Пиролизные твердотопливные котлы длительного горения приобретают все большую популярность благодаря своим особенностям и возможности экономно расходовать топливо. Современные технологии позволяют использовать агрегаты в автоматическом режиме наподобие газовых котлов, что делает их эксплуатацию более удобной. Мы расскажем, как устроены пиролизные отопительные котлы и в чем их основные особенности.
Твердотопливный пиролизный котел на дровах для системы отопления дома.
Газогенераторные котлы на твердом топливе
Устройство и принцип действия
Основные узлы газогенераторного котла.
Пиролизный твердотопливный котел работает по принципу генерации горючего газа из твердого топлива при нагревании его в отсутствие кислорода. Затем выделяющийся газ подается в камеру сгорания, где обогащается кислородом и сгорает. Процесс сжигания выделенных летучих веществ и нагрев теплоносителя напоминают работу обычного газового котла.
Работа топки похожа на сжигание природного газа в газовом котле.
Пиролиз – это процесс разложения веществ на составляющие при нагревании. Наиболее пригодным видом топлива для пиролиза является древесина, бурый уголь и топливные брикеты из отходов древесины. При нагревании дров до температур 200 — 800 градусов и выше они выделяют смесь углеводородов (бензол, ацетон, фуран, метиловый спирт), азота, угарного газа, уксусной кислоты и водорода.
Важно! Строго говоря, любое горение древесины происходит посредством пиролиза, так как горит не углерод, а продукты распада дерева – углеводороды.
Твердотопливные котлы пиролизные работают по одной схеме.
В котле создается тяга за счет работы дымоотсоса или дутьевого вентилятора, и летучие продукты распада древесины увлекаются в камеру сгорания. Там к ним подмешивается воздух и происходит воспламенение. Выделяемое тепло идет на прогрев теплоносителя – воды, воздуха или другого вещества.
Как правило, камера загрузки расположена сверху, а ее полом является колосник. Дрова загружают в камеру загрузки и поджигают, затем камеру закрывают и включают дутьевой вентилятор или дымосос, при этом возникает тяга, которая направляет потоки воздуха сквозь дрова и колосник в нижнюю камеру. В нижней камере смесь летучих продуктов обогащается свежим воздухом и воспламеняется.
Движение пиролизных газов и воздуха в камерах.
Горящие газы проходят сквозь теплообменник, по которому циркулирует вода, и удаляются через дымоход. Все детали топки и газовых каналов выполняют из жаропрочной легированной стали и керамобетона, теплообменники – из меди или другого металла с высокой теплопроводностью.
Важно! С помощью регулировки подачи первичного воздуха в камеру загрузки можно влиять на интенсивность горения, более того, этот процесс можно автоматизировать через обратную связь с термодатчиками в отопительной системе. Таким образом, производители могут делать пиролизные котлы отопления на твердом топливе с автоматическим управлением.
Особенности
На фото изображен современный заводской газогенераторный котел, сделать такой своими руками невозможно.
Отопительные пиролизные котлы имеют ряд характерных особенностей, которые следует иметь в виду при покупке агрегата.
Наиболее существенны такие свойства:
- Агрегат работает за счет принудительной тяги. Дымосос или вентилятор производит двойное верхнее дутье, без которого процесс пиролиза и сжигания газов не получится. Вывод: устройство может работать только при наличии напряжения в сети питания вентилятора;
- Инструкция предъявляет достаточно строгое требование по влажности топлива – она не должна превышать 20 – 35 %, иначе водяные пары разбавят углеводородную смесь и горение прекратится;
- Диапазон загрузки первичной камеры должен составлять 50 – 100 %, так как именно при таком режиме обеспечивается КПД на уровне 85 – 92 %. Использовать котлы пиролизные твердотопливные с загрузкой 30 % и ниже производители не рекомендуют;
- Агрегат может дублироваться газовым и жидкотопливным котлом. Если влажность дров высокая или нет напряжения в сети такое решение спасет вас от мороза.
Обязательно учитывайте особенности данной техники перед покупкой.
Важно! Приобретать пиролизный агрегат имеет смысл, если у вас есть источник дешевых дров и условия для их нормальной сушки и хранения. Иначе газовый котел будет выгоднее.
Преимущества и недостатки
Современные модели имеют небольшие габариты и хорошо смотрятся в доме.
К достоинствам газогенераторных установок можно отнести такие их качества:
- Регулировка процесса горения позволяет работать длительное время с одной закладки дров. Для устройств с нижним горением это время составляет до 12 часов, с верхним – до 30 часов. Горение такого же количества топлива в обычной печи составляет 3 – 4 часа;
- Возможность автоматического управления процессами и регулирования в реальном времени;
- Полное сгорание топлива обеспечивает экономию дров и уменьшение отходов в виде золы, дегтя и других соединений;
- Двухступенчатая схема сжигания топлива позволяет повысить КПД установки;
- Высокая температура в верхней камере подавляет выделение CO, что делает устройство более экологичным.
Важно! В результате данного подхода удается добиться заметного экономического эффекта (7 – 10 %) и повысить удобство использования отопления за счет автоматического управления процессом горения.
Важно обеспечить сухое помещение для хранения дров.
Недостатки газогенератора сводятся к таким его особенностям:
- Высокая цена. Современные твердотопливные системы обходятся в 2 и более раз дороже конкурентных устройств;
- Зависимость от электроэнергии;
- Требовательность к состоянию топлива – его влажности;
- При малых нагрузках горение становится нестабильным;
- Невозможность автоматической подачи топлива.
Подкидывать дрова приходится вручную.
Важно! Для успешной эксплуатации газогенераторного котла существенную роль играет грамотная организация всей отопительной системы. При наличии правильной разводки, тщательной подборке аппарата и хорошей автоматики одной закладки дров хватает на сутки работы.
Вывод
Котлы на твердом топливе с пиролизом отличаются большей экономичностью и высоким КПД по сравнению с дровяными печами. При этом при покупке аппарата следует учитывать его особенности, иначе его использование может стать невыгодным (см.также статью «Боринские газовые котлы отопления – модели и их особенности»).
Смотрите видео для более полного впечатления и лучшего понимания темы.
Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен