Обзор видов топлива для пиролизных котлов и печей длительного горения. Пиролизные котлы: принцип работы и устройство, особенности эксплуатации Пиролизный котел та

Современные котлы, работающие на твердом топливе, все чаще, в своей работе используют процесс пиролиза. Принцип работы отопительного оборудования, основанный на способности древесины, при сгорании, выделять большое количество углекислого газа.

Пиролизный котел длительного горения аккумулирует тепло, получаемое в процессе сжигания топлива из древесины или ее отходов, и дожига выделяемого газа.

Как работают пиролизные котлы с длительным временем горения

В результате модификаций и конструкторских решений, были достигнуты следующие преимущества и характеристики:

• Время работы от одной закладки топлива, от 8 до 120 часов, в зависимости от модели и качества топлива.
• Уменьшение расхода древесины – по сравнению с классической версией котла, затраты на топливо уменьшились на 15-20%.
• Точность регулировки – используемый принцип действия и применяемая автоматика, обеспечивают точную регулировку интенсивности нагрева теплоносителя, с погрешностью не более 1°С.
• Высокая теплоотдача – коэффициент полезного действия пиролизных моделей, варьируется, в зависимости от качества топлива и производителя, в пределах 80-92%.

Что такое процесс пиролиза топлива

• Дерево, при нагревании начинает выделять углекислый газ.
• После смешивания с кислородом, получается горючая газовоздушная смесь CO, которая в обычных условиях, попросту выходит в дымоходную трубу.
• Стальные твердотопливные пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром, снабжены специальной камерой дожига. Продуцируемый газ направляется в дополнительную топку, где сгорает при температуре 600-800°С.

Конструктивные особенности котлов с пиролизом

• Тип загрузки – все котлы оборудованы увеличенной топкой с вертикальной или горизонтальной загрузкой. Большая вместимость топочной камеры, помогает увеличить время процесса пиролиза. Около 20 минут после растопки, котлы работают в обычном режиме. После нагрева до температуры 600°С, начинается пиролизное горение.
• Устройство топки – в конструкции предусмотрены две топочных камеры. Основная топка, имеет конвекционные отверстия, для поступления и равномерного распределения воздуха. Камера дожига облицована шамотом для поддержания высокой температуры.
• Конструкция теплообменника – бытовые пиролизные котлы длительного горения на твердом топливе, максимально эффективно используют тепло, выделяемое при сжигании. Как такового горения, в полном смысле этого слова, не происходит, древесина тлеет при ограниченном поступлении воздуха и высокой температуре. Дымовые газы направляются в ломаный дымовой канал котла. Теплообменник окружает две топочных камеры и канал. Прогрессивные технологии позволяют аккумулировать большую часть тепла, поступающую от разогретого дыма.
• Нагрев теплоносителя – модели с длительным временем горения нагревают теплоноситель проточным способом. Котлы имеют один или два контура. Первый отопительный контур предназначен для подключения к системе отопления. Посредством второго, нагревается вода для ГВС. Технические характеристики котла, в частности производительность, во многом зависят от наличия змеевика горячего водоснабжения. В двухконтурных агрегатах, мощность меньше.
• Контроль подачи воздуха – котлы снабжены естественной или принудительной подачей воздуха. Энергонезависимые модели контролируются посредством механических , подключенных к дверце зольника. Установка автоматики, подключенной к дымососам и нагнетательным вентиляторам, обеспечивает точную регулировку горения.

Зависимость от электричества, решается установкой источника бесперебойного питания. Расход напряжения в котлах составляет 150-300 Вт/ час.

Можно ли увеличить время горения пиролизного котла

Изготовленная в заводских условиях брикеты, щепа и опилки, имеют влажность от 8-18%, что является оптимальным содержанием влажности для процесса пиролиза.

Какой пиролизный котел лучше

Короткий обзор пиролизных котлов отопления длительного горения на твердом топливе, помогает выявить модели, востребованные отечественным потребителем:

• Немецкие котлы – лидерство по популярности занимают немецкие Buderus, Viessmann, HDG. В ассортименте представлены как полностью автономные котлы, так и оборудование с ручным управлением.
• Чешские котлы – компания Wattek предлагает энергонезависимое отопительное оборудование для бытового применения. Продукция стала доступна отечественному потребителю, сравнительно недавно, но уже пользуется популярностью.
• Российское оборудование – пиролизные котлы представлены марками Буржуй К, Траян, Гейзер, Термофор, Диво. Отличием оборудования является возможность работы на древесине с высоким содержанием влажности. Большинство моделей универсальные.
• Болгарские котлы – не получили широкого распространения. Российский покупатель смог оценить котлы Burnit, компании Sunsystem. Других конкурентно способных моделей, изготовленных в Болгарии, нет.
• Совместное производство – несколько российских производителей наладили совместное производство с европейскими изготовителями. Одной из пользующихся популярностью моделей, являются котлы Lavoro, изготовленные итальяно-российским концерном.

Сколько стоят пиролизные котлы

Котлы небольшой мощности, до 20 кВт, в зависимости от производителя, стоят от 60 до 350 тыс. руб. Дороже всего обходятся немецкие Будерус и Висман.

Отечественные Термофор и Буржуй-К, относятся к средней ценовой категории. Чешские Wattek стоят дорого, практически как немецкие аналоги, что несколько ограничивает их популярность.

Требования к месту установки котла пиролизного типа

• Котлы большой мощности, свыше 40 кВт, монтируют в отдельном помещении. Установка оборудования с меньшей производительностью, допускается в любом месте дома.
• Перед монтажом подготавливают основание. За счет наличия двух топочных камер, вес котла достигает нескольких центнеров. По причине большой массы агрегата, требуется изготовление фундамента.
• При прохождении дымохода через плиты перекрытия и кровлю, изготавливается специальная противопожарная разделка.
• Пол и стены облицовывают негорючими отделочными материалами.

Мнения и отзывы на пиролизные отопительные котлы

• Вред для здоровья человека от работы котла пиролизного типа. Одно из наиболее серьезных опасений, связанное с негативным воздействием оборудования на человека, не имеет под собой оснований. В работе котла используются только естественные физические законы.
• Эффективность и теплоотдача существенно преувеличена. Чтобы добиться максимальной теплоэффективности, требуется применять древесину и отходы с максимальной влажностью до 20%. Неправильная эксплуатация приводит к снижению теплоотдачи.

Что такое пиролиз древесины

Пиролиз - это разложение вещества под воздействием температуры.
Пиролиз древесины - это термическое разложение древесного вещества.

Под воздействием температуры древесина разлагается на продукты пиролиза древесины - углерод (древесный уголь) и летучие углеводороды (пиролизный газ). Продукты пиролиза древесины - горючие вещества. Когда - мы видим горение (окисление) именно продуктов пиролиза древесины. Без предварительного пиролиза (термического разложения) древесина гореть не будет. Предварительный пиролиз древесного вещества - это обязательное условие горения древесины. В любом костре и печке, на кончике горящей спички и в бушующем лесном пожаре, обязательно происходит одно и тоже - непрерывно идёт термическое разложение (пиролиз) древесного вещества и горение (окисление) продуктов пиролиза древесины. Если древесина не горит - значит нет достаточно сильного и эффективного процесса пиролиза древесного вещества, способного поддержать горение древесины.

Поджиг и горение древесины

Если древесину нагревать достаточно долго и сильно - начнётся её термическое разложение с последующим воспламенением продуктов пиролиза. Первый, вялотекущий процесс пиролиза древесины начинается уже при её нагревании до температуры 120°С...150°С. Потом, по мере нагрева - термическое разложение усиливается и становится заметно невооружённым глазом. При температуре 250°С...350°С наступает обугливание поверхности дерева и появляется белый дым. При этой температуре может наступить кратковременное воспламенение продуктов пиролиза. При дальнейшем нагревании древесины до 600°С, наступит непременное воспламенение этих самых продуктов температурного распада - образовавшегося древесного угля и пиролизного газа. Если зону воспламенения не переохладить - древесина загорится и будет гореть. Более подробно о процессе горения древесины можно почитать в статье « ».

Что такое пиролизное горение древесины

Принципиально, любое горение древесины является пиролизным, поскольку любому горению древесины предшествует её предварительный - термическое разложение. Горение древесины не может быть никаким другим, как непременно - пиролизным.

Что такое дровяной пиролизный котёл

Дровяной пиролизный котёл - это отопительное оборудование, работающее на дровах и органических отопительных брикетах, по принципу (раздельного) горения топлива. Поскольку, при таком раздельном горении топлива выделяется (генерируется) пиролизный газ, то пиролизные котлы часто называют «газогенераторными» или «газицирующими». Специалисты могут разделять эти понятия для тех случаев, когда это действительно важно. Для рядового-же потребителя нужно запомнить только одно:

Главное отличие пиролизного котла - это наличие двухкамерной конструкции корпуса, которая обеспечивает раздельное горение топлива

Более подробно про пиролизные котлы можно почитать в статье

Топливо для дровяного пиролизного котла

Топливом для пиролизного котла служат и топливные брикеты (древесные и органические). В небольшом процентном соотношении (не более 15-25% от общей массы) можно добавлять щепу, опилки, стружку, мелкие деревоотходы и даже - пеллеты.

Несмотря на то, что пеллеты - это 100% древесина, они не могут служить основным топливом для пиролизного котла, из-за своей мелкой фракции. Минимальные размеры кусков топлива для пиролизного котла - 70-100мм в поперечнике, не менее.

Не могут служить топливом для пиролизного котла ископаемые энергоносители и продукты их переработки - газ, нефть, уголь и угольные топливные брикеты, а также резиноизделия и пластмассодержашие вещества.

Работа дровяного пиролизного котла (видео)

Порыскав по Сети, без труда нашёл хорошее видео про работу пиролизного котла. На экране чётко видно, что дрова (топливо) загружают в верхнюю (пиролизную) камеру. Там древесина тлеет и разлагается под воздействием высокой температуры. При этом выделяется горючий пиролизный газ. Затем, уже в нижней камере - этот газ сгорает, как обычный природный газ. Остатки древесины догорают в верхней камере.

Как выбрать дровяной пиролизный котёл

Ныне, дровяные пиролизные котлы не делает и не продаёт только ленивый. Оно и немудрено. Во времена топливных кризисов, дровяное отопление - это есть лакомый кусочек и бальзам на сердце. Тем не менее, НАСТОЯЩИЕ пиролизные котлы не каждому производителю и продавцу «по зубам». Потому как, вещь эта - очень материалоёмкая и громоздкая. А поскольку, «зря переть за тридевять земель» груду металла и керамики - никто не будет, то покупая пиролизный котёл - нужно сразу настраиваться на работу с отечественным производителем или хорошо налаженной дилерской сетью.

Вот с ними и нужно будет согласовать следующие вопросы, архиважные при покупке дровяного пиролизного котла:

Футеровка дровяного пиролизного котла

Футеровка обязательна для дровяного пиролизного котла.
И дело здесь, вовсе не в защите металла от прогорания.
Металлу-то, как раз ничего и не угрожает.

А вот сам процесс пиролиза древесины может пострадать от переохлаждения. Потому что, активное термическое разложение древесного вещества возможно только при температуре, не менее 600...800ºС. И, если топливо будет контактировать со стальными водоохлаждаемыми стенками корпуса котла (t=120...250ºС) - оно просто погаснет или будет плохо гореть. Получается, что футеровка пиролизного котла защищает зону горения топлива (дров) от переохлаждения.

Кроме этого, комплект футеровки любого пиролизного котла содержит пренаиважнейшую деталь, без которой работа пиролизного отопительного агрегата просто немыслима - это керамическое СОПЛО!

Пояснение важности сопла
- Абсолютно все пиролизные котлы обязательно имеют две камеры - камеру загрузочную (для пиролиза древесины) и камеру сгорания (для сжигания пиролизных газов). Эти две камеры, всенепременно соединены керамическим соплом, которое является главным атрибутом горения пиролизных газов.

Керамическое сопло дровяного отопительного пиролизного агрегата - это его «ахиллесова пята». Сопло пиролизного котла выдерживает тепловые удары с амплитудой, почти в 600ºС, очень быстро изнашивается, разрушается и выходит со строя. Срок службы сопла, максимум 3-4года. После этого его нужно будет заменить.

И, если срок службы корпуса котла составляет 15-20 лет, а срок службы деталей его футеровки 3-4 года, то это значит лишь одно - периодически детали футеровки пиролизного отопительного агрегата нужно будет покупать у его производителя и менять.

Отсюда вывод - нужно брать продукцию известных производителей, у которых налажена дилерская сеть и не должно возникать проблем с покупкой запчастей.

Совет
- Если решили приобрести дровяной пиролизный котёл - попробуйте сразу купить к нему комплект футеровки. Ответ продавца будет бальзамом на сердце. Или она (футеровка, сопло) есть в продаже, или её нет. В любом случае - это избавит от больших проблем в будущем, ибо футеровка дровяных пиролизных котлов уникальна по своей конфигурации и купить её можно только у производителя.

Таким образом получается, что пиролизные котлы привязаны к своему производителю, потому что только у производителя пиролизного котла можно купить его футеровку

Толщина металла корпуса дровяного пиролизного котла

Ныне, чугунный корпус котла - большая редкость. Все современные дровяные котлы имеют цельносварной стальной корпус из листового металла. При выборе пиролизного дровяного котла - интересуйтесь толщиной металла его корпуса.

Вот, ориентировочная информация по толщине металла корпуса пиролизного дровяного котла в зависимости от его мощности:

Вес дровяного пиролизного котла

Из первых двух вопросов вытекает третий. Коль скоро было решено, что пиролизный отопительный агрегат должен иметь толстые стенки своего корпуса и толстую футеровку, то и вес его должен быть не шуточный. Так оно и есть. Пиролизные котлы - тяжёлая штука. И, если вес дровяного пиролизного котла меньше, соответственно - производитель сэкономил на металле или футеровке изделия.

Хороших и лёгких дровяных пиролизных котлов - не бывает

Вот ориентировочный вес пиролизных котлов в зависимости от их мощности:

Прим. Информация взята из техотдела одного из ведущих производителей дровяных пиролизных котлов.

Размеры дровяного пиролизного котла

Размеры дровяного пиролизного котла слагается из совокупности размеров камер сгорания плюс размеры теплообменника. Должно быть, не менее:

Прим. Информация взята из техотдела одного из ведущих производителей дровяных пиролизных котлов.

Отапливаемая площадь для дровяного котла

Самое важное дело - это подобрать дровяной пиролизный котёл по размеру.
Советов и методик здесь может быть много. Самый простой и проверенный дедовский способ - это подбирать отопительный агрегат из расчёта 1кВт на 10 м 2 отапливаемой площади. Выбирать нужно с запасом в 10%. Соответственно, на 120м 2 нужен котёл 16кВт, на 160м 2 нужен котёл 18кВт и так далее... Если производитель «не обдурил» с показателем мощности дровяного пиролизного котла - все будет работать.

Маленькая поправка на высоту помещения
- Если высота отапливаемого помещения больше 3м, то на каждый метр свыше нужно добавлять мощность выбираемого котла +1...3%.

Что делать после выбора дровяного котла

(шуточные советы от производителя)

После выбора и покупки дровяного котла возникает вопрос - а что с ним теперь, собственно делать?

Транспортировка дровяного пиролизного котла
Правильная транспортировка дровяного котла - это очень важно. Лучше всего, пиролизные котлы не перевозить, а кантовать к месту установки. При этом нужно не забывать, что, чем чаще котёл «гепнули» об матушку-землю, тем крепче стала футеровка и корпус котла. «Утряска», знаете-ли - дело нужное. Естественно, такой отопительный агрегат послужит дольше.
(Идеальный вариант перемещения котла в пространстве - это «волоком по бездорожью») Если при этом, слегка оцарапается облицовка, отвалится дверца или блок автоматики - не расстраивайтесь. Смело звоните в отдел технической поддержки производителя и требуйте замены некачественных деталей. При этом, не забудьте отрезать (оторвать) температурный датчик, типа - сам отвалился.

Установка и подключение дровяного пиролизного котла
При установке дровяного пиролизного котла смело игнорируйте любые сантехнические правила, СНИПы и, самое главное - здравый смысл! Помните, что дровяные котлы могут работать, даже «лёжа на боку»! Дровяным пиролизным котлам не нужна квалифицированная работа по их установке и обслуживанию. Это ведь ДРОВА. Позовите «шабашников», «присандальте» пиролизный котёл своей системе отопления и сразу звоните в службу техподдержки производителя.

Подбор персонала для обслуживания дровяного пиролизного котла
При подборе персонала, на роль оператора дровяного пиролизного котла выбирайте алкашей из подворотни. Они-то уж точно смогут колоть и запихивать дрова в топку котла. А, тискать кнопки автоматики - позовите кого-нибудь из своих знакомых, чтобы с высшим образованием был человек, значит.

Обслуживание дровяного пиролизного котла
Кто-то выдумал сервисное обслуживание дровяного пиролизного котла. Бред. Что там обслуживать? Напихал дров, поджёг и пусть горят. Ну, есть немного золы и пепла. Так они сами вываливаются из котла при открывании дверок.
Производитель напоминает о необходимости раз в сезон открыть теплообменник и очистить поверхность труб от сажи? Чепуха. Зачем пачкать руки, чтобы почистить то, что не видно?

Инструкция по эксплуатации, паспорт и гарантийный талон
К каждому пиролизному котлу прилагается «Инструкция по эксплуатации», «Паспорт» и «Гарантийный талон». Что это такое и для чего это делается?
Пояснение:

• Гарантийный талон
  - Его можно повесить в рамочку, там красивые печати и подписи
• Паспорт
  - Ну, это на тот случай, если спецслужбы заинтересуются происхождением котла. Тогда нужно сунуть паспорт им в нос и послать куда подальше.
• Инструкция по эксплуатации
  - О, это важно! Только, читать её вовсе не обязательно.
  На самом деле - это бумага для первого розжига котла.

Электронный блок управления (автоматика)
На нем всего шесть кнопок. Это гораздо меньше, чем на мобильном телефоне. Так что проблем не будет. Тискаем кнопки и смотрим, что получается. Кнопка «для самоуничтожения» производителем не предусмотрена, так что потребителю ничего не угрожает.

Первый розжиг дровяного пиролизного котла!
Песня! Очень важно, при первом розжиге, все свои проблемы списать на производителя! При этом нужно помнить, что звонить в службу технической поддержки нужно до полного самоудовлетворения! А куда им деваться. За то они деньги получают!

Кстати, отдел маркетинга и техническая служба завода, с большим удовольствием читают по телефону «Инструкцию по эксплуатации», которую прикладывают к каждому пиролизному котлу. Кроме того, за небольшое вознаграждение, та же «Инструкция по эксплуатации» читается в стихах и под аккомпанемент бубна.

Конденсат в корпусе дровяного пиролизного котла
Никому не верьте. Никакого в природе не существует! Это все выдумки производителя. Как только увидите лужу под своим пиролизным котлом - сразу начинайте звонить производителю. Причём, чем чаще - тем лучше. Пусть приезжают и забирают своё дырявое корыто. Потом, вдоволь наговорившись по телефону и приняв на веру утверждение про конденсат, можно будет немного расслабиться.

Практикой доказано, что примерно, через сутки-трое, а в особо тяжёлых случаях - всего через неделю, все владельцы пиролизных котлов приноравливаются топить котёл так, что конденсатообразование сводится к нолю. Однако, при первом розжиге гарантировано море конденсата. В отдельных случаях его количество может достигать десятков литров.

Дрова для дровяного пиролизного котла
нужны сырые. Более того - мокрые или свежесрубленные.
Где-то вычитали, что пиролизные котлы позволяют сжигать дрова, влажностью до 70%? Правильно. Вот такие дрова и нужно пихать в топку. А если дрова ещё и мёрзлые да с кусками льда, так это вообще - класс. Именно такая древесина даст наибольшее количество тепла при сгорании. Что касается породы дерева, так выбираем тополь. Он дешевле дуба и даёт много прекрасной золы. К тому же, гораздо приятней смотреть на огромную кучу низкокалорийных тополиных чурбаков, нежели на пару высококачественных дубовых поленьев. Низкокалорийность нынче в моде. Все хотят похудеть. Теперь, и йогурты низкокалорийные, и сало. Стало быть, заготавливать на зиму низкокалорийные дрова - тоже модно. Типа - самый писк, по теме.

Лопата
Как известно, смеяться нужно после слова «лопата». В этом месте можно улыбнуться.

Ностальгия по газовой идиллии

Эх, хорошее было дело - газовое отопление.
Ах, какая это была песня - массовая газификация Советского Союза.
А слова-то в ней какие были - Уренгой-Помары-Ужгород.
Народ тогда принимал новшество «на ура!» и целыми улицами, городами и сёлами переходил с угольно-дровяного печного отопления на отопление газовое - цивилизованное. О! Газовые котлы и плиты очень быстро завоевали сердца потребителей и прочно вошли в бытовую и производственную жизнь. Теплоцентрали почти полностью перешли на газ. Все новые котельные проектировались и строились только под газ. Человечество вздохнуло с облегчением и на долгие годы газ стал одним из главных источников тепловой энергии.

Газовое отопление - непозволительная роскошь

В последнее время ситуация изменилась кардинально.
Природный газ подорожал. Причём, подорожал так сильно, что неожиданно наступающая зима портит настроение абсолютно всем, кто живёт не в шалаше. Газовые войны и газовые кризисы давно стали нормой и уже никого не удивляют. Внезапно перекрытые газопроводы и магистрали - любимые фишки нынешней власти. Неудержимый рост стоимости газового отопления отрицательно сказывается на «упитанности» кошелька, угрожая довести последнего до состояния ярко выраженной дистрофии. Расходы на газовое отопление увеличились настолько, что иногда - проще отключить его совсем и сидеть в валенках, нежели оплачивать баснословные счета

Газовое отопление, из предмета первой необходимости, постепенно превратилось в предмет роскоши

Ба, даже у новоявленных постсоветских буржуев бывают проблемы с газовым отоплением. Правда, по иной причине, нежели финансовой. Денег-то как раз, у буржуинов - навалом. Вот только газом можно пользоваться исключительно при наличии газопроводов. А их давно уже никто не строит. Нет массовой газификации - и все тут. Вот и сидят господа-с, при своих-то деньгах - и в нетопленных загородных домиках. Такие вот дела.

Выход напрашивается один - найти другой источник тепловой энергии и сказать «гуд бай» газу, как топливу

Дровяное отопление - как вариант

Об альтернативных энергоносителях сказано много, а написано - еще больше. Как вариант - дровяное отопление. Даже благополучная и сытая Европа не брезгует дровяным отоплением. Чего уж стесняться нам, сирым. Благо, научно-технический прогресс и господа производители обратили свои ясны очи на сию проблему и «наклепали» такое невероятное количество модификаций дровяных котлов, что глаза разбегаются. Да, ныне дровяные котлы не делает только ленивый. Вот это и сбивает с толку неискушённого потребителя. В этой статье автор рискнул обобщить свой опыт по работе с дровяными пиролизными котлами и дать несколько советов по их выбору-подбору. Часть советов изложена в шуточной форме, что отнюдь не умаляет их информационной ценности.

Альтернативное Отопление:

: «{link-category}»

{related-news}

Сжигание топлива в классических твердотопливных котлах – это хорошая альтернатива применению для отопления дома традиционных энергоносителей, таких как природный газ или электричество. Но данные устройства не полностью используют энергию горения дров. При работе обычного котла выделяющийся при высокой температуре из топлива газ просто уходит наружу вместе с продуктами горения. Принцип работы пиролизного котла позволяет использовать этот газ, тем самым увеличивая КПД агрегата и длительность интервала между загрузками топлива. Такие аппараты еще называют газогенераторными.

Из чего состоит газогенераторная установка?

Главное отличие от классического котла на дровах – наличие дополнительной камеры сгорания, в которой происходит дожигание выделяющегося газа , а в первичной топке он генерируется из дров при недостаточном количестве кислорода. Компоновка камер и устройство пиролизного котла может быть различным, топка может находиться как снизу, так и сверху, принцип действия это не меняет. Традиционно она располагается снизу, над зольником, в который для удобства очистки помещают выдвижной ящик. Крышка зольника откидывается вверх и в рабочем режиме служит для регулировки количества воздуха, поступающего в топку. Это реализовано с помощью цепного привода, который натягивается или отпускается термостатом. Последний установлен в верхней части котла.

Все основные элементы и детали установки можно увидеть, изучив подробный чертеж пиролизного котла. Главная топка снабжена дверцей для загрузки дров и в процессе работы плотно закрыта. Над ней устроена вторичная камера сгорания, в которой расположены устройства подачи воздуха. Они могут иметь различную конфигурацию в аппаратах разных производителей, но задача их одинакова: подавать в камеру дожигания подогретый воздух через множество отверстий определенного диаметра. Нагрев воздуха происходит по пути от дверцы зольника до распределителей.

Конструкция пиролизного котла предусматривает возможность очистки верхней камеры дожигания, для этого она оборудована специальной дверцей. Пространства обеих камер сообщаются между собой каналом, по которому поднимаются газы для сжигания. Внешней оболочкой корпуса является водяная рубашка, нагреваемая обеими топками. Для подачи теплоносителя в систему отопления в нее врезаны патрубки с резьбой. Контроль температуры воды и давления осуществляется по приборам, установленным на фронтальной панели.

Дымоход для пиролизного котла ничем не отличается по своему устройству от труб для выброса продуктов горения классических агрегатов. Одно из требований – достаточная тяга для работы котла. Наиболее простая конструкция агрегата не предусматривает установку дутьевого вентилятора, поэтому горение идет за счет естественной тяги. Второе требование - это чтобы часть трубы, находящаяся на улице, была утеплена. Причина – низкая температура дымовых газов (до 150 ⁰С), поэтому очень высока вероятность выпадения на ней конденсата и быстрого разрушения материала трубы.

Описание схемы работы пиролизных котлов

Полное представление о работе агрегата может дать принципиальная схема пиролизного котла. Вначале главная топка загружается топливом и разжигается. При этом заслонка зольника максимально открыта. После того как дрова разгорятся, дверца начинает прикрываться, процесс горения замедляется и переходит в тление. Тогда и начинается интенсивное выделение древесного газа, который поднимается и попадает во вторичную камеру дожигания. Туда же через множество калиброванных отверстий подается нагретый воздух. Последний попадает в канал из того же проема под крышкой зольника и по дороге получает тепло от горячей стенки топки.

Весь технологический процесс протекает благодаря естественной тяге, создаваемой дымоходом, поэтому скорости движения воздуха и дымовых газов в каналах невелики. Схема работы пиролизного котла заключается в том, что во вторичной камере нагретый воздух вступает в термохимическую реакцию с древесными газами и воспламеняет их. В результате сгорают не только газы, но и мелкие летучие частицы, благодаря чему дым из трубы практически незаметен. В действительности пиролизное сжигание топлива более экологично, нежели традиционное, поскольку продукты сгорания от него содержат гораздо меньше оксидов углерода и азота, а также частиц золы.

Дрова, находящиеся в топке, горят медленнее чем обычно, поэтому одной загрузки может хватить на 10–12 часов работы, в зависимости от мощности газогенераторной установки и влажности дров. Настройка пиролизного котла заключается в ограничении подачи воздуха для горения. Слишком малое его количество не позволит начаться термохимическому процессу во вторичной топке, а слишком большое вызовет неполное сгорание газов и понижение КПД агрегата. Для аппарата, работающего на естественной тяге, потребуется настройка расхода воздуха в каждом индивидуальном случае, так как высота и диаметр дымоходной трубы может очень различаться. Соответственно, сила тяги будет разной. В некоторых случаях ее следует увеличить путем поднятия трубы на большую высоту.

Если цепной привод крышки зольника снабжен термостатическим регулятором, то настройка аппарата сводится к установке желаемой температуры теплоносителя. Термоэлемент, встроенный в водяную рубашку газогенераторной установки, воздействует на привод цепи в зависимости от температуры воды и сам прикрывает или открывает заслонку, регулируя интенсивность горения.

Для создания искусственной тяги, которая не будет зависеть от параметров дымохода, котлы пиролизного типа дополнительно снабжаются дутьевым вентилятором и комплектом автоматики, регулирующим его работу. Если обычный агрегат может работать с КПД порядка 85–90%, то дутьевая машина помогает его развивать до 93%. Здесь есть недостаток - зависимость от внешних источников энергии.

Достоинства и недостатки

Источники тепла данного типа обладают многими преимуществами:

• Принцип действия и работа пиролизных котлов позволяет достигать отличных показателей эффективности при сжигании твердого топлива – 90–93% КПД .
• Процесс более экологичен, в атмосферу выбрасывается гораздо меньше вредных веществ.
• Интервал между загрузками топлива не меньше, чем у агрегатов длительного горения – 12 часов, работать кочегаром придётся не чаще 2 раз в сутки.
• Обслуживание и чистка установки не представляют проблемы, ко всему внутреннему пространству есть доступ, а многие аппараты оборудованы выдвижным ящиком зольника. Принцип действия пиролизного котла практически безотходный, золы и пепла остается очень мало, поэтому операцию выполнять надо нечасто.
• Экономичность. Ориентировочно расход топлива на 100 м² помещения при его высоте до 3 м составляет 10 кг в сутки.
• Установки, работающие на естественной тяге, не зависят от наличия электричества в сети.

Как и любой другой аппарат, работающий на твердом топливе, пиролизный котел отопления нуждается в защите от закипания теплоносителя внутри водяной рубашки . Это может привести к разрыву оболочек и дорогостоящему ремонту. По этой причине производители ставят на свои изделия дополнительные водяные ТЭНы охлаждения, которые одновременно могут служить источником горячей воды для хозяйственных нужд.

Из недостатков агрегатов пиролизного типа можно выделить следующие:

• Требуется топливо с невысоким содержанием влаги, влажность дров не должна превышать 25% . Процесс интенсивного выделения газов для дожигания сильно затруднен, если дрова откровенно сырые. Это негативно влияет на работу пиролизного котла, снижая его КПД.
• Практика эксплуатации показывает, что на стенках первичной камеры со временем появляются отложения дегтя и смол, поскольку температура в ней относительно невысокая, а в качестве топлива чаще всего берут березу или древесину хвойных пород. Этот налет надо периодически удалять, он затрудняет передачу тепла водяной рубашке.
• Стоимость выше, чем у классического твердотопливного котла. Это оправдано, ведь технология процесса более прогрессивная и дает высокие показатели, которые позволят экономить при эксплуатации.

Заключение

При выборе источника тепла для дома лучше ориентироваться на изделия средней ценовой категории, сильно экономить в этом вопросе не стоит. Ведь от того, как работает пиролизный котел, зависит комфорт и тепло вашего дома.

Пиролиз широко применяют в разных отраслях промышленности. Востребован этот химический процесс и для обогрева жилых площадей.

Пиролиз происходит при любом виде твёрдого сырья:

• Дрова.
• Мелкие ветви или древесные опилки.
• Брикеты.
• Торф.
• Бурый уголь.
• Пеллеты.
• Кокс.

Однако наиболее эффективно пиролизный агрегат работает на топливе с повышенным уровнем выхода летучих веществ — на древесине толщиной 80—100 мм. Вместе с ними используют пеллеты или древесные отходы.

Внимание! Использовать только опилки или пеллеты нецелесообразно — с ними котел не вырабатывает тепло или же его КПД снижается до минимума.

Пиролизный котел: что это значит, его устройство

Конструкция пиролизного котла выглядит следующим образом:

1. Дымоход.
2. Блок управления.
3. Загрузочный бункер.
4. Форсунка.
5. Камера сгорания.
6. Теплообменник.

Отопительный котёл на основе пиролиза представляет собой двухкамерный агрегат — в этом его особенность. Главная химическая реакция в этих камерах:

1. Камера загрузки или газифицирующая камера. Здесь происходит предварительное термическое разложение сырья. Органика под воздействием высоких температур превращается в горючий газ. Для поддержания тления в камеру направляется первичный воздух. Горение при температуре 300—800 °C.

Фото 1. Камера загрузки топлива в пиролизном котле. Внутренняя отделка выполнена шамотным кирпичом.

1. Камера сгорания . После тления выделенный воздух и газ попадают сюда. Здесь образовавшийся газ горит, как обычный природный. Температура в среднем 1200 °C. Именно на этом этапе выделяется очень много тепла, необходимого для отопления. В то же время происходит сильное аэродинамическое сопротивление, поэтому необходима принудительная тяга, роль которой выполняет дымосос.

Два пространства между камерами разделяет колосник , в который загружается топливо. Там оно поджигается и запускается дымосос. Колосник препятствует выходу тепла из верхней камеры загрузки и обеспечивает лёгкий поток первичного воздуха.

Пиролизные топки оснащены переключателями тяги , которые разжигают топливо. Таким образом, в начале розжига котёл функционирует как устройство прямого горения, а после закрытия задвижки переключается на пиролиз.

Виды пиролизных устройств, характеристики

Котлы на основе пиролиза различаются по своему строению. Так, существуют:

• Камера дожига сверху. Встречается редко. Преимущества конструкции в том, что дымовой газ беспрепятственно проходит в камеру дожига, а после догорания сразу попадает в дымоход для дальнейшего охлаждения. Среди минусов — расположение дымовой системы неэкономичное, так как изначально требуется больше расходного материала для изготовления подобной конструкции.

Фото 2. Пиролизный котел с нижней камерой дожига. Стрелками указаны составные части устройства.

• Камера дожига снизу. Самый распространённый и наиболее комфортный тип конструкции. Пользователю удобно закладывать дрова, так как камера находится не на полу. А также камера имеет прямой выход в нижний дымоотвод, а оттуда — в дымоход. Однако подобная конструкция имеет также свои недостатки. Так, из загрузочного отсека зола засоряет вторую камеру, поэтому её чаще чистят. Кроме того, нужно обеспечивать усиленную тягу, чтобы дым продвигался вниз.

А также пиролизные котлы различаются по типу используемой тяги:

1. Естественная тяга. Нет необходимости в электрике. Однако для эксплуатации нужен довольно высокий дымоход с мощной естественной тягой, что будет стоить дорого.
2. Принудительный наддув и тяга. Котёл становится энергозависимым, впрочем, повышается скорость выхода на режим. Такой агрегат оснащается вентиляторами и дымососами, которыми управляет автоматика — полностью пропадает зависимость от погодных условий и повышается эффективность горения. Этот тип топки может работать с максимальным уровнем КПД на протяжении 4—5 часов , а это на 20% больше , чем у котла с естественной тягой.

По способу отопления выделяют два типа пиролизных устройств:

• Для водяного отопления. В качестве теплоносителя выступает вода, которая нагревается в теплообменнике, затем разливается по трубам в радиаторы. Температура поддерживается за счёт постоянной циркуляции.
• Для воздушного отопления. В бытовых условиях используется значительно реже. Зачастую применяют для обогрева хозяйственных построек или на производствах. Тепловая энергия распределяется в помещении с помощью тёплых воздушных масс. Они прогреваются в результате сгорания сырья. Тепло распределяется посредством алюминиевых труб и нагнетателей . Такая система управляется автоматикой, поэтому владелец с лёгкостью может настроить её в соответствии со своими потребностями.

Вам также будет интересно:

Как выбрать такой прибор

При выборе агрегата на основе пиролиза обращают внимание на его ключевые характеристики:

Качество корпуса. Раньше корпус топки изготавливали преимущественно из чугуна.

Теперь производители выпускают цельносварной корпус из листового материала.

Главное здесь — его толщина.

Она зависит от мощности котла:

• 15—65 кВт: внутренние конструкции 5 мм , наружные — 4 мм;
• 75—110 кВт: внутренние — 6 мм , внешние — 5 мм;
• 135—195 кВт: внутри — 8 мм, снаружи — 6 мм;
• 200 кВт и более: внутренние составляющие — 10 мм , наружные — 8 мм.

Мощность. Этот показатель зависит от отапливаемой площади. Существует множество методик определения мощности. Самый простой и оптимальный среди них — брать за основу 1 кВт на 10 квадратных метров отапливаемой площади.

Специалисты рекомендуют агрегат с 10% запасом мощности. Так, для помещения на 120 метров квадратных подойдёт котёл на 16 кВт. Если площадь территории 160 метров квадратных , мощность устройства должна составлять не менее 18 кВт , и далее по такому же принципу.

Справка. Если высота потолков в отапливаемом помещении превышает 3 м, для каждого дополнительного метра добавляется мощность котла на 1—3%.

Энергоэффективность. Обозначает соотношение полезной теплоты, которая была израсходована, с объёмом затраченного сырья. Этот показатель зависит в основном от топлива. Так, для эффективного прогревания необходимы исключительно сухие расходные материалы.

Впрочем, учитывают также объем загрузочной камеры, которая вмещает дрова до 60—65 см. Кроме этого, обе камеры покрывают специальным слоем керамобетона — он поддерживает подходящую температуру внутри. В результате топливо сжигается более качественно и эффективно.

Важно! Оптимальным считается котёл, который обеспечивает не менее 10 непрерывных часов горения сырья и служит бесперебойно на протяжении 20 лет.

Стоимость. Пиролизные котлы стоят дороже других типов отопительных котлов. Однако и здесь есть варианты. Так, отечественные в 2—3 раза дешевле импортных, а по характеристикам не уступают заграничным аналогам.

Плюсы использования

• Длительность горения.

После одной закладки такое устройство работает бесперебойно до 12 часов , то есть догружать его приходится в 2 раза реже , чем другие твердотопливные котлы.

Однако все зависит от типа: обычная топка с дровами работает порядка 4 часов, а с верхним горением — в среднем 30 часов на дровах и 5—7 дней на угле.

Такой эффект обеспечивается за счёт регулируемого процесса горения . Во многих современных моделях автоматическое регулирование работы. Длительность горения также зависит от объёма жилой площади, температуры воздуха в помещении и на улице, конструкции агрегата и его мощности.

• КПД 85—90%.

• Полное сгорание сырья.

Меньший расход сырья, реже нужно прочищать газоходы и зольник.

• Экологичность.

В результате тления древесины или подобных видов топлива выделяется в 3 раза меньше вредоносных веществ , чем в иных твердотопливных котлах. К тому же вредоносные выбросы в атмосферу минимизируются под воздействием горячей температуры в верхней камере.

• Экономичность.

Для сжигания подходят даже крупные неколотые дрова. Кроме этого, двухкамерное сжигание снижает избыток воздуха в уходящем газе, что тоже повышает экономию. По сравнению с другими типами твердотопливных котлов экономичность пиролизных агрегатов выше на 5—8%.

Минусы

1. Энергозависимость . Чаще всего такие котлы не могут работать без дымососа. Для принудительной тяги необходима система с генератором. Вентилятор использует электроэнергию в размере не менее 80—100 Вт.
2. Высокая цена. В среднем в 1,5—2 раза дороже других типов.
3. Чувствительность к влажности топлива . Необходима максимальная сухость. Так, при сжигании 1 кг дров с 20% влажностью, сила работы оборудования составит 4 кВт. Если взять 1 кг дров с 50% влажностью, мощность уменьшается в 2 раза и достигает всего 2 кВт .
4. Нестабильная работа агрегата при малых загрузках (ниже 50%) , нарастание дёгтя в газоотводе.
5. Большие габариты пиролизного оборудования.
6. Пиролизные котлы исключительно одноконтурные . Чтобы нагреть воду для бытовых потребностей, потребуется отдельный агрегат.
7. Невозможно автоматизировать процесс загрузки топлива — загружается исключительно вручную.

Безопасное использование

Функционирование пиролизного котла подразумевает работу на максимально высоких температурах. Поэтому каждый производитель предъявляет высокие требования к монтажу и эксплуатации оборудования.

Установку проводит специалист, имеющий необходимую компетенцию. Котёл размещается в отдельном помещении с хорошей вентиляцией, на агрегат устанавливается дымоход.

Учитывают также следующие правила эксплуатации:

• При отсутствии достаточной тяги или необходимого теплоносителя котёл нельзя эксплуатировать.
• Загрузку и розжиг оборудования запрещено доверять детям или каким-либо посторонним лицам.
• Температура воды в системе труб, идущих через котёл, не должна превышать 95 °C . Если показатель превышен, пламя в камере агрегата на время ослабляют с помощью песка. Параллельно с этим открывают все возможные заслонки дымохода.
• Котёл сильно нагревается во время работы, поэтому возле него не должны находиться легковоспламеняющиеся материалы и предметы.
• Модифицировать конструкцию котла и использовать не по назначению категорически запрещено.

Фото пиролизных котлов

Фото 3. Пиролизный котёл, установленный дома. Рядом с ним хранятся дрова для растопки.

Фото 4. Пиролизный котел от производителя Viessmann. Устройство оснащено электронным управлением.

Фото 5. Пиролизный котел с нижним типом загрузки топлива довольно больших размеров.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором демонстрируется работа пиролизного котла, рассказывается, как его топить.

Выводы

Пиролизный котёл — хорошая альтернатива агрегатам прямого горения. Впрочем, некоторые специалисты рекомендуют покупать пиролизное оборудование в качестве резервного источника тепла в комплекте с электро- или газовым котлом. Если все же устанавливать пиролизный в качестве основного генератора тепла, понадобятся грамотная проектировка и высококвалифицированные специалисты для монтажа.

Пиролизный котел имеет свои недостатки и особенности, которые стоит знать потребителям, прежде чем делать выбор в пользу той или иной теплогенерирующей техники. Авторитетные специалисты охотно перечисляют именно недостатки в первую очередь…

Кто и как производит пиролизные котлы

Интересен тот факт, что именитые производители отопительной техники, пиролизные котлы или не производят вовсе, или имеют по одной линейке образцов, скорее экспериментальной, как дань моде.

В каталогах, на выставках солидные фирмы бочкообразную продукцию с большой загрузкой дров не показывают вовсе, объясняя это тем, что не находят в данной идее преимуществ.

Так называемые пиролизные котлы (большие металлоемкие устройства с дожигом газов, снабженные вентилятором и большой камерой для тления дров) делают те, кто гоняется за сиюминутным настроением потребителей, — мелкие фирмы, вплоть до гаражных производств.

Разберемся — почем такая ситуация?

Что подразумевается под названием пиролиз

Пиролиз – генерирование горючего газа и его последующее сжигание, — происходит во всех твердотопливных котлах, в большей или в меньшей степени. Такой же процесс идет и в обычной печи, — при горении дров или угля, в каком-то месте не хватает кислорода, появляется угарный газ CO, затем он находит недостающий кислород и сгорает, выделяя тепло, превращаясь из яда в обычный углекислый газ – CO2.

В качестве экспериментов еще 1950-х годах была разработана схема котельного оборудования, где сначала топливо тлело при недостатке кислорода, затем полученное СО дожигалось во вторичной камере. Но идеи не были воплощены, как не дающие ни каких преимуществ с весомыми недостатками и дорогостоящие.

Схема, особенности работы

Вторично в 2000-х годах, когда у среднего производителя появились достаточные производственные возможности и материалы, началось производство на бытовом уровне. У потребителя лживая реклама вызывала интерес, — появились продажи и прибыль.

Схема пиролизного котла обычная – в большой камере закладка дров сначала разгорается, затем автоматика перекрывает воздух и при его недостаче дрова тлеют длительное время.
Выделяющийся угарный газ и большое количество зольных частиц – чистого углерода С смешивается с подогретым воздухом во вторичной камере, где и догорают.

В этой горелке всегда красноватое пламя – прямой признак реакции с участием углерода.

Особенность конструкции

Особенность конструкции «пиролизный котел» — наличие вентилятора 50 – 100 Вт мощностью, принудительная подача воздуха. Причем происходит движение воздуха и в первичной камере между дров, за счет завихривания (содания разрежения) в месте расположения подающей форсунки.

Наличие датчиков и управляющей автоматики, которая обеспечивает режимы работы.
Большой размер, дополнительные металлические детали, камеры.

Основное конструкционное отличие – большая загрузка дров и наличие вокруг них всех «обвесов» из автоматики, форсунок, камер сгорания.

Цена пиролизного котла

Но для потребителя пиролизный котел в первую очередь отличается большой ценой.
Нужно сравнивать одинаковые по мощности и по классу исполнения изделия. Окажется что цена пиролизного котла будет больше, чем у изделия классической конструкции в 2 – 3 раза.

У «не гаражных» производителей изделие под названием «пиролизное», обычной домашней мощности, будет стоить 150 тыс р. А «классический котел» — 50 тыс р.
У менее знаменитых разница в цене в 2 раза – примерно так 75 тыс. р. и 35 тыс р.

За что же нужно платить больше на 50 – 100 тыс рублей? В чем выгода? За сколько времени и каким образом окупится эта сумма…

Настоящие технические характеристики

Более-менее серьезные производители стараются не давать истинных технических характеристик пиролизных котлов. Иначе все увидят, что ничего там особенного там нет. Их заменяют рекламными возгласами, лозунгами, или подачей лживых характеристик через вторичные источники, без ответственности.

Если же отыскать паспортные данные пиролизного котла именитого производителя, например Buderus ,т о вдруг окажется что КПД составляет всего-навсего 87%
А у обычного котла – 80%
Где же сказочный «золотые горы» сэкономленных дров?

Насколько экономичный пиролизный котел

Подсчитаем для обычной мощности среднего дома, экономию с пиролизным котлом. Например, сожжем в обычном устройстве за сезон 7 месяцев дров на 20 тыс. руб. При этом на пиролизе сэкономим около 1800 руб, — расход дров на 18200 тыс. руб.

Но вентилятор мощностью 80 Вт., проработав 7 месяцев при цене за 1кВт электроэнергии около 5 рублей, скушает более 1500 руб. Итого, — экономия не больше 200 рублей в год. Т.е. потраченные 50 тыс. рублей не окупятся никогда.

Даже если каким-то образом экономия будет 1000 рублей (чудо-КПД более 92%), — все равно 50 лет – не серьезный срок для окупаемости. Самый большой максимум — дополнительная стоимость котельного оборудования должна окупаться за 10 лет. Иначе оно не выгодно. Таких показателей нет и близко.
Что же привлекает пиролизный котел потребителя при такой цене, — большая загрузка!

Недостатки пиролизного котла

Имеется возможность поджечь много дров, после чего они горят постепенно 12 часов и более. К агрегату нужно подходить один – два раза в сутки. Это нравится потребителю больше всего.

Но взамен пользователь в частном доме получает большие недостатки:

• Нельзя топить сырыми дровами, котел на них просто не работает. Теплоотдача сырых дров в 2 раза ниже – энергия уходит на испарение воды, в результате они не тлеют.
• Весьма не желательно применять древесину которая дает смолу, — сосну, ель, березу, — отложениями они сильно загрязняют бочку, камеры, форсунки, затем это все проблематично очищать. А чем же топить?
• Не редко возникает перерасход дров в межсезонье, когда нужно подтопить слегка в холодную ночь… Чем фактически полностью нивелируется повышенный КПД.
• Зола, которая обязательно остается от дров, выносится струей в дымоход. Дымоход загрязняется, зола оседает беспорядочно, «по ветру» загрязняя все вокруг.
• Поломка, неправильная работа, не настроенная автоматика угрожает массовым выбросом СО, большим перерасходом дров – угарный газ и древесные частицы не догорают полностью.
• Большая цена, необоснованный расход денег.

Что выбрать — чем выгоден классический котел

Обычный котел на естественной тяге отличается тем, что сразу может работать с максимальной подачей кислорода без поломок, всегда, с любыми дровами. Такая безотказность не может не привлекать. При этом зола остается где ей и положено быть – в зольнике, а не сыпется на головы людям, — зольность это физическая характеристика древесины, которая полностью сгорать не может.

Но он может выполнять и функции пиролизного – цепочка от настроенного термостата управляет воздушной заслонкой в современных моделях, котел переходит на тление, с подачей вторичного воздуха.
При этом цена среди отопительного оборудования – самая демократичная.

Чтобы уменьшить количество подходов к классическому котлу для его обслуживания до 1 – 2 в сутки есть несколько методов по увеличению аккумуляции генерируемого тепла. Самый действенный – внедрение теплоаккумулятора, или возведение теплоемких массивных конструкций. При этом сам агрегат желательно применить несколько более мощный, — с большей отдачей на аккумуляцию за одну топку.