Пиролизный твердотопливный котел длительного горения: что такое пиролизный котел,цена, изготовление своими руками, твёрдотопливный котёл,пиролизные твердотопливные котлы.

Процесс длительного распада органических соединений под действием высокой температуры (до 800°С), при недостатке кислорода для сгорания, приводит к выделению древесного газа и созданию древесного угля, каждый из которых является высокоэнергетическим топливом. Агрегат, предназначенный для выделения этих продуктов с последующим их сжиганием и получением горячей воды, называется пиролизным твердотопливным котлом. Одной из лучших моделей является Буржуй-К “Модерн-12”.

Пиролизный (твердотопливные)

— разновидность твердотопливных котлов (см. соответствующий пункт), использующая при работе явление пиролиза. Пиролизом называют выделение из топлива горючего газа при нагреве до высоких температур; этот газ в пиролизных котлах также сжигается в топке, за счет чего значительно повышается КПД. Еще одним достоинством подобных котлов является меньшее количество отходов. С другой стороны, стоят такие модели недешево, для их работы требуется электричество, а топливо должно быть максимально сухим — иначе все преимущества окажутся сведены на нет.

Источник: http://e-katalog.ru/list/287/pr-4775/

Что собой представляют твердотопливные пиролизные котлы

Прежде всего, это в большинстве своем одноконтурные энергозависимые котлы. Главным и практически единственным отличием пиролизных котлоагрегатов от классических твердотопливных является наличие дополнительной камеры сжигания газов. Процесс выделения, а затем сжигания высокоэнергетического газа из твердого топлива позволяет получить более дешевую (в пересчете на стоимость 1 кВт) тепловую энергию. И все это при высоком КПД, более длительном горении и надежном контроле без участия человека.

Устройство и принцип работы

Процесс длительного распада органических соединений под действием высокой температуры (до 800°С), при недостатке кислорода для сгорания, приводит к выделению древесного газа и созданию древесного угля, каждый из которых является высокоэнергетическим топливом. Агрегат, предназначенный для выделения этих продуктов с последующим их сжиганием и получением горячей воды, называется пиролизным твердотопливным котлом.

Основной принцип работы газогенераторного котла – разделить твердое топливо на две фракции (уголь и газ) с целью выжать из их сгорания все на что они способны. Различное их устройство имеет общие черты:

• камера сгорания твердого топлива в режиме наибольшего выделения газов;
• камера сжигания газа;
• принудительное управление подачей воздуха (вентиляторами или механически).

Устройство и принцип работы пиролизного котла с нижним расположением камеры дожига и принудительной тягой.

В камере сгорания загруженное топливо горит в обычном режиме, подаваемый в зону горения воздух доводит температуру в ней до обильного выделения газа и не более. Топливо горит постепенно, превращаясь в золу, греет водяную рубашку котла и выделяет газ в режиме ограниченной подачи кислорода.

Газ, за счет разности давлений (тяги), перемещается в камеру дожигания, где интенсивно сгорает при обильном поступлении кислорода, перемещаясь по дымовому тракту. Высокая температура горения прогревает трубы теплообменника и теплоноситель.

Тяга в агрегате создается за счет механического регулятора тяги, управляющего дверкой поддувала и высоким дымоходом при автономной работе. В современных котлах с высоким уровнем автоматизации для управления подачей кислорода в зону горения используется вентилятор поддува, а тягой горящего газа через теплообменник управляет вентилятор-дымосос.

Пиролизные котлы длительного горения

Отдельно стоит отметить категорию долгоиграющих котлов. После ускоренного нагрева теплоносителя до заданной температуры, пиролизный котел переходит в режим ее поддержания. Поступление кислорода в камеру сгорания практически прекращается и топливо в режиме тления прогорает постепенно, слой за слоем. Длительность прогорания одной закладки зависит от качества и количества загруженного топлива.

Одна закладка дерева в обычном пиролизном котле может прогорать до 6-10 часов, угля – в среднем 8-15 часов, когда в обычном твердотопливном котле дозагрузка необходима через 3-6 часов. Высокотехнологичные пиролизные котлы длительного горения отличаются более вместительной топкой и качеством управления горения, что позволяет им работать с одной загрузкой до 48 часов и даже более.

Источник: http://GradusPlus.com/kotly/tverdotoplivnye/piroliznye/

Принцип функционирования

Так из чего же состоит данное устройство и как реализован принцип его работы? Эти агрегаты, которые также принято называть словом «газогенераторные», строятся на основе сгорания твердого топлива, но с определенными оговорками. Выработка тепла основана на сжигании газа, образуемом в результате воздействия на подготовленное и заложенное в топку твердое топливо. Сжигаемым материалом служат дрова. Обязательными условиями функционирования пиролизного котла на дровах служат высокая температура и полное отсутствие кислородной смеси. Основой конструкции служит модуль с двумя топками, в нижнюю из которых закладываются дрова, в верхней происходит полное сгорание пиролизных газов. Причем наличие автоматики позволяет регулировать температуру, тягу и другие процессы, происходящие при горении.

Источник: http://vip-otoplenie.ru/catalog/kotly-otopleniya/na-tverdom-toplive/piroliznye/

Сравнение с обычными котлами: плюсы и минусы

Сначала перечислим очевидные критерии, по которым пиролизный котел длительного горения выигрывает у классических дровяных и газовых печей.

• Высокий коэффициент полезного действия: в нем топливо сгорает практически полностью, отдавая все тепло системе отопления, тогда как КПД обычной дровяной печи составляет в лучшем случае 75%.
• Экономия на топливе, обусловленная более высокой теплоотдачей.
• Длительное горение одной закладки: в зависимости от модели котла и объема камеры, он может работать от 5-6 часов до суток, не требуя добавки топлива и поддерживая в помещениях комфортную температуру.
• Отсутствие необходимости в частых чистках: так как дрова сгорают полностью, образуя мизерное количество мелкой золы, чистить печь приходится гораздо реже.

На заметку! Зола из пиролизных печей может использоваться как готовое удобрение для комнатных, садовых и огородных растений.

• Надежность: благодаря простой конструкции поломки случаются редко.

Один из минусов – это необходимость использования только сухих дров, чтобы часть тепла не уходила на их сушку и испарение влаги.

Запас дров на несколько дней держат в помещении для просушивания Источник dumazahrada.cz

Как и обычный котел на дровах, пиролизный агрегат может устанавливаться только на пол. Он довольно тяжелый и большой, и вместе с запасом топлива требует немало места, поэтому для него рекомендуется выделять отдельное техническое помещение – котельную.

Ещё один недостаток заключается в энергозависимости большинства таких агрегатов – для корректной работы они оснащаются вентиляторами и дымососами.

Наконец, котел долгого горения при покупке и запуске в эксплуатацию обойдется дороже. Особенно универсальный, способный сжигать разные виды твердого топлива. Работающий только на дровах – дешевле.

Источник: http://m-strana.ru/articles/piroliznyy-kotel/

Насколько технология пиролиза эффективнее прямого сжигания

В котлах прямого горения КПД редко выше 75-80%, и это в идеальных условиях сгорания качественного топлива. К примеру, 1 кг древесины с влажностью 20% может выдать 3,9*0,75 = 2,925 кВт тепловой энергии (удельная теплотворность древесины – 3,9 кВт/кг). Каменный уголь с влажностью 10% выдает 7,5*0,75 = 5,625 кВт (удельная теплотворность каменного угля – 7,5 кВт/кг).

При пиролизной технологии горения КПД сегодня часто достигает 92% и из того же топлива агрегат выдаст:

• 1 кг древесины – 3,9*0,92 = 3,588 кВт (+22,7%);
• 1 кг каменного угля – 7,5*0,92 = 6,9 кВт (+22,7%).

Существенная разница показывает, сколько тепла недополучено при выбросе, а не сжигании сопутствующих газов (соответственно, при различной разнице в КПД результаты будут другими).

Использование эффективного управления горением при пиролизе позволяет значительно увеличить время работы котла в режиме поддержания температуры теплоносителя, что еще более усиливает аккумулирование тепловой энергии. Температура горения пиролизных газов выше, чем при классическом способе, поэтому выход на заданный режим происходит гораздо быстрее.

Источник: http://GradusPlus.com/kotly/tverdotoplivnye/piroliznye/

Полезность и отдача тепла

Несравненным преимуществом остается коэффициент полезного действия: у данного вида твердотопливного пиролизного котла стремится к 92 процентам, в отличие от других систем отопления, которые такими КПД похвастаться не могут. Энергоэффективность достигается регулированием выделения пиролизных газов, автоматикой управления горением и сжиганием именно газа практически до состояния, в котором отсутствуют вредные примеси.

Источник: http://vip-otoplenie.ru/catalog/kotly-otopleniya/na-tverdom-toplive/piroliznye/

Какое топливо подходит

Показатель влажности топлива не должен превышать 25%, иначе энергия будет расходоваться на испарение воды, мощность окажется ниже необходимой, водяной пар начнет разбавлять выделяемые газы и мешать горению. В результате котел прекратит работу.

В остальном выбор топлива часто зависит от модели. Бывают устройства исключительно дровяные, а некоторые агрегаты могут хорошо работать и на других видах горючих материалов, таких как бурый или каменный уголь.

При выборе материала также нужно ориентироваться на продолжительность его горения. Для сжигания мягкой древесины потребуется 7 часов, прессованных опилок, торфа и твердого дерева — 9–10 часов. Время тления бурого угля ограничивается 10–11, а черного — 12–14 часами.

Наибольшую мощность обеспечат натуральные дрова с длиной поленьев 450–650 мм. Кроме того, использование такого вида топлива способствует повышению срока службы оборудования.

Источник: http://otoplenie-expert.com/tverdotoplivnye-kotly/piroliznyy.html

Особенности растопки

Разобравшись, что такое пиролизный котел и как он работает, следует научиться правильно его растапливать. Особенно в первый раз или после длительного простоя. Холодную топку нужно предварительно разогреть, для чего на дне сначала разжигают мелкую растопку и дают ей хорошо разгореться при открытой тяге. Щепу и тонкие поленья подкладывают до тех пор, пока камера не разогреется и в ней не образуются тлеющие угли, способные разжечь основную закладку.

Топку загружают до верха и дают дровам хорошо разгореться, после чего прикрывают заслонку и уменьшают тягу.

Если он работает правильно, видимый дым практически не образуется, так как топливо сгорает практически полностью. Снижение количества вредных веществ, выбрасываемых через дымоход в атмосферу – это ещё один важный плюс пиролизных печей.

Источник: http://m-strana.ru/articles/piroliznyy-kotel/

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

Рынок газогенераторных котлов насыщен множеством видов оборудования импортного и российского производства. Традиционными лидерами по созданию высокотехнологичных отопительных систем на основе пиролизных агрегатов являются производители Германии. Их оборудование соответствует самым высоким экологическим требованиям, наибольшим КПД и экономической эффективностью. Но и цены на немецкие котлоагрегаты соответствующие.

Заметно присутствие чешских и итальянских компаний, выпускающих аналогичную продукцию высокого качества и занимающие средний ценовой сегмент предложений на рынке газогенераторных котлов.

Российское производство котельного оборудования в последние годы значительно продвинулось к выпуску достойного качества газогенераторных агрегатов для отопления при существенно меньшей (в 2-3 раза) цене за близкую к импортным по характеристикам и исполнению продукцию. Учитывая, что она лучше адаптирована к существующему топливу и реалиям эксплуатации, приобретение ее интересно не только для ограниченного бюджета.

Буржуй-К «Модерн-12»

Эта серия, соединяющая в себе энергетическую независимость и доступную цену, является одной из лучших среди пиролизных котлов для отопления частного дома. Промежуток между закладками дров 12 часов, а угля 15 часов. Котел эффективен до 50% влажности топлива, хоть и с незначительным снижением КПД. КПД при соответствующем требованиям топливе достигает 92%, что очень достойный показатель, особенно для уровня отечественных производителей.

Котел работает на любом твердом топливе, для естественной тяги нуждаются в дымоходе высотой минимум 7 м (довольно много, но реально). Конструкция пожаробезопасна, обшита стальными листами с базальтовым покрытием и не требует разрешительных документов надзирающих органов, вес – 220 кг. Согласно практике эксплуатации считается абсолютно беспроблемным, что вполне объяснимо, ведь конструкция максимально простая, энергонезависимая.

Траян ТБ-10-2КТ

Газогенераторный двухконтурный котел номинальной мощностью 10 кВт, диапазон регулирования допускает снижение до 40% от номинала. Энергонезависимый, с механическим управлением. КПД в зависимости от регулировок и топлива – 82-85%. Главной особенностью, помимо контура ГВС, являются крайне компактные габариты – 450x890x730 мм (ШхВхГ). Комплектуется термометром, манометром и механическим регулятором заслонки Honeywell для подачи воздуха.

Прост и безопасен в эксплуатации, период между загрузками сухого топлива при правильно регулировании работы котла достигает 10 часов. Для поддержания температуры теплоносителя при малой нагрузке может подключаться ТЭН до 3 кВт (опция), также опционально доступен полный комплект энергозависимой автоматики. Вес котла 190 кг.

Стоимость: 43 000-53 000 руб.

Buderus Logano S171-22W

Входит в рейтинг как один из самых высокотехнологичных котлов с нижней камерой дожигания пиролизных газов немецкого производства. Основное топливо – древесина с длиной полена до целых 58 см, что крайне практично. КПД достигает 89%, оснащен самыми современными системами автоматики: регулируемые двигатели вентилятора поддува и дымососа; управление насосами отопительной системы; датчиками температуры в помещениях; управление от мобильного телефона и ПК.

Качество управления системой отопления позволяет экономить топливо и обеспечить высокую экологическую безопасность. Большая загрузочная камера обеспечивает продолжительность горения 3-4 часа и расход дров в среднем 6,2 кг/ час. Обеспечение высочайшего уровня комфорта для пользователя при сохранении интуитивно понятного предполагает и высокие требования к сервисному обслуживанию. Габаритные размеры агрегата 1136х620х1019 мм, вес 362 кг. Единсственные недостатки – предназначение для сжигания исключительно древесины, большой вес за счет теплообменника из 5 мм стали, а также высокая цена.

Стоимость: 179 000-198 000 руб.

Atmos DC 18S

Чешский газогенераторный одноконтурный котел длительного горения с встроенным вентилятором-дымососом. У модели на 20 кВт камера загрузки составляет всего 65 дм3, но длительность сгорания одной закладки дров может достичь 12 часов. Лучшее топливо для него – поленья длиной до 33 см и диаметром до 15 см, что, конечно, не столь практично. Но хорошо отлаженный котел позволяет за сезон сэкономить до 40% топлива, расход дров 3,8 кг/час, КПД может достичь 90%. Управление частично механическое, но за счет вентилятора и автоматики котел требует подключения к электросети. Теплообменник изготовлен из легированной стали 6 мм.

Важной особенностью таких котлов является встроенный дымосос, он избавляет от дыма при дозагрузке дров, способствует быстрому прогреву дымохода и избавляет от запахов. Пиролизные агрегаты данного типа могут дооснащаться специальными пеллетными горелками. Габаритные размеры 590x1180x845 мм, вес 269 кг.

«Суворов-М» К-10

Отечественный пиролизный одноконтурный котел длительного горения с открытой топкой (воздушный поток принудительно не нагнетают) номинальной мощностью 10 кВт, диапазон регулирования ее от 2,2 кВт до 12 кВт. Большая загрузочная топка, одна закладка поленьев горит 10-14 часов, а топливных брикетов до 36 часов. Использование древесины твердых пород увеличивает время горения на 20-30%, при опилочных брикетах хорошего качества продолжительность тления увеличивается в разы. Длина поленьев может быть до 45 см, полная загрузка сухих дров 14 кг, расход их 2,9 кг/час.

Котел использует любое твердое топливо. Влажность сырья не должна превышать 25% для достижения КПД 92%. Энергонезависимый, имеется возможность подключения контура ГВС и установки ТЭНов. Габаритные размеры 990х535х780 мм, вес 185 кг.

Стоимость: 62 000-64 000 руб.

«Суворов Ультра» К-15У

Шахтный газогенераторный котел длительного горения номинальной мощностью 15 кВт, диапазон ее регулирования от 1,7 кВт до 20 кВт. Время горения дров – до целых 65 часов, топливных брикетов – до 120 часов. Топка объемом 140 л вмещает поленья до 40 см (не столь практично, но достаточно), вес загрузки 46 кг. Влажность дров, при которой достижим максимальный КПД 94%-95,7%, не должна превышать 25%. Высота дымохода, замеряя от колосников, должна составлять не менее 6 м – вполне стандартное требование.

Шахтная компоновка котла с нижним горением топлива, инновационные инженерные решения, связанные с увеличением длины специального трехоборотного газового тракта, позволила увеличить продолжительность горения дров, а значит выжать из них максимум возможного. Габаритные размеры котла 1210х560х875 мм, вес 295 кг.

Стоимость: 93 000-96 000 руб.

Источник: http://GradusPlus.com/kotly/tverdotoplivnye/piroliznye/

Как изготовить самостоятельно

Сегодня многие умельцы изготавливают пиролизный котел своими руками. Их подходы и варианты конструкций отличаются друг от друга. Некоторые мастера делают собственные расчеты и чертежи, другие заказывают профессиональные схемы. Какой путь предпочесть, зависит от уровня подготовки и навыков каждого мастера.

Самостоятельное изготовление — это сложный и трудоемкий процесс. Потребуется подготовить определенный минимум материалов, инструментов и оборудования, выполнить поэтапную сборку и произвести проверку работы агрегата.

Примерная схема изготовления котла.

Необходимые инструменты и материалы

В качестве материала для изготовления корпуса и камер можно использовать жаропрочный металл или чугун, но в целях экономии чаще всего применяют простую углеродистую сталь толщиной 5 мм. Расход для указанной схемы будет составлять 7,5–8 квадратных метров.

Количество материала, требующегося для изготовления котла, будет зависеть от выбранного варианта реализации, его схемы и размеров.

Сборка внутренних частей

Для качественной сборки необходима точная нарезка листового металла по заданным размерам. Это трудно сделать самостоятельно с использованием болгарки, поэтому данный этап работы лучше доверить специалистам, которые выполнят работу с помощью профессионального оборудования. Если срез будет идеально ровным, то и швы получатся аккуратными.

Сборку подготовленных материалов можно подразделить на следующие основные этапы.

Металлические листы соединяют и сваривают в соответствии со схемой. В результате получается двухкамерная конструкция.

Внутри отделения для загрузки топлива к задней части камер приваривают стенку и воздуховоды, которые выполняют из профильной трубы 60 х 30 мм. Предварительно по всему ее периметру просверливают отверстия для равномерного распределения подаваемого воздуха.

В стену топочной камеры врезают металлическую трубу для вторичной подачи воздуха. К ней приваривают патрубок. С котлом она должна быть соединена профтрубой размером 20 х 20.

Далее изготавливают теплообменник. Нарезают трубу на 10 частей одинаковой длины. Берут два плоских металлических листа и прорезают в них круглые отверстия под диаметр заготовок. Вставляют трубы в пластины и приваривают.

Теплообменник скрепляют с внутренним корпусом котла, делают дроссельную заслонку, затем приваривают заднюю стенку.

Внутреннюю часть камер обкладывают шамотным кирпичом. Для этого его нужно нарезать, обточить и подогнать по месту укладки. Чем больше мощность котла, тем длиннее должна быть газовая щель форсунки — от 140 (15 кВт) до 280 мм (50 кВт), ширина — 34 мм.

К передней панели топливной камеры приваривают стенку с предварительно вырезанными отверстиями для трубы выходящего и входящего воздуха.

Затем приваривают крышку, а на место заслонки — боров.

Всю конструкцию котла обрамляют внешними металлическими панелями. Для изготовления кожуха используют листы толщиной 4 мм и уголки.

Для их качественного закрепления на заготовке делают отверстия и приваривают.

Дверцы усиливают шамотным кирпичом и устанавливают на фронтальную панель. Для их изготовления лучше использовать чугунные пластины.

После завершения сборки обрабатывают сварочные швы. Желательно покрыть верхнюю крышку котла грунтовкой и теплоизоляционным материалом.

Резьбовые шпильки будут нужны для регулирования работы воздушных заслонок.

Котел полностью покрывают внешним кожухом. Из профтрубы делают воздуховод. Для создания принудительной тяги на него наваривают вентилятор. Чтобы оптимизировать процесс горения, нижнюю камеру тоже обкладывают кирпичом.

Обязательно следует установить на котел группу безопасности: воздухоотвод, аварийный клапан сброса давления, монометр.

Проверка

Перед началом эксплуатации собранную конструкцию необходимо проверить.

После успешной проверки оборудования можно переходить к монтажу и эксплуатации самодельной системы.

Источник: http://otoplenie-expert.com/tverdotoplivnye-kotly/piroliznyy.html

Видео

Посмотрите видео, в котором наглядно продемонстрирован принцип работы пиролизного котла.

Источник: http://otoplenie-expert.com/tverdotoplivnye-kotly/piroliznyy.html