в нем в зависимости от вида топлива достигнет оптимальных 500-800°С, можно приступать к загрузке твердого топлива и только затем приводить шибер в пиролизный режим работы и запускать дымосос.

Чистое желтовато-белое пламя — свидетельство правильной настройки газогенератора и отсутствия в дымовой смеси токсичных продуктов горения

При такой последовательности действий при запуске обеспечивается медленное бескислородное сжигание топлива, эффективное выделение и сгорание пиролизного газа чистым желтовато-белым и постоянная комфортная температура в отапливаемом помещение на протяжении суток.

Как выбирать пиролизный котел

Покупать пиролизные котлы отопления, не сомневаясь в эффективности их работы, смело могут те, у кого есть возможность покупать сухие дрова или хотябы высушить их в случае превышения влажности.

Если же уверенности в такой возможности нет, можно выбрать современный высокотехнологичный отопительный котел, в топке которого сочетается 80% высокоэффективного пиролизного сжигания топлива и 20% традиционного. Современные комбинированные котлы обеспечивают качественное сжигание не только дров, но и древесных отходов, торфа, угля или любой их смеси влажностью до 50%.

Комбинированный котел оснащен загрузочной камерой очень большого объема и способен сжигать 80% топлива в режиме пиролиза, а 20% — в режиме обычного твердотопливного котла

При прочих равных условиях рекомендуется выбирать котел, объем загрузочной камеры которой способен вместить дрова длиной до 65 см. Причем обе камеры должны быть покрыты качественным керамобетоном: он обеспечивает оптимальную температуру внутри аппарата, качественное сжигание топлива  и защищает его стенки от прогорания. Хороший котел должен обеспечивать длительность горения топлива до 10-ти часов и служить не менее 20-ти лет.

Перечень достоинств и недостатков

В завершение приведем неоспоримые «плюсы» газогенераторных отопительных аппаратов и «минусы», от которых пока не свободен пиролизный котел — отзывы пользователей.

Итак, достоинства:

  1. Просты в обслуживании и при отсутствии магистрального газоснабжения остаются оптимальным вариантом отопления.
  2. Удобство загрузки: один раз в 10-15 часов, то есть по сравнению с традиционными котлами на твердом топливе в 2 раза реже.
  3. Высокая экологичность: топливо сгорает практически полностью, дымовые газы почти не содержат токсичных продуктов горения, а в процессе работы газогенератора концентрация СО2в 3 раза ниже, чем соответствующий показатель обычного твердотопливного котла.
  4. Незначительное количество золы в топке и внутри дымохода после завершения работы облегчает чистку и последующую заправку газогенератора.
  5. Очень высокая скорость нагревания теплоносителя, воды или воздуха, до комфортной температуры 60°С.

Недостатки:

  1. Высокая стоимость газогенераторных котлов: в 1,5-« раза дороже традиционных твердотопливных аналогов.
  2. Все модели пиролизных отопительных аппаратов — одноконтурные агрегаты, не нагревающие воду для бытовых нужд.
  3. Слишком требовательны к топливу: не работают на топливе повышенной влажности.
  4. Не способны к работе в полном автоматическом режиме: загрузку топлива необходимо производить вручную.

о правилах эксплуатации пиролизных систем ↑

И все же высокая экологичность, эффективность и экономичность, достигаемые благодаря полному сжиганию топлива и мизерным теплопотерям, сполна компенсируют недостатки пиролизных газогенераторных котлов и  круг их почитателей неуклонно ширится.

Источник: http://strmnt.com/dom/comm/d-heating/piroliznye-kotly-dlitelnogo-goreniya.html

Особенности и принцип работы пиролизного котла

Пиролизный или газогенераторный котел является разновидностью твердотопливных отопительных агрегатов и отличается от других особым способом сжигания топлива, что позволяет увеличить КПД и длительность его горения, при том же объеме загрузки. В этой статье мы рассмотрим принцип работы пиролизного котла, а также его преимущества и недостатки.

Свое название газогенераторные или пиролизные котлы получили благодаря используемому в них особому способу сжигания твердого топлива – пиролизному.

Что же такое пиролиз? Это способ сжигания топлива при относительно высокой температуре и недостаточном количестве кислорода. В результате получается не обычное его горение, а тление или сухая перегонка древесины с выделением горючего древесного (пиролизного) газа.

Полученный газ подается в отдельную камеру и там сжигается в присутствии дополнительной порции кислорода, который подается к месту горения.

Таким образом, достигается практически полное сжигание твердого топлива с выделением максимального количества тепловой энергии и минимальным образованием золы, сажи и дымовых газов.

Для того, чтобы лучше понять принцип работы пиролизного котла необходимо более подробно рассмотреть его устройство, конструкционные особенности и функции основных его узлов.

В отличие от обычных твердотопливных котлов, имеющих, как правило, одну камеру сгорания топлива, конструкция газогенераторных  предполагает наличие двух камер. В первую, имеющую больший объем, загружается топливо (дрова, брикеты, др.).

В ней осуществляется первоначальный розжиг, подсушивание и пиролизное его сжигание с выделением горючего древесного газа. Для этого в нее подается ограниченное количество первичного воздуха.

Во многих конструкциях эта камера снабжается специальной дроссельной заслонкой, которая открывается при первоначальном розжиге дров. Дымовые газы в этом случае выходят напрямую в дымоход.

После того, как топливо разгорелось и камера нагрелась, заслонка закрывается и котел начинает работать в газогенераторном режиме.

Полученный пиролизный газ через специальную форсунку поступает во вторую камеру сгорания, меньшего размера, где сжигается с выделением высокой температуры. В большинстве конструкций пиролизных котлов загрузочная камера располагается вверху (как на рис.

внизу), а камера сжигания газа под ней. Они, как правило, разделены перекрытием из огнеупорного материала, в котором располагаются форсунка и отверстия для принудительной подачи вторичного воздуха. С помощью изменения объема его подачи можно регулировать работу котла и скорость нагрева теплоносителя. В этом случае, пламя из форсунки направлено вниз. Горячие газы проходят через теплообменник, нагревают теплоноситель, и выходят в дымовую трубу.

Хотя, существуют разные конструкции, которые имеют несколько иное устройство и отличаются, формой и расположением камер, форсунок, теплообменника, способами подачи воздуха (см. видео внизу).

Но все же, принцип работы таких котлов, в основном, один и тот же: твердое топливо сжигается в одной из камер в таких условиях, которые способствуют выделению из него горючего газа, а после этого он сжигается в отдельной камере дожига, обеспечивая тем самым большую эффективность таких тепловых агрегатов.

Используя пиролизный способ сжигания твердого топлива, газогенераторные котлы отличаются следующими преимуществами, по сравнения с обычными твердотопливными агрегатами:

  • -у них более высокий КПД (до 85%);
  • -возможно более эффективное управление мощностью работы;
  • – дымовые газы, на выходе содержат минимальное количество разных примесей, а также углекислого газа, так как при таком сжигании выгорает практически весь активный углерод;
  • – образование минимального количества золы и сажи, что позволяет реже осуществлять чистку камер и поверхности теплообменника, а это значит, что они более удобны в обслуживании и эксплуатации;
  • – более длительное горение аналогичной закладки дров, объясняющееся особым способом их сжигания.

Кроме плюсов они имеют и минусы, хотя их не так много:

  • – стоимость качественных пиролизных котлов, по сравнению с агрегатами, сжигающими твердое топливо традиционным способом, достаточно большая и в этом их главный минус;
  • – в связи с необходимостью принудительной подачи воздуха или отсасывания дымовых газов, а также работы блока управления работой, в большенстве моделей существует зависимость от наличия электроэнергии (хотя существуют конструкции на естественной тяге);
  • -для того, чтобы их работа была достаточно эффективной, влажность древесины не должна быть больше 20%.

В онтошении второго пункта, можно отметить, что  зависимость от электроэнергии, характерна и многим современным моделям твердотопливных котлов, сжигающих  топливо обычным способом: они также часто бывают снабжены принудительной подачей воздуха и регулирующей автоматикой. Кроме этого, в большинстве современных систем водяного отопления применяется принудительная или комбинированная циркуляция теплоносителя и поэтому они являются зависимыми от электроэнергии изначально, независимо от типа используемого генератора тепла.

Что же касается влажности топлива, то ее увеличение негативно влияет на эффективность работы не только пиролизных, но и других видов твердотопливных котлов и печей.

Источник: http://www.postroj-dom.ru/otoplenie/248-princip-raboty-piroliznogo-kotla.html

Пиролизные котлы: достоинства, недостатки

Пиролизные котлы: достоинства, недостатки

Экономное и эффективное отопление – мечта любого домовладельца. Счастливы те, у кого есть возможность подключить газовые котлы, остальным приходится выбирать между твердотопливными котлами и электрическими.

Твердотопливные хороши тем, что относительно недорого получается отопление. Их недостаток – необходимо постоянное присутствие для того, чтобы подкладывать топливо.

Но последние разработки – котлы длительного горения пиролизного типа – стали более удобны в этом плане.

На одной закладке топлива могут греть систему от 8 до 24 часов (в зависимости от топлива и температуры окружающей среды).

В дровяных пиролизных котлах промежуток между закладками дров возрастает вдвое, а котлы на пеллетах можно проверять вообще раз в месяц – такое топливо может подаваться автоматически по мере необходимости.

Есть у них недостатки. Не без этого. Два основных: оборудование дорогостоящее и очень часто энергозависимое (требуется гарантированное электропитание).

Совет!

Цена окупается  в процессе эксплуатации: на одной закладке дров греться дом вдвое дольше, а на закладке угля – вообще до суток.

К тому же есть котлы, которые сжигают все: даже строительный мусор и старые покрышки. Все, что может гореть.

Принцип действия

Принцип действия пиролизных котлов

Как так получается, что от такого небольшого количества топлива получается столько энергии? Все дело в том, что большая часть тепла в обычных котлах (их называют котлами прямого горения) буквально «вылетает» в трубу.

Если вы топите дровами или углем, вы знаете, что к трубе дотронуться невозможно – температура там и 300oC может быть и 400oC. А в некоторых случаях (в банях, например) еще выше.

В пиролизных колах воздух из топки выходит с температурой 130-160oC.  Это достигается за счет того, что используется не только энергия выделяемая дровами, но и дожигается тот газ, который они выделяют во время тления (для этого создается специальный режим).

Работа основана на том, что углеродсодержащее топливо (уголь, дрова, брикеты, пеллеты) когда горят при недостатке кислорода, разлагается на  большое количество газов и горючих веществ.

Из-за того, что в процессе тления из древесины или другого углеродосодержащего топлива, выделяется большое количество горючих газов, такие аппараты называют еще газогенераторными котлами.

Например, древесина в результате пиролиза преобразуется в:

  • твердый остаток – древесный уголь, который сам является высококалорийным топливом;
  • метиловый спирт;
  • ацетон;
  • различные смолы;
  • уксусную кислоту.

Все эти вещества горят и выделяют при этом большое количество энергии. Пиролизные котлы потому имеют две камеры:

  • В камеру сгорания закладывают топливо и разжигают его для достижения нужной температуры.
  • В пиролизную камеру (камеру дожига) отводят выделившиеся при горении топлива газы. Они  уже имеют высокую температуру, смешиваются с нагнетаемым туда воздухом, воспламеняются.

В обе камеры отдельно подается воздух, его количеством регулируется интенсивность горения и мощность котла на данном этапе. Это единственная технология сжигания топлива, которая позволяет автоматизировать сжигание дров или угля.

Достоинства и недостатки

Выделение газов при горении в условиях недостатка кислорода происходит очень активно.

Потому для эффективной работы такого оборудования важна автоматика, которая будет управлять процессом: ограничивать подачу кислорода после того, как дрова разгорелись и регулировать процесс в обеих камерах.

Вот в этом и состоит основной недостаток кола: для работы ему нужно гарантированное питание (чтобы автоматика работала).

Пиролизные котлы на древесине могут также сжигать брикеты

Есть еще один положительный момент: пиролизные газы при горении взаимодействуют с углеродом.

В результате этих реакций на выходе из котла, дым состоит в основном из углекислого газа и паров воды с небольшим количеством других примесей.

Если используют дрова, выбросов СО в атмосферу в три раза меньше, чем при использовании традиционной технологии. При работе на угле ситуация еще более радужная — там сокращение выбросов раз в пять.

Внимание!

Дожиг газов и содержащихся в нем микрочастиц, хорош еще тем, что на стенках дымохода практически нечему откладываться: сажи образуется мало. И еще один бонус: остается мало золы. Мало золы и сажи – реже требуется чистка. Это тоже приятно.

Котлы прямого горения имеют КПД порядка 60-65%. Пиролизные – 80-90%. Это ощутимая разница.

Но преимущества еще не закончились. Регулировать мощность обычного котла можно достаточно условно. Все возможности – открыть/закрыть дверцы, поддувала и заслонки. Причем делать это нужно руками и полагаться на опыт и интуицию.

Пиролизный процесс можно регулировать в широком диапазоне: можно оставить 30% мощности, а можно «разогнать» на все 100%.  И регулирует процесс автоматика, которая ориентируется на заданные параметры. Результат: экономия топлива 40%.

Камера загрузки топлива может быть расположена над камерой дожига, под ней или впереди

Конструктивно колы могут быть выполнены по-разному: в каких-то моделях камера дожига располагается под первичной, в каких-то – сверху. Есть модели, в которых она находится за первичной топкой.

В некоторых агрегатах воздух подается не снизу дров через колосниковую решетку, а «вдувается» сверху, замедляя процесс горения. Все это разновидности одной и той же технологии. Но они также имеют свои плюсы и минусы.

Рассмотрим некоторые из них подробнее.

Пиролизный котёл длительного горения Blago

Особенности Blago (Благо)

Эти котлы разработаны инженером Юрием Благодаровым. Главное их достоинство – есть энергонезависимые модели. В них искусственное нагнетание воздуха не используется, котел работает на естественной тяге.

Продуманное расположение топливных бункеров, камеры дожига и использование катализатора (банный камень) позволило разлагать не только простые углероды, но и сложные. За счет этого количество видов топлива значительно расширилось, а также увеличилась эффективность его перегонки.

Еще одна отличительная черта этих котлов – возможность использования сырых дров без потери мощности. Котлы Благо» промышленных мощностей могут работать на дровах с 55% влажностью, агрегаты малой мощности успешно справляются с 35% влажностью.

Важно!

Конструкция  постоянно усовершенствуется. В последнее время запущено производство оборудования по сжиганию изношенных шин, есть специализированное оборудование, работающее на угле.

Обычные же пиролизные котлы длительного горения «Благо» используют дрова, опилки, щепу, обрезки и их смесь с угольной крошкой. При использовании дров их, в принципе, можно не колоть  — горят неплохо и целые небольшие чурбаки.

В результате котлы действительно всеядны: работает на старых покрышках, резине, коже, полиэтилене, не говоря уже о традиционных видах твердого топлива.

Большие пиролизные котлы «Благо» имеют несколько топливных камер (как минимум две). При необходимости (небольшие морозы  на улице) закладывать топливо можно только в одну.

КПД (81-92%) котла от этого не изменяется, ниже становится только мощность. Например, котел мощностью 50к Вт можно использовать на 12 кВт. При этом на период разгона системы выдавать он будет 25 кВт, а остальное время  — 12-15 кВт.

Есть небольшие модели (от 15 кВт) с одной камерой загрузки топлива.

Выпускаются пиролизные котлы длительного горения Blago мощностью от 12 кВт до 58 кВт.

Более мощные установки выполняются под заказ с согласованием входных и выходных параметров.

Для агрегатов от 1 Мвт может быть разработана автоматическая линия подачи топлива (это данные из сообщения автора проекта).

Совет!

Что кроме «всеядности» гарантирует производитель? Во-первых, меньшее количество требуемого топлива  — его нужно на 20-30% по сравнению с другими котлами того же принципа действия.

Во-вторых, длительное горение – закладка топлива происходит раз в 12-18 часов.

В-третьих, высокая безопасность: совмещена загрузочная дверца и топочная задвижка, что предотвращает случайное воспламенение во время загрузки топлива, предусмотрена автоматическая корректировка заглушки для предотвращения выхода газов при нарушении правил установки.

В-четвертых,  легкость использования: автоматизированный контроль, отсутствие дыма при загрузке топлива, автоматическая чистка топливных каналов.

Теперь о  недостатках, на которые указывают на форумах:

Да, недешево. Но всем желающим продают пакет документации для самостоятельного изготовления.

Модель Мощность Площадь Максимальный объем  системы Габариты, мм Топливо Теплоноситель Цена
BLAGO-TТ 15 15 кВт 150 м2 0,83 м3 1200*530*970 Дрова, древесные отходы Вода, незамерзающая жидкость для отопительных систем 48 т.р.
BLAGO-TТ 20 20 кВт 200 м2 0,60 м3 1200*530*1140 Дрова, древесные отходы Вода, незамерзающая жидкость для отопительных систем 60 т.р.
BLAGO-TТ 20 25 кВт 250 м2 0,75 м3 1540*725*950 Дрова, древесные отходы Вода, незамерзающая жидкость для отопительных систем 75 т.р.
BLAGO-TТ 30 30 кВт 300 м2 0,84 м3 1540*725*110 Дрова, древесные отходы Вода, незамерзающая жидкость для отопительных систем 90 т.р.
BLAGO-T2 Т-BH-40 40 кВт 400 м2 120 л 2300*1100*1100 Дрова, древесные отходы Вода, незамерзающая жидкость для отопительных систем 120 т.р.
BLAGO-T2 Т-BH-50 50 кВт 500 м2 168 л 2300*1100*1300 Дрова, древесные отходы Вода, незамерзающая жидкость для отопительных систем 150т.р.
BLAGO-T2Т-BС-40(встроенный теплообменник) 40 кВт 400 м2 1805*1100*1100 Дрова, древесные отходы Вода, незамерзающая жидкость для отопительных систем 120т.р.
BLAGO-T2Т-BС-48(встроенный теплообменник) 48 кВт 480 м2 1805*1100*1300 Дрова, древесные отходы Вода, незамерзающая жидкость для отопительных систем 144т.р.
  • Как недостаток указывают быстрое остывание котла при поздней закладке топлива.
  • Котел тяжело выходит на пиролиз.

Но два последних недостатка – результат малого опыта работы с этим котлом и неправильное положение при растопке зольника. Некоторым потребителям не нравится избыточное выведение стенок теплообменника, что затрудняет закладку топлива (модели ТТС иТТУ).

Чешские Atmos

Чешская кампания Atmos (Атмос) изготавливает более 200 моделей отопительных котлов, которые сжигают дрова, пеллеты, дизельное топливо, брикеты. Есть оборудование, которое работает на нескольких видах топлива, под заказ изготавливаются газовые котлы.

Пиролизный котёл длительного горения Atmos

Пиролизные котлы длительного горения Atmos выпускаются как для отопления небольших помещений мощностью от 15 кВт (90-180 м2), так и для производственных помещений до 1000 м2 и больше.

Состоят из двух расположенных друг над другом камер: вверху топливная камера, внизу – камера дожига газов.

Камеры (одна или обе) могут иметь керамическую отделку, что повышает эффективность использования тепла – оно не рассеивается через стенки, а идет на обогрев теплоносителя.

Топливный бункер имеет большие размеры, закладывать туда можно даже довольно большие поленья целиком. При этом снижается мощность, но увеличивается продолжительность горения (можно использовать в теплую погоду, когда не нужна высокая температура в системе).

Atmos производит пиролизные котлы на разном топливе:

  • на древесине — маркируются Atmos DC;
  • угольно-дровяные — Atmos C и Atmos AC;
  • пиролизные котлы Atmos DC 24 RS, DC 30 RS;
  • пеллетные котлы Atmos

Маркировка котлов содержит также префиксы GS, GSE и S. Первые два типа имеют цельнокерамическую отделку обеих топок, за счет чего КПД становится выше, а процент выбросов в атмосферу  углекислого газа значительно меньше.

Несмотря на то, что стоимость таких аппаратов выше почти на 50%,в Европе продается практически оборудование только такого типа.

В нашей стране львиная доля продаж приходится на менее эффективные, зато более дешевые котлы с маркировкой S  без керамического покрытия топок.

Пиролизные котлы длительного горения Atmos: цены и технические характеристики (кликните по картинке для увеличения ее размера)

Немецкое качество «Бош»

Котлы от немецкой фирмы Bosch использовать можно в качестве основного или резервного отопительного оборудования.

Их отличает широкая возможность регулирования мощности (изменяя режим работы дымососа меняете мощность теплового агрегата).

КПД котлов 78-85%, объем воды в системе – 76-124 литра.

Технические характеристики пиролизного котла длительного горения Bosch Solid 5000 W-2

Внимание!

Работают котлы только на древесине влажностью до 25%, можно использовать брикеты из древесных материалов.

Конструкция э похожа на чешские аналоги: сверху находится бункер загрузки топлива и его газификации, а снизу – камера дожига газов.

Между ними расположена керамическая горелка. Стоимость таких котлов от 2000 евро.

Еще один видео-материал, который поясняет принцип действия пиролизных котлов на твердом топливе

Источник: http://teplowood.ru/piroliznye-kotly-dlitelnogo-goreniya.html

Автоматические твердотопливные котлы – классификация и принцип работы

Автоматические твердотопливные котлы – классификация и принцип работы

Мы расскажем во всех подробностях как отопить дом зимой и правильно осуществить его водоснабжение для комфортного проживания в любое время года. Создайте комфорт своими руками и наш сайт вам в этом поможет!

Виды и особенности автоматических твердотопливных котлов

Отсутствие газовой трубы в загородном поселке – это причина того, что система отопления домов будет основана на других видах топлива: на электричестве, на твердом топливе или на жидком.

Традиционно потребители выбирают твердотопливные котлы, считая их более надежными, да и используемое в них топливо доступно и дешево. Правда, у таких котлов есть два недостатка: приходится все время следить за загрузкой топки и отключать агрегат, если дом покидается на несколько дней.

Обе проблемы достаточно серьезные, но их можно решить, использовав автоматические твердотопливные котлы.

Тот, кто изобрел конструкцию данного агрегата, сам, наверняка, долго мучился, используя в своем собственном доме твердотопливный котел. Новинка на рынке прижилась сразу.

Во-первых, экономическая сторона дела была соблюдена полностью. Во-вторых, данный тип котлов работает очень эффективно. В-третьих, наконец-то решился вопрос ручного труда.

Разновидность автоматических твердотопливных котлов

  • Традиционный тип. Это обычные котлы, работающие на твердом топливе, автоматика которых настраивается вручную. Подача воздуха в камеру сгорания регулируется с помощью шибера, то же самое можно сказать и подаче топлива, температурный режим выставляется вручную. У этих котлов есть большой плюс – работать они могут на любом виде твердого топлива.
  • Комбинированный вариант. В данной конструкции устанавливаются разные приспособления, которые поддерживают режим горения того или иного вида топлива. В некоторых моделях для каждого вида топлива устанавливается своя камера сгорания, в других придется видоизменять топку. К примеру, устанавливать горелку.
  • Пиролизные отопительные приборы – это уникальная конструкция, в которой используется технология отбора тепловой энергии не только от сжигания топлива, но и от отводящего в процессе горения газа. По сути, это автоматические твердотопливные котлы длительного горения, где твердое топливо не горит, а тлеет. Это на сегодняшний день самые дорогие, но очень востребованные отопительные приборы. У них достаточно высокий коэффициент полезного действия — 90%. Единственное, что иногда отталкивает потребителей – это энергозависимость котла. Зато его функциональность на самом высоком уровне, все процессы производятся в автоматическом режиме. Можно сказать так, что пиролизные котлы – это современный подход к решению задач, связанных с отоплением частного дома, путем автоматизации контроля и регулирования процессов горения.

Монокотел со встроенным бункером

Внимание! Функционирование пиролизного котла в установленном режиме может варьироваться от одного дня до целого месяца. Но в этом случае установка определенного режима зависит не от конструкции самого котла и не от его функций, а от объема бункера, куда засыпается твердое топливо.

В настоящее время в специализированных магазинах потребители могут выбрать агрегаты, разные по мощности. Этот показатель варьируется в пределах 10-250 кВт. То же самое о разнообразии можно сказать и о топливе. Здесь и пеллеты, и угольный гранулят разных размеров, и опилки, и лучина, и прочее.

Как работает конденсационный газовый котел

Принцип работы котла

Автоматический котел на твердом топливе – это все тот же обычный котел с небольшим дополнением в виде бункера, который является своеобразным складом, откуда в автоматическом режиме топливо подается в топку отопительного агрегата.

Поэтому специалисты обращают особе внимание на процесс установки всех частей. Необходимо полное и точное соответствие, обусловленное инструкцией.

Если монтажный процесс будет проведен на высочайшем уровне, то можно говорить о качественной долгосрочной эксплуатации автоматического твердотопливного котла.

Понятно и без слов, что через бункер можно подавать в камеру сгорания только гранулированные виды твердого топлива. Дрова тут явно использовать будет невозможно. Но и это не проблема. Стоят древесные гранулы недорого, найти их можно сегодня практически во всех магазинах.

Хотя во многих моделях автоматических твердотопливных котлов можно использовать мелкие древесные отходы в виде щепы или опилок. Но будьте внимательны, в паспорте изделия указывается – можно ли использовать их или нельзя.

Потому что производители выдвигают свои особые требования к каждой модели.

Почему требования разные? Все дело в том, что размер подаваемых частиц топлива, а также их технические характеристики (влажность, плотность), играют свою особую роль.

Некоторые автоматические модели спокойно принимают даже самые маленькие кусочки древесины, в некоторых можно использовать средние размеры.

Это важная составляющая эффективной и долгосрочной работы котлов.

Важно!

Подача топлива в камеру сгорания происходит с помощью шнека, который вращается небольшим электродвигателем.

Бункер может располагаться, как отдельно стоящая единица, или быть единым в одном корпусе с котлом.

Самый распространенный в настоящее время агрегат – это твердотопливный котел на пеллетах.

Этапы проводимого ремонта газовых котлов

Что такое пеллеты

Это топливные гранулы, которые изготавливаются из отходов древесины, торфа, сельскохозяйственной продукции (соломы, кукурузных початков, куриного помета и прочего).

Это измельченные вышеописанные материалы, которые прессуются в цилиндрические гранулы определенного размера.

Размер пиллет определяет возможность прохождения их через шнековое отверстие в топку котла.

Кстати, для информации: чтобы изготовить одну тонну гранулированных пеллет, необходимо переработать от 2,3 до 2,6 м³ древесины.

Плюс сам процесс производства требует тепловой энергии, которая выделяется путем сжигания еще одного кубометра опилок.

Пеллеты фасуются в бумажные мешки, объем мешков может быть разным от 2 до 20 кг.

Чем пеллеты отличаются от обычных дров? Их влажность 8-12%, у дров она минимум 15%. Плотность раза в полтора выше. Все это обеспечивает высокую теплоотдачу топлива, даже, если оно не горит, а тлеет.

Устройство твердотопливного котла

Автоматика

В автоматических котлах на твердом топливе система автоматики выполняет несколько очень важных функций:

  • Устанавливается температура и производится ее контроль в независимости от погодных условий на улице.
  • Розжиг в большинстве моделей также производится в автоматическом режиме.
  • Подача пеллет в зависимости от установленного режима работы котла.

А вот уборку и чистку камеры сгорания придется проводить вручную. Это несложно, тем более сам процесс проводится раз в неделю.

В настоящее время производители автоматических твердотопливных котлов предлагают разные виды автоматических систем, которые могут:

  • Управлять всеми процессами на расстоянии.
  • Задавать температурный режим на несколько дней, понедельно, по часам и так далее. Чем меньше шаг установки режима, тем современнее автоматика используется в котле, тем дороже сам агрегат.

Типы генераторов для газового котла

Требования к организации работы твердотопливных котлов

  • Отдельное помещение для котельной, которое соответствует всем требованиям пожарной безопасности.
  • Хорошо работающая вентиляционная система.
  • Котел устанавливается на прочное основание (фундамент или постамент).
  • Окружающие конструкции твердотопливного котла должны быть возведены из негорючих материалов или быть обшиты ими.
  • Правильно установить дымоход под определенные нормы, которые требует модель агрегата.

Кстати, дымоходу необходимо уделить особе внимание.

Именно его грамотно проведенный монтаж дает гарантии, что автоматический твердотопливный котел будет работать эффективно, правильно и долго. Поэтому:

  1. Дымоходная труба должна быть изготовлена из термостойкого материала, который мог противостоять процессам коррозии металлов.
  2. Оптимальные размеры: диаметр – 180 мм, длина 4,0 м.
  3. Дымоход должен быть утеплен.
  4. Обязательное устройство ревизионных отверстий. Все дело в том, что при сжигании твердого топлива на дымоходе в большом количестве осаждается сажа, которая уменьшает сечение трубы. А это является причиной уменьшения тяги. Так что придется вручную периодически чистить дымоход. Процесс этот неприятный, но очень необходимый.

Источник: http://legkoe-delo.ru/remont-doma/sovety-po-remontu/19141-avtomaticheskie-tverdotoplivnye-kotly-klassifikatsiya-i-printsip-raboty

Классификация твердотопливных котлов

Чем хороши твердотопливные котлы длительного горения:

  • невысокая стоимость топлива и его доступность
  • автономность котла, т.е. для его работы не требуется электричества
  • большой срок эксплуатации
  • широкий диапазон мощностей от 8 кВт до 1 МВт

Главной особенностью работы котла на твердом топливе является инерционность процесса сгорания, т.е. невозможность резко прервать его работу в экстренном случае (перегрев).

Именно поэтому рекомендуется устанавливать специальные защитные приспособления, одним из которых является теплообменник, через который, до того, как попасть в систему отопления, протекает и охлаждается (в случае перегрева котла холодной водой из водопровода) теплоноситель.

Совет!

А для большей тепловой отдачи и сокращения количества загрузок можно вместе с твердотопливным котлом дополнительно установить буферную емкость – тепловой гидроаккумулятор, исполняющий роль огромного термоса, который накапливает избыточное тепло и затем отдает его в систему отопления.

С уменьшением температуры на улице дом начинает терять тепло: так при +15°С дом теряет порядка 2 кВт в час, а при 0°С – уже 8 кВт в час и так далее…

Необходимо подчеркнуть, что возможность управлять мощностью твердотопливного котла находится в очень узких пределах (или дрова горят – котел выдает максимальную мощность, или – не горят (тогда мощность равна 0 кВт).

Возможно конечно, уменьшить доступ кислорода в топку прикрыв заслонку и снизить интенсивность горения, но эффект от этого будет незначительный, мощность снизиться не более чем на 25%.

А если Вы топите котел в межсезонье (например ранней весной или поздней осенью, когда температура на улице находиться в районе 0°С и дом теряет только около 8 кВт в час) – получается, что количество тепла отдаваемого котлом системе отопления, а соответственно и количество сжигаемых дров, в разы превышают ту норму, которая необходима для комфортного проживания в доме при данной температуре окружающей среды. И куда же уходит этот излишек мощности – есть два варианта:

  • перегретые радиаторы – и в доме очень жарко;
  • закипевший отопительный котёл, что чревато повреждениями самого котла и всей системы отопления.

Вот для того чтобы не терять эту «лишнюю» мощность мы и аккумулируем ее в буферной ёмкости.

Благодаря ей весь отопительный сезон вы будете тратить в 2 раза меньше топлива, правда, за исключением дней, когда температура будет ниже -15°С.

В это время буферная ёмкость не будет работать, так как количество тепла отдаваемого котлом будет примерно равняться теплопотерям дома при такой низкой температуре, но по статистике таких дней в году не более 30.

К дополнительным плюсам такой системы можно отнести:

  • автоматизация контроля за безопасностью;
  • возможность ступенчатого регулирования температуры;
  • возможность подключения газового котла в ту же систему с минимальными затратами.

К минусам можно отнести размеры буферной ёмкости. Даже самая маленькая 500- литровая емкость имеет диаметр 800 мм и высоту около 1800 мм, т.е. для монтажа такой емкости требуется большая площадь котельной более 5 квадратных метров площади.

Твердотопливные котлы классифицируют

I) по материалу теплообменника:

Основой чугунного котла являются топка, секционный блок, образующий «рубашку» котла, и газоход. При такой конструкции не возникает проблем с ремонтом и подбором необходимой мощности.

Кроме того, чугунные котлы, в отличие от стальных, показывают лучшую устойчивость к коррозии, но такие котлы требуют более частого ремонта, в отличие от стальных.

Для чугунных котлов требуется фундамент или прочный пол, что обусловлено их тяжестью.

Стальные котлы, отличающиеся меньшей инерционностью, более стремительным выходом на заданный тепловой режим и более точным его поддержанием, представлены на рынке в гораздо большем объеме. Однако, в отличие от чугунных, стальные котлы являются более требовательными к видам топлива.

II) по виду потребляемого топлива:

  • на дровах: Defro DS
  • на угле: Defro Optima Komfort Std | Defro Optima Std | Defro Optima Komfort Plus Std
  • на пеллетах: Defro Duo Pellet
  • на щепе: Defro AKM

III) по способу загрузки топлива

котлы бывают с ручной загрузкой и твердотопливные котлы, оборудованные устройствами автоматической подачи топлива (шнеками), получившие широкое распространение в европейских странах.

И это не случайно – они обладают огромными преимуществами, которыми, к сожалению, наш потребитель не может воспользоваться в полном объёме из-за сравнительно высокой стоимости котлов и недоступности такого вида топлива как уголь эко-горошек.

Котлы с подачей могут работать в зависимости от типа горелки на таких видах топлива как уголь фракцией до 25 мм, пеллетах, сухой древесной стружке.

Внимание!

Самое главное преимущество в том, что, загрузив бункер один раз, к котлу не нужно обращаться долгое время от трёх до семи и более дней в зависимости от размеров бункера.

КПД этих котлов очень высокий, выбросы в атмосферу минимальны, установленная температура поддерживается стабильно, что позволяет использовать погодозависимые программаторы. Естественно, для работы этих котлов необходимо автономное электрическое питание – простым бесперебойником здесь не обойтись.

IV) по типу автоматики управления котлом

  • энергонезависимые (приток воздуха регулируется механическим регулятором тяги)
  • энергозависимые (обычно приток воздуха регулируется нагнетающим вентилятором, управляемым электронным блоком управления)

Термостатические регуляторы тяги Regulus RT3 используются для регулирования мощности котлов на твердом топливе, что происходит путем управления клапаном подачи воздуха в камеру сжигания.

Преимуществом регулятора тяги Regulus является мощная, механически крепкая и термостойкая конструкция. Благодаря двойной шкале регуляторы могут быть установлены как в горизонтальном, так и вертикальном положении.

Регулятор тяги Regulus RT3 работает без подпитки электрическим током, термостатический элемент поддерживает заданную температуру нагревательной воды, выходящую из котла, на величине, настроенной на рукоятке, для чего открывает или закрывает заслонку подачи воздуха в камеру сгорания, и тем самым увеличивает или уменьшает мощность котла.

Принцип работы блока управления у всех твердотопливных котлов одинаков, с термодатчика в рубашке котла, в блок управления поступает сигнал о температуре теплоносителя, если температура опускается ниже заданной пользователем, то блок управления включает вентилятор наддува и (нагоняет) необходимую температуру.

После того как твердотопливный котёл достиг установленной температуры, вентилятор выключается и блок управления переходит в режим ожидания (тления) а когда температура падает, снова включается вентилятор для поднятия температуры.

В режиме ожидания, периодически, кратковременно включается вентилятор для того, что бы топливо совсем не затухало и для удаления газов из камеры сгорания.

В блоке управления так же предусмотрены функции регулирования скорости вентилятора и периодов между продувками и их продолжительность.

Всё это дает возможность настроить котёл на любое топливо, понятно, что для сухих дров не нужна полная мощность вентилятора, потому что они будут очень быстро сгорать, а уголь наоборот требует больше кислорода и хорошую тягу дымохода.

В задней части котла имеется шибер, которым при необходимости можно дополнительно регулировать тягу.

Ещё к блоку управления есть возможность подключения циркуляционного насоса.

Важно!

Для чего это нужно? Подключенный к блоку насос не включится, пока котёл не наберёт температуру, а так же если твердотопливный котёл долгое время не набирает температуру (например закончилось топливо) включится режим анти замерзания и насос периодически будет гонять воду по система что бы она не замёрзла.

Дополнительно к БУ можно подключить насос на бойлер косвенного нагрева, если он у вас предусмотрен в системе. Этот насос будет включаться, когда температура воды в бойлере будет опускаться ниже заданной, так же можно установить режим приоритетности, когда котёл в первую очередь даёт тепло на систему отопления, а уж потом на бойлер или наоборот вариант для лета.

V) По способу сжигания топлива

твердотопливные котлы делятся на «классические» и пиролизные (газогенераторные).

Если с обычными «классическими» котлами ситуация понятна, сгорает твердое топливо – нагревается вода – теплоноситель посредством радиаторов отдает тепло помещениям, то в случае пиролизных котлов происходят несколько другие процессы.

В основу работы газогенераторного котла положен принцип пиролизного сжигания (или сухой перегонки) топлива. Суть заключается вот в чем.

Под действием высокой температуры и в условиях недостатка кислорода сухая древесина разлагается на летучую часть – так называемый пиролизный газ и твердый остаток – древесный уголь (кокс). Пиролиз древесины осуществляется при температуре 200 – 800°С.

Этот процесс этот экзотермический, то есть идущий с выделением тепла, за счет чего, кстати, улучшается прогрев и подсушивание топлива в котле, и происходит подогрев поступающего в зону горения воздуха.

Смешение кислорода воздуха с выделившимся пиролизным газом при высокой температуре вызывает процесс горения последнего, который используется в дальнейшем для получения тепловой энергии.

Пиролизные котлы рекомендуется топить как можно более сухой древесиной, тогда обеспечивается работа котла на максимальной мощности и длительный срок его службы.

Разница для потребителя заключается в том что, в случае использования пиролизного котла, время между загрузками, в отличии от обычного котла увеличивается в 2 раза и более.

Совет!

Следует отметить, что пиролизный газ в процессе сгорания взаимодействует с активным углеродом, в результате чего дымовые газы на выходе из котла практически не содержат вредных примесей, являясь, по большей части, смесью углекислого газа и водяного пара.

СО2 такой котел будет выбрасывать в атмосферу до 3-х раз меньше, чем обычный дровяной и, тем более котел работающий на угле. Следовательно, пиролизные котлы более экологичны. Также в процессе пиролизного горения образуется минимальное количество сажи и золы, поэтому котел реже, чем обычный, нуждается в чистке.

Отметим, что пиролизные котлы стоят дороже классических твердотопливных.

Источник: http://www.defro-kotly.by/o-produktsii/klassifikatsiya-tt-kotlov.html

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.