Пиролизный котел принцип действия – Пиролизный котёл — Википедия

Содержание

чертеж конструкции, принцип работы, действие устройства, схема

Пиролиз — способ разложения органических и неорганических соединений с применением термического воздействия. Проще говоря, молекулы распадаются при нагреве на более простые части.

Пиролизный котёл представляет собой устройство из рода твердотопливных котлов (чаще всего для нагревания воды) при помощи нагрева до 200–800 °C.

Особенностью является раздельное сгорание непосредственно топлива и дожигание в отдельной камере котла сопутствующих газов, продуктов сгорания.

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

Принцип работы: действие пиролизного котла

Общий принцип работы котла состоит в высокотемпературном нагревании органического топлива с недостатком воздуха, в результате чего образуются горючие газы.

Они поступают во вторичную камеру сгорания и там, смешиваясь с кислородом, газ окисляется с выделением дополнительной порции тепла.

Классификация

Котлы имеют отличия по расположению камер для дожигания газов:

  • с верхним расположением;
  • с нижним расположением.

Котлы с верхней камерой более громоздкие, требуется больше материала для сборки дымоотвода. Зато чистить их придётся намного реже, ведь частицы от сгоревшего топлива не попадают в камеру для дожигания газов.

В котлах с нижним расположением секции топливо располагается в верхней части, а газы выводятся в нижнюю, и там догорают. Это удобно, но придётся часто удалять мелкие дровяные частицы из камеры утилизации газов.

По энергозависимости котлы бывают:

  • без применения электричества: котлы с естественной тягой;
  • с принудительной тягой.

Энергонезависимые котлы подразумевают включение в конструкцию высокого дымохода (не менее 5–6 метров) для увеличения тяги и обеспечения достаточного разрежения в отсеке сгорания.

Эффективность обогрева у таких котлов будет несколько ниже, чем у котлов с

ogon.guru

Пиролизный котел — что это значит, как он работает

Содержание:

Пиролизные котлы — относительно новый вид твердотопливного отопительного оборудования. С его появлением на рынке у пользователей закономерно возникла масса вопросов относительно того, насколько эти агрегаты эффективны, экономичны, безопасны. Заявленные показатели тепловой эффективности соответствуют от 90 до 99%, что гораздо выше при стандартных 60-80% обычных твердотопливных котлов. Чтобы понять, чем это обусловлено, насколько реальны такие характеристики, достаточно разобраться с тем, что значит пиролизный котел.

Основное отличие пиролизного котла от классического твердотопливного

Принцип работы пиролизной печи основан на:

  • медленном тлении топливного материала при высоких температурах;
  • полном прогорании древесины или любого другого сырья;
  • преобразовании в полезную энергию газообразной среды, образуемой при сгорании топлива за счет определенной температуры и давления.

Все это возможно за счет ограничения объема кислорода в камере сгорания и специфического устройства топливного бункера. Если вдаваться в подробности устройства, то печь пиролиза имеет такой принцип работы:

  • Конструкция включает 2 камеры сгорания.
  • Первая предназначена для закладки в нее самого топлива и его сжигания до образования древесного угля и газообразной смеси углеводородов.
  • Во второй камере в тепловую энергию преобразуется полученный в первой камере газ.

Размеры топочной камеры в пиролизных котлах минимум в 3 раза больше, чем в традиционных твердотопливных моделях. Это позволяет намного реже заниматься закладкой сырья и получать от него максимально возможный объем тепловой энергии. То есть и исходный материал, и его производные задействуются для обогрева помещений, что и дает возможность получать эффективность в границах 99%.

Преимущества пиролизных котлов

Те, кто грамотно подходит к выбору отопительного оборудования и отдали предпочтение именно пиролизному котлу, убедились в целесообразности своего решения. Основные достоинства такого оборудования заключаются в следующем:

  • Максимально возможная тепловая эффективность.
  • Высокая надежность за счет тщательного проектирования каждой системы и оснащения многофункциональной автоматикой последнего поколения.
  • Минимальные требования к обслуживанию, ведь за счет полного прогорания топлива и газа количество сажи и золы сведено к минимуму, а иногда ее практически нет. Как результат — дымоходная система безотказно, эффективно и безопасно работает более длительный период без необходимости частой прочистки.
  • Абсолютная автономность — настройка режима работы, погодозависимая корректировка, автозагрузка топлива, датчики для обеспечения безопасности.
  • Минимальные денежные затраты благодаря небольшому расходу топлива.
  • Быстрое достижение оптимальных показателей температуры в помещениях.

Еще одно выгодное преимущество пиролизных котлов заключается в том, что эти системы работают не только на дровах. В топочную камеру можно загружать пеллеты, уголь, брикеты, торф, щепу, биомассу и другие виды энергосырья.

“Котёл 52” — это выбор тех, кто ищет грамотное решение теплообеспечения частного дома, коммерческого или промышленного помещения. У нас вы всегда можете не только подобрать лучшее по характеристикам оборудование под обозначенные цели по наиболее выгодной цене. Мы предоставляем отдельные услуги или можем профессионально выполнить комплекс работ по проектированию, монтажу, обслуживанию котельного оборудования.

kotel52.ru

Пиролизные котлы длительного горения на естественной тяге

Повышение требований к экономичности, эффективности и удобству эксплуатации отопительных установок на твердом топливе привело к их усовершенствованию по современным технологиям. Цель модернизации – получить максимальное количество теплоты от сжигаемой биомассы при минимальных затратах на топливо и дополнительные источники энергии. Пиролизные котлы длительного горения являются результатом таких усовершенствований и находят все более широкое применение для отопления жилищ.

Принцип действия и преимущества пиролизных котлов

Вторичная камера сгорания – это основное конструктивное дополнение, которое получил пиролизный котел на естественной тяге. Традиционной топке отведена второстепенная роль: служит загрузочным бункером для топлива и источником горючего газа. Он генерируется из топлива при медленном тлении, когда подача кислорода в топку ограничена. Попадая во вторичную камеру, газ смешивается с подогретым воздухом и вступает с ним в термохимическую реакцию. В результате начинается пиролизное горение, при котором вырабатывается основное количество теплоты.

Пиролизный котел на естественной тяге

Обычные пиролизные котлы на твердом топливе работают за счет естественной тяги, создаваемой трубой дымохода. Такое решение очень удобно для жилищ, в которых существует проблема с перебоями электроэнергии. Но работа установки во многом зависит от силы тяги дымохода, поскольку пиролизные котлы  имеют более высокое сопротивление воздушного тракта в силу усложнения конструкции. Чтобы его преодолеть и создать в обеих камерах устойчивое движение воздуха, нужно обеспечить хорошую тягу, в противном случае агрегат работает с низким КПД.

Пиролизные котлы длительного горения

Решением проблемы стало добавление в воздушный тракт устройства, создающего тягу принудительно. Для этой цели применяются центробежные вентиляторы, которые развивают достаточное давление для преодоления сопротивления котельного тракта и части дымохода. Такие пиролизные котлы без электричества работать не могут, зато качественно сжигают топливо, обладая целым рядом достоинств:

  1. Пространство главной топки увеличено, что позволяет загрузить в нее больше топлива. Его медленное горение, обусловленное технологией процесса, увеличивает интервал между загрузками дров до 12 часов.
  2. В результате процесса в зольнике остается мало отходов, а выбросов в атмосферу меньше.
  3. КПД пиролизного котла достигает 90% за счет эффективного сжигания топлива.
  4. По той же причине расход топлива меньше, чем у собратьев прямого горения.

Подробнее про принцип работы пиролизных котлов можно почитать, перейдя по следующей ссылке.

Особенности эксплуатации

Пиролизные котлы с естественной тягой требуют автоматической регулировки. Поэтому оборотами двигателя вентилятора управляет электронный блок (контроллер), получающий сигналы от датчиков температуры и давления воды. Если эти параметры по каким-то причинам начинают расти, контроллер уменьшает подачу воздуха в обе камеры или совсем приостанавливает ее. Домовладельцу нужно только выставить желаемую температуру на дисплее, это еще одно преимущество, которое имеют пиролизные котлы на твердом топливе.

Еще одна модернизация, коснувшаяся агрегаты на твердом топливе, — это дополнительный водяной контур. Служит он для подачи в дом горячей воды, устанавливается в твердотопливных агрегатах как опция. Принцип работы следующий: змеевик, по которому проходит проточная вода для ГВС, помещен в водяную рубашку установки. Нагретый теплоноситель отдает часть своего тепла этому контуру, в результате чего получается вода средней температуры, что и требуется для ГВС. Благодаря такой конструкции двухконтурные котлы длительного горения имеют дополнительную защиту от закипания воды в рубашке в случае отключения электричества.

Лучшие пиролизные котлы длительного горения

Для обогрева различных хозяйственных построек, в которых нет разводки трубопроводов системы отопления, разработана специальная разновидность котельных установок на твердом топливе. Ее отличие в том, что водяная рубашка на корпусе отсутствует, вместо нее пиролизные воздухогрейные котлы снабжены воздушным теплообменником. Последний может равномерно нагревать помещения полезным объемом от 100 до 1000 м3 в зависимости от модификации установки. Система контроля за горением – с помощью воздушной заслонки, открываемой вручную или цепным приводом. В силу особых условий работы агрегат не комплектуется механическим побуждением тяги, так как для этого нужно электричество. Поэтому есть требования к дымоходу, которые нужно выдерживать, главный критерий – достаточная сила тяги.

Недостатки газогенераторных котлов

Как и все отопительные установки, пиролизный котел длительного горения  не лишен своих недостатков. Главным из них считается требовательность оборудования к влажности топлива, она не может превышать 25%. Иначе КПД котла резко снижается, а расход топлива для получения того же количества тепла возрастает. Один из вариантов решения – подсушивание сырых дров в теплом помещении.

Перебои с подачей электроэнергии также будут помехой работе агрегата. Тут есть оговорка: установки на твердом топливе чаще всего приобретаются как альтернативный источник тепла уже существующему оборудованию на газе. Соответственно, при отключении электричества вместо твердотопливного можно запустить газовый отопительный агрегат. В районах, где отключения достаточно часты, многие домовладельцы уже имеют дизель-электростанции. Дополнительные 100–500 Вт энергии, которые требует для работы котел длительного горения пиролизного типа, не станут для них тяжким бременем.

Еще один существенный фактор – высокая стоимость оборудования. Это неизбежная оплата более сложной конструкции, дополнительного оборудования и средств автоматизации. Все технические решения как раз направлены на экономичность в эксплуатации, поэтому по истечении 1–2 года изделие обязательно окупится.

Краткий обзор известных брендов

Общепризнанными лидерами в производстве лучших пиролизных котлов считаются немецкие компании BUDERUS и VIESSMANN. Их отличает высокое качество материалов и сборки, надежность в эксплуатации и соответствие всем заявленным в паспорте техническим показателям. Установки полностью автоматизированы, в том числе процесс розжига. Модификация Vitoligno 100-S компании VIESSMANN, работающая на твердом топливе, имеет следующие показатели:

  • линейка агрегатов включает в себя несколько моделей в диапазоне мощности 25—80 кВт;
  • КПД установок составляет 88%;
  • рабочее давление – не выше 3 Бар;
  • температура в подающем / обратном трубопроводе – 95 / 55 ⁰С;
  • максимальная длина дерева, загружаемого в топку – 0.5 м.

Устройство пиролизного котла длительного горения

 

Автоматика для пиролизного котла Vitoligno 100-S включает в себя комплект датчиков и контроллер. Вентилятор для создания тяги работает не в качестве нагнетателя, а как дымосос и располагается в тракте дымохода. В процессе работы контроллер Vitotronic 100 FC1 может не только управлять вентилятором, но и трехходовыми клапанами обвязки котла, циркуляционным и сетевым насосами.

Технические характеристики пиролизных котлов длительного горения фирмы BUDERUS также впечатляют:

  • линейка моделей в диапазоне мощности 20—40 кВт;
  • КПД – 88—90%;
  • рабочее давление – 3 Бар;
  • температура подачи / возврата – 95 / 55 ⁰С;
  • максимальная длина дров – 0.58 м.

Пиролизные котлы buderus

Твердотопливные модели Logano G221 и Logano S121–2 снабжены вентилятором – дымососом, блоком контроля и управления Logamatic и датчиками. Функции автоматизации – все те же, что и у VIESSMANN. Особенность изделий BUDERUS – примечательный внешний вид, который ни с чем не спутаешь. Кроме этого, компания производит не только стальные, но и чугунные пиролизные котлы (модель Logano G221). Изделия обеих фирм достаточно дороги настолько же, насколько качественно они изготовлены и надежны в работе.

Из производителей котельных установок средней ценовой категории следует отметить довольно распространенный чешский бренд VIADRUS и его модель Hefaistos P1. Производитель декларирует приемлемые параметры своего изделия, притом, что стоимость его значительно ниже «немцев». Практика эксплуатации показывает, что агрегаты этой фирмы и других, средней категории стоимости, можно покупать для своего дома, работают они вполне удовлетворительно.

Пиролизные котлы на пеллетах

 

Наиболее комфортно эксплуатировать пиролизные котлы на пеллетах. Удобство в том, что загружать топку не надо совсем. Достаточно 1 раз в неделю наполнять бункер пеллетами, этот интервал зависит от емкости бункера. Из него шнековый конвейер подает топливо в пеллетную горелку через гофрированную пластиковую трубу. Весь процесс полностью автоматизирован, а в горелках PellTech встроена сплинкерная система автоматического пожаротушения, к которой подводится вода.

Заключение

Пеллетные устройства весьма дороги и сложны в обслуживании, поэтому придется привлекать сервисную службу. Стоимость пиролизных котлов становится тем выше, чем больше современных технических решений в них реализовано и повышены эксплуатационные показатели.

cotlix.com

Принцип работы пиролизного котла - особенности устройства и конструкции данного оборудования, как обустроить установку аппарата, смотрите фотографии и видео

Содержание:

1. Особенности функционирования пиролизного оборудования
2. Устройство газогенераторного оборудования
3. Выбор топлива для пиролизного котла
4. Преимущества пиролизного оборудования

У отопительного оборудования, работающего на твердом топливе, имеется альтернативный вариант – газогенераторные агрегаты. Они считаются несложными в эксплуатации и одновременно наиболее эффективными приборами и, несмотря на высокую стоимость, пользуются у потребителей спросом. 

Основан принцип работы пиролизного котла на сжигании газов, которые выделяются при горении дров. Применяют такие агрегаты не только для обогрева частных домовладений, но и для отопления складов и других помещений промышленного назначения. 

Особенности функционирования пиролизного оборудования

 
Отличается принцип действия пиролизного котла от других способов обогрева при помощи твердого топлива тем, что организован он на процессе пиролиза – так называется сухая перегонка древесины. В условиях минимальной подачи кислорода и под воздействием высоких температур при горении твердые органические материалы распадаются на газ и продукты отработки, которыми являются сухие осадки (кокс). 

Поскольку пиролиз возможен только при определенных температурных условиях - при достижении 1100° С, то он сопровождается выделением большого количества тепла, в результате чего в котле подсушиваются дрова и нагревается воздух, подаваемый в зону горения. 

Далее пиролизный котел принцип действия имеет следующий: кислород смешивается с газом, выделенным из древесины. Это приводит к горению газа и, соответственно, к получению тепловой энергии. Кроме этого, в результате такого процесса содержание канцерогенных веществ в отработанных газах, выводимых наружу, минимизируется. 

Устройство газогенераторного оборудования


Чтобы узнать, как работает пиролизный котел необходимо разобраться с принципом функционирования каждого его узла. Этот агрегат состоит из различных элементов. В котле имеется две камеры, которые изготавливают из стальных листов толщиной не меньше 5 миллиметров. Разделительную функцию между камерами выполняет форсунка. 

Конструкция пиролизного котла (см. фото) предполагает, что верхний отдел топки выполняют в виде топливного бункера, а нижний используют как камеру сгорания и одновременно зольник. В обеих частях осуществляются отдельные процессы. Так в верхнем отсеке древесина подсушивается и одновременно нагревается воздух, который потом поступает в нижний отдел, где полученный газ сжигается и накапливается зола.  

Принцип работы пиролизного котла позволяет регулировать мощность агрегата при помощи системы подачи вторичного воздуха. Данная функция предоставляет возможность добиться большего эффекта от нагревательного оборудования, чем от обычных отопительных приборов. Благодаря наличию терморегулятора можно устанавливать нужную температуру для жидкого теплоносителя. 

В результате работы такого оборудования в процессе горения не образуется сажа, и почти нет золы. Устройство пиролизного котла позволяет чистить его значительно реже.

Существуют и другие отличия:

  • более продолжительная работа агрегата. Котел способен функционировать на одной закладке дров около 12 часов;
  • принцип действия прибора значительно отличается от традиционных способов;
  • расход древесины в агрегате намного меньше по причине подогрева воздуха, поступающего в зону горения. 

Выбор топлива для пиролизного котла


Принцип работы газогенераторного оборудования на дровах позволяет считать его наиболее выгодным с экономической точки зрения.

В действительности устройство пиролизных котлов выполнено таким образом, что агрегаты могут функционировать на других видах твердого топлива, включая:

  • торф;
  • уголь;
  • отходы деревообработки. 

Для обеспечения наиболее эффективной работы пиролизного оборудования нужно учитывать такую особенность каждого вида органического топлива как время полного сгорания:
  • горение кокса длится около 10 часов;
  • для твердой древесины потребуется примерно 6 часов;
  • для мягкой древесины необходимо не более 5 часов. 

Согласно данным опроса, проведенного среди владельцев домов, для которых выбором стала установка пиролизного котла, наибольшей эффективности его работа достигает при использовании сухих дров. Влажность древесины при этом не должна быть более 20% при длине полена до 65 сантиметров. 

Сухая древесина обеспечит оборудованию наибольшую мощность, но и значительно увеличивает продолжительность его бесперебойного функционирования. Но, если такое органическое твердое топливо приобрести невозможно, допускается применение других видов, разрешенных производителем конкретного агрегата.

Это может быть:
  • каменный уголь;
  • торф;
  • древесные отходы;
  • пеллеты;
  • целлюлозосодержащие отходы промышленного производства. 

Вне зависимости от вида выбранного твердого топлива следует помнить, что, если оно имеет излишнюю влажность, при работе агрегата будет образовываться излишний пар, в результате чего появится копоть и понизятся тепловые характеристики используемого прибора. Только в случае применения сухого древесного топлива и при правильно выполненной регулировке подачи первичного и вторичного воздуха образующийся газ почти не выделяет вредных для здоровья канцерогенных веществ.
 

Преимущества пиролизного оборудования


После того, как изучены конструктивные особенности, принцип действия, 
схема пиролизного котла и виды используемого топлива, следует отметить, что данное оборудование является наиболее экономичным среди твердотопливных теплоснабжающих моделей.
 
Основные преимущества пиролизного нагревательного агрегата:
  • стабильный температурный режим при условии наличия в топке топлива;
  • быстрый выход на уровень эффективной работы;
  • не требуется часто проводить чистку котла;
  • работает с разными отопительными системами;
  • нет необходимости в обустройстве дымоходов из материалов, устойчивых к коррозии и высоким температурам. 

Ради объективности следует назвать недостатки пиролизных котлов, но он у данного оборудования только один – высокая стоимость. 

Характеристики такого вида отопительных приборов свидетельствуют об их более эффективной работе по сравнению с традиционными твердотопливными агрегатами. Их рекомендуется использовать для отопления помещений разного назначения. 

teplospec.com

Как работает пиролизный котел – пошаговое описание принципа действия

Что такое пиролиз?

Пиролиз – это процесс распада органических материалов при высокой температуре без поступления кислорода. Применительно к отопительным котлам под этим понятием имеют в виду выделение летучих газов из древесины. Пиролиз происходит всегда при сгорании любого органического вещества, но именно в пиролизном оборудовании созданы условия, при которых выделение газа происходит наиболее интенсивно.

Устройство и принцип работы.

Разберемся, как работает пиролизный котел. Он состоит из двух камер сгорания, расположенных вертикально. В первичной топке горит древесина. Специально устроено ограничение поступления воздуха – кислород попадает только через дымоход и небольшие отверстия. В дымоходной трубе иногда дополнительно устанавливают шибер – регулируемую заслонку, частично закрывающую отверстие.

Вторая камера сгорания располагается сверху первой. Они соединены между собой газоходом. В этой части и происходит окончательное догорание выделенных газов. Если открыть слишком большой доступ воздуха, то эти газы сгорят еще в нижней топке.

А так в нижней части тлеет древесина и под действием высоких температур активно выделяются горючие летучие материалы. В этом и заключается основной принцип действия пиролизного оборудования, за счет чего повышается КПД устройства, а горение одной закладки дров длится намного дольше.

Рассмотрим этапы и принцип работы пошагово:

  1. Твердое топливо закладывается в нижнюю топку и разжигается.
  2. Закрывается герметичная дверца камеры.
Камера сгорания пиролизного котла
  • Сухая древесина обугливается и медленно тлеет под действием повышенной температуры выше 600 градусов.
  • Активно выделяются летучие горючие вещества и, поднимаясь в верхнюю камеру, там воспламеняются, дополнительно отдавая энергию теплоносителю.
  • Преимущества и недостатки

    Преимущества пиролизного оборудования:

    • Топливо сгорает практически полностью, почти не оставляя после себя золы. Чистить аппарат приходится реже.
    • Экологичность – в верхней топке окончательно догорает максимальное количество вредных веществ, которые в обычных котлах выходят в атмосферу через дымоход.
    • Так как внизу вместо открытого огня идет процесс тления, одной порции дров хватает на больший отрезок времени, по сравнению с тем, сколько времени горит это же количество топлива в обычном котле. Одна закладка может тлеть до 12 часов, что значит дополнительную экономию.
    • Повышенный уровень коэффициента полезного действия по сравнению с классическими моделями.
    • За счет высокой температуры горения можно использовать практически любое сухое твердое топливо и использовать в его качестве отходы производства, которые можно достать бесплатно, если вы работаете на производстве. Можно ли топить углем, написано в инструкции по эксплуатации каждой конкретной модели.

    Недостатки пиролизных котлов:

    • Повышены требования к качеству топлива. Оно должно быть максимально сухим, иначе без кислорода оно просто потухнет на первом этапе.
    • За счет усложнения конструкции такие аппараты стоят дороже обычных аналогов и больше подвержены поломкам. Чтобы сэкономить, можно сделать такое оборудование самому, найдя чертежи и схемы подобных самодельных аппаратов.
    • Некоторые модели имеют в конструкции вентиляторы для принудительной тяги. Это делает котлы энергозависимыми.
    • Если теплоноситель успевает слишком сильно остыть, это может привести к тому, что прекратится горение в верхней камере. Чтобы этого избежать, устанавливаются дополнительные обходные каналы примеси горячей воды, что усложняет и удорожает подключение.

    Использование пиролизных котлов в быту

    Пиролизный котел отлично подойдет как для промышленного использования, так и для обогрева своего дома. Популярные фирмы, производящие бытовые пиролизные аппараты, это Протерм, Благо, Буржуй-К.

    Фото пиролизного котла Буржуй-К

    Удобнее всего использовать твердотопливное оборудование работающее на пеллетах, так как они изначально продаются просушенными. Также есть возможность настроить автоматическую подачу гранул, что сделает эксплуатацию котла еще более удобной. Если в паре с котлом установить бойлер косвенного нагрева, это позволит обеспечить жителей горячим водоснабжением.

    Предлагаем Вашему внимаю видео о принципе работы пиролизного котла:

    boilervdom.ru

    Принцип работы твердотопливных котлов пиролизных и длительного горения

    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. 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?

    tverdo-kotel.com

    Пиролизные котлы длительного горения: устройство и принцип работы

    Содержание
    1. Схема и устройство котла пиролизного горения
    2. Принцип работы пиролизного устройства отопления
    3. Достоинства и недостатки пиролизных котлов
    4. Установка и монтаж котлов пиролизного типа
    Введение

    Каждый владелец частного дома, выбирая твердотопливный отопительный котел несомненно хочет сделать лучший выбор. Один из основных критериев на который обращают внимание все покупатели без исключения это экономичность. Среди всего многообразия устройств представленных на российском рынке, есть одна разновидность использующая особый способ его сжигания – пиролизные котлы длительного горения. Давайте попробуем разобраться как работает такой котел и как он устроен, а также рассмотрим его основные плюсы и минусы.

    Схема и устройство котла пиролизного горения

    Объяснить суть пиролиза можно на примере котла длительного горения на дровах. Под воздействием высоких температур в топке (около 450 градусов Цельсия), происходит разложение древесины на твердую и газообразную составляющую. Впоследствии, каждая из этих составляющих сжигается отдельно. Отопительные приборы такого типа называют еще газогенераторными, а сам метод – методом сухой перегонки. Благодаря этой технологии достигается лучший КПД и меньший расход дров, чем при использовании классического способа, но значительно возрастает цена устройства.

    Основными видами топлива для котлов длительного горения использующих метод пиролиза являются: древесина, уголь, торф, опилки, пеллеты. Главные требования к топливу следующие:

    • ограниченные габариты

      Габариты закладки должны быть не больше размеров топки. В случае использования древесных поленьев, их длинна обычно ограничивается 40см, а диаметр 20см.

    • низкая влажность

      Для получения высокого КПД, а также для продления срока службы котла, необходимо, чтобы влажность используемого в нем топлива не превышала 20%.

    Фото 1: Система автоматической подачи пеллет в пиролизный котел

    По типу используемого топлива, все виды пиролизных котлов можно разделить на:

    • дровяные

      Конструктивно, спроектированы для работы на дровах. Именно на этом топливе они дают наилучший КПД. Самая известная модель такого типа — пиролизный котел на дровах «Buderus Logano»

    • угольные

      Основной вид топлива бурый уголь или кокс.

    • пеллетные

      Такие котлы работают на пеллетах – прессованных топливных гранулах из одходов деревообработки.

    • комбинированные (или универсальные)

      Могут работать на любом из выше перечисленных видах топлива. КПД универсальных котлов длительного горения обычно хуже чем у спроектированных под определенный вид топлива.

    Фото 2: Устройство пиролизного котла на дровах

    В зависимости от того сколько контуров содержит конструкция выделяют:

    • одноконтурные

      Водогрейный котел содержит один контур, который используется для отопления дома.

    • двухконтурные

      В конструкции предусмотрен дополнительный контур, для обеспечение горячего водоснабжения.

    Ниже показана схема пиролизного котла, глядя на которую мы разберем его устройство. Бытовой котел отопления длительного горения, обычно состоит из следующих основных элементов:

    Фото 3: Схема конструкции пиролизного котла
    • Устройство управления

      Блок автоматического управления котлом предназначен для установки различных режимов работы котла. Данное устройство позволяет контролировать различные параметры работы отопительного прибора.

    • Корпус

      Наружный каркас выполнен из стали и покрыт специальной жаропрочной и износостойкой краской. Изпользование особых красок в отопительных котлах продиктовано условиями их эксплуатации и температурным режимом.

    • Теплоизоляция

      Для уменьшения теплопотерь пиролизного котла его теплоизолируют. В качестве материалов для теплоизоляции используются муллитокремнеземистные плиты, асбест, диатомит, а также известь.

    • Устройство от закипания котла

      Данное приспособление позволяет держать температуру котла в необходимых рамках. Закипание котла очень опасно и может превести к выходу котла из строя, а в некоторых случаях и к взрыву.

    • Теплообменник

      Теплообменник представляет собой чугунную или стальную емкость, которая наполнена теплоносителем. В верхней и нижней его части оборудованы вентили для подключения подающей и обратной линии системы отопления. В процессе горения теплоноситель внутри теплообменника нагревается и циркулирует по отопительной системе.

    • Камера загрузки

      Камера загрузки (газифицирующая или топочная) представляет собой отсек, в который загружается твердое топливо. После загрузки и розжига топлива, уменьшается подача первичного воздуха. Процесс горения замедляется и топливо начинает медленно тлеть, выделяя при этом пиролизный газ. Температура при которой происходит эта процедура равна приблизительно 450С. Образовавшаяся газообразная смесь нагнетается в следующий отсек, называемый камерой сгорания.

    • Камера сгорания

      В камере сгорания происходит сжигание смеси из древесного газа и вторичного воздуха. Подача этой смеси осуществляется принудительно из отсека газификации. Процесс горения проходит при температуре 1100С.

    • Подключение подающей линии

      Подающий патрубок используется для подачи горяей воды из котла в систему отопления.

    • Колосник

      Колосник представляет собой чугунную или стальную решетку, расположенную между камерами загрузки и сжигания. На ней происходит газификация твердого топлива, также через отверстия в ней пиролизный газ нагнетается в расположенную ниже камеру сжигания.

    • Патрубок дымохода

      Дымоход представляет собой канал для отвода газообразных продуктов сгорания. Длина и сечение дымовой трубы должны зависят мощности котла.

    • Вентилятор дымовой трубы

      Так как в большинстве пиролизных котлов отечественного производства применяется верхнее дутье, необходимо использовать принудительную тягу с помощью вентилятора или дымососа.

    • Клапан подачи первичного воздуха

      Первичный воздух предназначен для предварительного разогрева топлива и начала процесса пиролиза.

    • Клапан вторичного воздуха

      Вторичный воздух необходим для дожига пиролизных газов в камере сгорания.

    • Подключение обратной линии

      Через обратный патрубок, теплоноситель, из системы отопления возвращается обратно в отопительный прибор.

    Вернуться к оглавлению

    Принцип работы пиролизного устройства отопления

    Итак, как же работает пиролизный котел? Давайте разберем поэтапно схему его работы на примере пиролизного котла на угле:

    Этап 1:

    В топку загружается твердое топливо, в нашем случае уголь. Котел разжигается и дверца в топочную камеру плотно закрывается. Так как поступление первичного воздуха ограничено, начинается процесс тления и выделения пиролизного газа. Длительностью горения можно управлять, регулируя подачу первичного воздуха.

    Фото 4: Как работает угольный котел пиролизного горения
    Этап 2:

    Смесь пиролизного газа и первичного воздуха принудительно нагнетается внутрь камеры сжигания сквозь отверстия в колосниковой решетке. Туда же подается и вторичный воздух для обеспечения интенсивности горения. Происходит процесс сжигания смеси пиролизного газа и вторичного воздуха при большой температуре. Образовавшаяся тепловая энергия нагревает теплоноситель внутри теплообменника.

    Фото 5: Как работает система дожига пиролизных газов
    Этап 3:

    Через газоход, посредством принудительной тяги с помощью дымососа, осуществляется вывод газообразных продуктов сгорания в атмосферу. Особо следует отметить, что выхлопные газы, образовавшиеся в результате пиролизного горения, содержат минимальное количество вредных примесей. Большую часть дымовых газов составляют водяные пары и углекислый газ.

    Как видно, принцип действия пиролизного котла несколько сложнее традиционного. Именно поэтому стоимость их обычно в 2 раза выше. Прежде чем принять решение какой котел купить пиролизный или классический, давайте разберем плюсы и минусы котлов пиролизного горения.

    Вернуться к оглавлению

    Достоинства и недостатки пиролизных котлов

    Использование технологии пиролиза имеет как преимущества, так и недостатки. Основными плюсами котлов длительного горения пиролизного типа являются:

    • Длительность горения

      Интервал между загрузками увеличен в 3-4 раза по сравнению с классическими. Например отопительный пиролизный котел «Прометей Эко» способен непрерывно работать на одной закладке топлива до 12 часов.

    • Повышенная экономичность

      При использовании пиролизного горения твердое топливо прогорает значительно лучше. Для получения одного и того же количества тепла при использовании пиролиза, потребуется меньше топлива, чем при традиционном сжигании.

    • Высокий КПД

      КПД при использовании пиролиза значительно выше. Диапазон значений КПД для пиролизных котлов 85-92%.

    • Экологичность

      В составе газов на выходе котла пиролизного типа почти полностью отсутствуют вредные примеси. Основную часть выхлопных газов составляют водяные пары и углекислый газ.

    • Возможность регулировки

      Процесс газогенерации легко поддается регулировке. Поэтому чаще всего пиролизные котлы автоматические. Регулировка интенсивности горения позволяет подстраиваться под потребности отопительной системы.

    Фото 6: Автоматический бытовой газогенераторный котел

    Помимо рассмотренных нами плюсов, они обладают и рядом недостатков. Давайте остановимся на них поподробнее:

    • Энергозависимость

      Особенность конструкции пиролизного котла в том, что подача первичного и вторичного воздуха, а также тяга осуществляется принудительно с использованием вентиляторов, требующих наличия электричества. Однако, существуют и энергонезависимые модели на естественной тяге, но они достаточно редки.

    • Требуется низкая влажность толпива

      Метод газогенерации очень прихотлив к содержанию влаги в твердом топливе. Чем более сухое топливо используется, тем лучше. Рекомендуемая влажность не более 20%

    • Требуется полная загрузка

      При малом количестве топлива, пиролизные котлы начинают гореть нестабильно. Поэтому рекомендуется не делать загрузки менее 30-50%, от рекомендуемой производителем нормы.

    • Сложность автоматической подачи топлива

      Для дровяных пиролизных котлов сложно организовать автоматическую подачу топлива из-за больших размеров поленьев. Сделать автоматический угольный котел длительного горения возможно лишь в случае однородности размеров фракций угля.

    • Высокая цена

      Высокая стоимость газогенераторных котлов длительного горения один из самых существенных их недостатков. Купить такой котел можно в 1.5-2 раза дороже, чем устройства аналогичной мощности, но использующие традиционный способ сжигания.

    Подробнее об отопительных приборах пиролизного типа, их преимуществах и недостатках смотрите в видео:

    Вернуться к оглавлению

    Установка и монтаж котлов пиролизного типа

    Процесс установки, монтажа и обвязки пиролизного котла имеет свои особенности. Соблюдение всех нюансов, позволит обеспечить долгий срок службы отопительного прибора, а также обезопасить его владельцев. Технология пиролизного горения вносит ряд особенностей в монтаж котлов:

    Фото 7: Дровяной пиролизный котел с теплоаккумулятором
    • Выполняя монтаж котла, следует учесть, что надув воздуха и тяга в них осуществляется с помощью вентиляторов и дымососов. Поэтому установку следует проводить в непосредственной близости от источника электропитания.
    • Также следует принять во внимание требования к влажности топлива. Во избежании сбоев в работе, производить установку котла длительного горения следует в сухом помещении.
    • Поскольку температура газов на выходе ниже, чем у обычного, допускается применения дымоходов с более тонкими стенками (до 0.5мм).
    • Рекомендуется подключение теплоаккумулятора. Поскольку наилучший КПД и режим работы котла длительного горения достигается полной загрузке, излишнее тепло рекомендуется накапливать в теплоаккумуляторе и использовать его для отопления по мере необходимости.
    Вернуться к оглавлению Заключение

    В заключении хочется сказать, что пиролизные котлы, хоть и имеют высокую стоимость, но обладают рядом существенных преимуществ. Если ваш бюджет позволяет вам приобрести отопительный прибор данного типа, то вы уж точно не разочаруетесь. Эти устройства стоят своих денег, благо сейчас, на российском рынке, появились сравнительно недорогие пиролизные котлы отечественного производства.

    kotlydlyadoma.ru

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *