Пиролизные котлы длительного горения — сделай свой выбор

Постоянно растущая стоимость природного газа и электроэнергии заставляет искать другие источники тепла для отопления жилья взамен газовых котлов . Пиролизные котлы длительного горения  во многих случаях способны стать достойной альтернативой традиционному отопительному оборудованию. Внимание со стороны потребителя к этому оборудованию объясняется, в первую очередь, экономичностью при высокой теплотворной способности.

Оглавление

Теплогенерирующие процессы

В основе процесса лежит пиролиз (с греческого «пир» — огонь, «лизис» — распад) – разложение твердого топлива в режиме тления (длительного горения ) на твердый уголь (кокс) и горючий газ. Пиролизный газ, смешиваясь с воздухом, сгорает с высоким выделением тепла. Принцип разложения часто называют газогенерацией, т.е. он предусматривает генерацию (производство) газа для последующего сжигания.

Топливо для пиролизных котлов

Пиролизные твердотопливные котлы работают на дровах и отходах деревообрабатывающих производств. Главной характеристикой топлива является влажность, для максимальной теплоотдачи она не должна превышать 20%. Дрова влажностью 50% выделяют при сгорании вдвое меньше тепла. чем сухие. Для сжигания могут также использоваться пеллеты. опилки, стружка, кора, картон, они могут составлять не более трети объема загрузки. Размер дров ограничивается габаритами топочной камеры.

Однако, при некачественном топливе режим медленного горения с выделением газа в топке обеспечивается, а сжигание его не происходит, и дымовая труба быстро забивается сажей и дегтем. Причиной часто является не только непонимание процесса, но и невозможность поддержания необходимого режима из-за большой влажности топлива. Процесс тления и выделения газа резко замедляется, а КПД котла падает, как минимум, вдвое.

Наличие топлива в достаточном количестве — главный фактор, определяеющий выбор оборудования .

Пиролизный котел - принцип работы и устройство

Принцип работы пиролизного котла основан на выработке и горении пиролизного (древесного) газа.


Рабочий цикл можно разделить на два этапа:

  • образование пиролизного газа в топочной камере в режиме медленного горения (тления) топлива при температуре 400-450 °C
  • сжигание газа в камере сгорания при температуре 1100-1200 °C и принудительной подаче кислорода вентилятором

Горючая часть газа включает водород (до 20%), окись углерода (до 20%), метан (до 6%). Попадая из топочной в камеру сгорания через специальную форсунку, смесь газа с горячим воздухом сгорает с большой теплоотдачей. Активная фаза работы предполагает принудительную подачу воздуха вентилятором и наличие факела в камере сгорания. При этом все тяжелые фракции и сажа выгорают полностью, а оставшиеся дымовые газы не содержат примесей. Пламя при сгорании имеет белый цвет – признак глубокого выгорания топлива при избытке подаваемого кислорода. В дымовой трубе при этом почти не образуются сажа и деготь, они полностью выгорают в камере сгорания. Пассивный режим сходен с режимом работы обычного колосникового агрегата: вентилятор принудительной подачи воздуха отключен, факела в камере сгорания нет, прямая тяга из топочной камеры в дымовую трубу.

Управление процессом горения состоит в регулировании заслонок дымовой трубы, топочной камеры и подачи воздуха в камеру сгорания пиролизного газа. Время выгорания закладки топлива в таком котле 2-8 часов, в зависимости от выбранного режима. Газогенераторные котлы просты и безопасны в обслуживании, а эксплуатация их требует минимального внимания. Это не единственные качества, из-за которых пиролизные котлы на твердом топливе  пользуются спросом на рынке отопительного оборудования .

Преимущества пиролизных котлов

  • Имеют достаточно высокий КПД

По утверждениям некоторых производителей, КПД достигает 90%. Заявленная цифра сомнительна, и непонятно при этом, каким образом производился подсчет. По утверждениям специалистов, КПД при идеальном топливе достигает 78-80%.

Экономичность может объясняться небольшой стоимостью топлива.

  • Быстро и легко прогревают помещение
При соответствующей мощности температура поднимается от 0 до 18-20 °C за 30-35 минут. Важно, чтобы помещение было хорошо утеплено.
  • Управляются просто и удобно

В отличие от колосниковых печей. не нужно ждать полного выгорания, чтобы закрыть трубную заслонку. Управление при отрегулированных заслонках сводится в загрузке топочной камеры 2-3 раза в сутки.

  • Безопасны в эксплуатации
  • Компактны

К недостаткам можно отнести необходимость устройства металлической утепленной дымовой трубы. Это необходимо для того, чтобы на стенках холодной трубы не скапливался сажный и дегтевый конденсат, образование которого избежать не удастся при выводе котла в рабочий режим, остановке или нарушении режима.

Пиролизный котел своими руками: чертежи, проблемы и решения

Многие «самоделкины» ваяют пиролизные котлы своими руками. Чертежи и пошаговые видеоинструкции оказывают тут большую помощь. В сети можно найти достаточное количество видеоматериалов и описаний газогенераторных котлов, опыта их эксплуатации и рекомендаций по производству.

Для того, чтобы изготовить пиролизный котел своими руками, чертежи вам потребуются качественные и подробные -  конечно, вы сможете сэкономить, как минимум, тысячу долларов сделав все самостоятельно. Но помните, что это сложное и потенциально пожароопасное оборудование, так что отнестись к процессу конструирования надо крайне ответственно. И если вы не уверены в своих силах — лучше обратиться к специалистам за помощью.

Внимание!

Чертежи приведены с целью иллюстрации. Они не являются полным руководством к действию или инструкцией.

Пример самодельного котла и приблизительные оценки

Рассмотрим вариант изготовления классического пиролизного котла Вадима Беляева, который появился, как усовершенствованный вариант котла сумчанина Горобея.

Котел компактный, размерами 750 х 500 х 1500 мм, мощностью 40 кВт. Себестоимость его изготовления — около 350 ЕВРО.

Перечень материалов для изготовления:

  • Лист стальной ст3 т. 4 мм
  • Труба стальная т. 4 мм
  • Профильная труба
  • Прут круглый, 20 мм
  • Вентилятор центробежный
  • Шамотный кирпич
  • Асбестовый шнур
  • Крепеж
  • Автоматика терморегулирования
  • Электроды 3 мм, 4 мм
  • Круги отрезные и зачистные для болгарки

Инструменты:

  • Аппарат сварочный постоянного тока
  • Углошлифовальная машина
  • Дрель электрическая

Подробную спецификацию материалов можно получить в полном комплекте исполнительной документации, который предлагается в сети по ценам 70-80 ЕВРО. Чертежи пиролизных котлов для изготовления собственными руками включают модернизированные образцы оборудования.

Например, оптимизирован крой под лазерную резку заготовки с уменьшением количества деталей, а в качестве теплоносителя использован воздух (котел на «воздушной рубашке»). Подача горячего воздуха от котла происходит по трубам, обратно – по полу самотеком.

При этом котел получил следующие преимущества:

  • При сохранении внутреннего объема воздушный теплообменник увеличился
  • Воздух быстрее и эффективнее прогревает помещение
  • Нет необходимости в герметичности трубопроводов
  • Нет необходимости в теплоносителе
  • Нет опасности размораживании системы зимой.

Чем вы планируете топить?

По материалам сайта: http://moikotly.ru