Принцип работы пиролизных котлов, устройство и схема
Одним из видов твердотопливных, как правило водонагревательных, котлов являются пиролизные, или газогенераторные установки. В этой статье мы рассмотрим принцип их работу и разберемся действительно ли они такие эффективные.
Дрова всегда использовались людьми как источник тепла, однако сейчас технологии позволяют применять их с более высоким КПД чем давали старые печи. Современные котлы не только значительно экономят ресурсы, но и время, ведь за ними не нужно следить, а одной закладки дров хватает на 12-24 часа.Почему у пиролизного котла такой высокий КПД
В отличии от классических твердотопливных котлов здесь происходить процесс “горения наоборот”, то есть тепло выделяет не процесс горения древесины, а горение выделяемого газа. Теперь давайте разберемся подробнее.
Сам процесс пиролиза представляет из себя разложение органических соединений при высокой температуре (200…800°С) и ограниченном количестве кислорода. При этом выделяется газ и отработанный кокс.
Этот принцип работы используют и газогенераторные котлы, где, в качестве органического вещества служит древесина. Выработанный таким образом газ сгорает при температуре до 1200°С и выделяет значительно больше тепловой энергии, нежели сами дрова из которых он получен. Таким образом можно получить до 50% больше тепла. КПД таких котлов достигает 85…89%.
В качестве топлива может использоваться:
- дрова,
- различные пеллеты,
- щепа,
- топливные брикеты,
- кокс,
- уголь.
При этом содержание канцерогенных веществ в отработанных газах, выбрасываемых наружу, минимальное, что важно для людей, заботящихся об экологии.
Принцип работы достаточно простой
1 этап. Дрова разогреваются до температуры выхода пиролизных газов.
2 этап. Начинает выходить газ, начинается процесс пиролиза и он продолжается ровно до тех пор, пока все летучие газы не испарятся из топлива.
3 этап. Окончательное сгорание углей.
Видео работы
Преимущества и недостатки
К плюсам такой установки можно отнести:
- Самый высокий КПД среди всех твердотопливных котлов, он составляет 90–93%.
- Выделяется примерно в 3 раза меньше вредных веществ, что делает их более экологичными.
- Большой интервал между загрузками топлива, порядка 12 часов для мягких пород древесины и 24 часа для брикетов, пеллет и твердых сортов.
- Низкое количество смол в отработанных газах продлевает срок службы дымоходов.
Недостатки:
- Необходимо топливо низкой влажности. Лучший вариант это 20%.
- Стоимость таких котлов выше всех остальных типов такого оборудования.
- Установка с принудительной тягой делает ее зависимой от электричества.
Схема работы пиролизного и классического котла
Как влияет влажность дров на эффективность
Древесина для пиролизных котлов должна быть просушена до 15-20% влажности. Такой результат сложно получить при естественной сушке, поэтому можно считать это главным недостатком такого типа котлов.
Сырые дрова выделяют большее количество водяного пара, который перемешивается с газо-кислородной смесью и снижает ее энергоемкость. Пример такого снижение в цифрах:
- Сжигание 1 кг дров с влажностью 20% – мощность 4 кВт;
- Сжигание 1 кг дров с влажностью 50% – мощность 2 кВт.
Если перенести это на работу установки, получается что сырые дрова увеличивают 1 этап работы (см. схему выше). То есть работать котел будет как классический больше времени, а как пиролизный – меньше. Эффективность будет снижаться прямо пропорционально.
Видео обзор газогенерирующего котла
Подробная схема работы, 6 этапов
- После того как дрова разгорелись, заслонка закрывается и начинается стадия тления.
- В камеру нагнетается кислород, в небольшом количества, но в достаточном чтобы поддерживать тление.
- В это время происходит выделение пиролизных газов.
- Газы попадают во вторичную камеру сгорания где соединяются с кислородом, который искусственно нагнетается.
- Происходит процесс сгорания смеси с выделением тепла. Часть энергии уходит на теплообменник для прогрева теплоносителя, часть уходит в первичную камеру для поддержания процесса пиролиза.
- Отработанные продукты горения выходят через дымоход, проходя при этом через дополнительный теплообменник и отдавая оставшееся тепло.
Весь процесс сгорания происходит под контролем системы терморегулирования. Ее можно настроить на определенную температуру в помещении.
Какие виды газогенерирующих котлов существуют
Схема котла с нижней камерой сгорания газов
Как вы уже поняли, такие котлы содержат две камеры сгорания: первичную топку загрузки (где горят дрова) и камеру сгорания (где непосредственно горит газ). Но, по своему расположение, топки могут быть двух видов:
- с нижней камерой сгорания,
- с верхней камерой сгорания.
Особенности котлов с нижней камерой сгорания
В этом случаи пиролизный газ с первичной топки подается путем искусственного нагнетания с помощью турбины. Это делает работу установки зависимой от электричества.
Особенности котлов с верхней камерой сгорания
Камера сгорания газов сверху
В этом случаи дрова горят в нижней камере, а выработанный газ поднимается в верхнюю, где и происходит его сгорание.
Немного теории из эффективности этого оборудования
Как заявляют многие производители расход топлива на 100 м² помещения при его высоте до 3 м составляет не более 10 кг в сутки. В качества дров рекомендуют использовать березу или клен. Хвойные породы менее эффективны так как в выделяемых газах остается смола.
В заключение
Если вы решили установить и пользоваться котлом на твердом топлива, такой вариант как пиролизный будет наиболее рациональным. Не смотря на свою высокую стоимость он окупится довольно быстро за счет своего высокого коэффициента полезного действия. Кроме этого будет экономить ваше время в процессе эксплуатации и обслуживания.
vremya-stroiki.net
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.
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 принудител
ogon.guru
Принцип работы и изготовление пиролизного котла своими руками
Постепенный переход на твердотопливные котлы обусловлен желанием людей уменьшить расходы на отопление дома. Лучше всего сэкономить эти средства может пиролизный котел, ведь среди устройств отопления на твердом топливе он является лидером по КПД. Некоторые его модификации могут передавать в теплосеть более 90% образованного во время сгорания топлива тепла. Этот факт является одной из причин, почему многие умельцы берутся за разработку, изготовление и отработку самодельного котла.
Устройство и виды
Газогенерирующие котлы имеют различное строение. По этому признаку они делятся на несколько видов. Но, независимо от вида, устройство пиролизного котла представлено:
- Топкой или газогенерирующей камерой.
- Камерой сгорания газа.
- Камерой догорания газа.
- Камерой с теплообменником.
В большинстве современных агрегатов на твердом топливе топка размещается под камерой сгорания. Также она может быть над этой камерой. Такие, также работающие на отработке котлы, являются редкими. Об этом часто рассказывают в видео о котлах и их подключении.
Пиролизные котлы длительного горения представлены:
- Агрегатами с принудительной тягой.
- Устройствами отопления с естественной тягой.
Схема первого вида включает в себя насос, который подает определенную порцию воздуха. В зависимости от размещения этого насоса котел отопления на принудительной тяге делится на две разновидности:
- Надувное устройство отопления. Вентилятор находится в начале канала, по которому подается воздух внутрь газогенерирующей камеры и камеры сгорания.
- Котел с откачкой. Здесь вентилятор находится в емкости с теплообменником. Его часто размещают под дымоходом. Когда он включается, воздух втягивается в топку и камеру сгорания.
Котлы с естественной тягой не имеют вентилятора. Поэтому для обеспечения всех рабочих процессов их подключают к высокому дымоходу.
Также котлы на твердом топливе бывают одно- и двухконтурными. Как отмечают в разных видео, лучше делать выбор в пользу представителя второго типа.
Принцип работы
Хотя различные модификации пиролизных устройств отопления могут сильно отличаться по строению, принцип работы пиролизного котла любого вида является одинаковым. Он осуществляется по такой схеме:
- В камере газификации зажигают дрова. Когда температура поднимается до нужного уровня, подача воздуха сильно уменьшается. Топливо начинает тлеть.
- Воздух подается только в таком количестве, чтобы дрова тлели. При этом температура достигает 200-800 °С.
- Во время тления топливо разлагается, и из него высвобождаются различные газы, а также образуется кокс.
- Пиролизные газы движутся в камеру сгорания.
- В эту же камеру подается вторичный воздух. Он смешивается с газами, которые начинают гореть.
- Фактически все газы сгорают. Не горят только те, которые начали реагировать с частицами свободного углерода. Результатом этого взаимодействия является образование угарного газа и окиси азота. Такая реакция сопровождается поглощением некоторой части тепла.
- Образованные частицы движутся в камеру догорания и окисляются там. Во время окисления впитанное ими тепло отдается обратно.
- Дымовые газы движутся в теплообменную камеру, проходят через теплообменник и выходят через дымовую трубу.
- Все это время температура внутри камеры сгорания контролируется автоматикой. Температура должна быть постоянно высокой, иначе пиролизные газы не сгорят.
Согласно многим видео о пиролизных агрегатах и их подключении все их типы имеют три общих рабочих режима:
- Режим розжига. Во время него открывается заслонка прямого хода (находится вверху перегородки между газогенерирующей и теплообменной камерами), и все газы, пройдя через заднюю камеру, выводятся через дымоход.
- Рабочий режим. Вышеупомянутая задвижка является закрытой, в топку подается ограниченное количество воздуха, происходит пиролиз.
- Режим загрузки дров. Заслонка прямого хода является открытой, часть пиролизного газа выходит из нее, а часть попадает в камеру сгорания. Пиролиз продолжается.
Нюансы изготовления
Из вышеописанного становится понятно, что внутри будущего самодельного котла будет происходить много сложных химических процессов и от того, насколько правильно они осуществляются, зависит эффективность, а также безопасность работы агрегата. Поэтому, если был сделан выбор в пользу отработки схемы и сборки самодельного агрегата, к этому процессу нужно отнестись с большой ответственностью.
Ситуацию осложняет то, что открытые источники имеют не много чертежей, а также детальных фото конструкций котлов. Большинство из них являются общими и не имеют пошаговых инструкций, а также деталей.
Решить эту ситуацию можно двумя вариантами:
- Купить чертежи с пошаговой инструкцией сборки у производителей или людей, которые имеют хороший опыт в проектировании, изготовлении и отработке газогенерирующих котлов.
- Самому взяться за книги и моделирующие программы, чтобы разработать проект и чертежи пиролизного котла.
При проектировании, отработке пошаговой инструкции, а также изготовлении нужно брать в расчет такие особенности:
- Материал, из которого будут изготавливаться камеры газификации, сжигания и догорания газа, должен быть сталью с жаростойкой футеровкой. Причина этого — 1000 °С внутри камеры сгорания. Если же использовать стандартную листовую сталь, то она прогорит за два-три сезона. Согласно многим видео чаще всего прогорает под камеры сгорания и догорания.
- Лучше сделать водный теплообменник. Хотя он сложнее, поскольку требует изготовления двух емкостей, которые соединяются системой труб, он является более надежным и служит дольше. Что касается огнетрубного теплообменника, то он служит меньше, ведь трубы должны быть нагретыми до температуры больше 600 °С. Такой нагрев приводит к быстрому перегоранию. Люди делают выбор таких теплообменников потому, что изготавливать их проще, ведь они представляют собой одну водяную емкость с небольшим количеством размещенных внутри нее вертикальных трубок.
- Теплообменник размещают только в задней камере. Его не стоит ставить в камерах, где сгорает топливо. Это потому, что он будет впитывать тепло, чем нарушит процессы пиролиза и сгорания газов. КПД станет меньше.
- Камеры стоит делать круглыми или округлыми. Если схема пиролизного котла будет включать прямоугольные емкости, то КПД будет меньше, ведь та часть тепла, которая расходится по углам, просто исчезнет, не дав никакой пользы. Более того, такая утечка снизит температуру во всех камерах и нарушит процессы, которые в них происходят. Идеальными камерами являются круглые. Они выглядят, как поставленная на сторону бочка.
- Сопла также нужно делать округлыми. Идеально, чтобы они имели форму круга. Однако такие отверстия быстро загрязняются пеплом и их нужно очищать. Последний процесс вредит футеровке. Поэтому стоит делать выбор в пользу сопла с видом щели, которая проходит через всю длину дна. КПД из-за такого решения падает не очень сильно — до 3%.
Котлы с наддувом
Хорошим и легким с точки зрения изготовления и отработки представителем таких агрегатов является пиролизный котел Токарева. Если был сделан выбор в его пользу, то разработку, изготовление и отработку осуществляют, взяв в расчет такие особенности:
- Каналы первичной и вторичной подачи воздуха объединяют в один, и на его конце ставят вентилятор. Для этого может подойти даже компьютерный вентилятор.
- Камеру сгорания можно сочетать с камерой догорания. Это возможно благодаря тому, что в обеих возникает достаточное, даже избыточное количество кислорода.
- Необязательной является сталь с футеровкой. Котел можно сделать из жаропрочной стали, а также шамотного кирпича. Такая особенность возможна потому, что основная часть газов сгорает у сопла. Из-за этого температура у него составляет 1000 °С, а у стенок — 800-900 °С.
При этом нужно взять в расчет, что пиролизный котел Токарева и его надувные аналоги не имеют КПД больше 82-84%, а также при мощности, превышающей 30-35 кВт, теряют устойчивость.
Снижение КПД является результатом того, что через топливо в камере газификации проходит малое количество воздуха. Даже если сделать давление большим, ситуация не изменится. Основная часть воздуха будет уходить в стороны, опускаться и попадать внутрь камеры сгорания, где будет накапливаться в избыточном количестве. Из-за этого ухудшается пиролиз, а также снижается температура в сердцевине факела. Поэтому часть пиролизных газов не сгорает и выходит через дымовую трубу. Об этом говорят в разных видео, которые посвящены расчету, отработке схем, а также подключению котлов.
В самодельных котлах с мощностью 30-35 кВт нужно применять электрическую автоматику, а также ставить датчик в камере сгорания.
Котлы с откачкой
Такие пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром изготавливают с соблюдением следующих особенностей:
- Должна быть камера догорания. Ее, а также топку и камеру сгорания, надо сделать из жаростойкой стали с футеровкой.
- Вентилятор, который является дымососом, размещают под дымоходом. Дымосос должен быть особенным, ведь ему придется выдерживать высокую температуру.
- Автоматика может быть механической. Ее можно сделать из биметаллической пластины (монтируется в патрубке подачи воды), цепного механизма и заслонки, которая управляет подачей воздуха в теплообменную камеру. Этот воздух втягивает дымосос. Если нужно ослабить горение газа, приоткрывается заслонка и воздух наполняет камеру с теплообменником. Из-за этого внутри камеры растет давление, и движение пиролизных газов ослабляется. Одновременно ослабляется пиролиз.
Такой пиролизный котел длительного горения имеет КПД, превышающий 90%. Его мощность может достигать 100-150 кВт.
Двухконтурные котлы
Сделанный двухконтурный пиролизный котел своими руками является самым правильным выбором, ведь система отопления без ГВС является своеобразным нонсенсом.
Особенности изготовления двухконтурного устройства отопления являются такими:
- Контур ГВС дополняют накопителем. От полнопоточного контура стоит отказаться потому, что без наличия дорогостоящей автоматики вода в нем может закипеть, из-за чего вся система ГВС может взорваться.
- Циркуляцию во втором контуре и ГВС стоит делать термосифонной. Благодаря этому теплоноситель будет постоянно двигаться по системе и охлаждаться. Кроме этого, когда исчезнет электроэнергия, горячая вода из крана все-таки потечет.
Змеевик (второй контур) встраивают в ту часть отопительного контура, где температура воды не превышает 80-90 °С. А она наблюдается у выхода подачи. Правда, для реализации такого варианта нужно, чтобы система не была сливной, а также имела мембранный расширительный бачок. Теплообменник ГВС можно размещать и в отсеке, который делается вверху перегородки между топкой и теплообменной камерой. Правда, объем такого контура должен быть большим. Расчет его размеров делают так, чтобы его 5 л и более приходились на 1 кВт мощности котла.
poluchi-teplo.ru
Пиролизные котлы длительного горения: принцип работы и преимущества
-
Вступление.
-
Немного истории.
-
Устройство и принцип работы пиролизного котла.
-
Преимущества газогенераторных котлов.
-
Недостатки пиролизных котлов.
-
Бытовое применение газогенераторных котлов.
Проблемой использования твердого топлива всегда был очень низкий КПД, из-за того, что значительная часть тепловой энергии тратилась впустую.
Такое положение существовало до изобретения технологии, получившей название пиролиз.
Ее суть сводится к использованию двух камер сгорания в котлах отопления: в первой источник энергии преобразуется из твердого в газообразное состояние, во второй – происходит окончательное высвобождение тепловой энергии.
Это позволяет характеризовать пиролизные котлы, как более эффективное и экономичное оборудование, нежели более традиционные варианты, где сжигается твердое топливо.
История появления пиролиза
Впервые о невыгодности использования дерева в чистом виде, в качестве топлива, люди задумались в Средние века. Именно тогда появилась профессия угольщика, который занимался получением древесного угля из древесины.
В то время технология была не совершенной и значительная часть энергии расходовалась напрасно, тем не менее, КПД от такого топлива был уже выше.
Современные газогенераторы и пиролизные котлы позволили раскрыть потенциал твердого топлива по максимуму.
Устройство и принцип работы пиролизного котла
Принцип работы пиролизного котла основывается на двух последовательных этапах, первый из которых схож с аналогичным процессом, применяемым в обычных печах.
То есть, топливо помещается в камеру сгорания, где поджигается при достаточном количестве кислорода. Дальше процессы разняться.
В пиролизном котле происходит следующее:
-
После того, как все топливо оказывается охвачено пламенем, доступ кислорода резко ограничивают.
-
Это приводит к тому, что гореть может только часть топлива, тогда как остальной объем просто разлагается под воздействием выделяемого тепла, что приводит к образованию смеси летучих органических веществ – пиролизного газа.
В пиролизных котлах существует вторая камера сгорания, куда и поступает этот газ – в большинстве моделей это делается принудительно, с целью повышения эффективности оборудования.
Здесь происходит встреча разогретых летучих веществ (температура газа выше 300 градусов Цельсия) с кислородом. Итог – газ вспыхивает и начинается процесс горения с интенсивным выделением тепловой энергии, которая уже используется по прямому назначению отопительного котла.
Преимущества газогенераторных котлов
Несомненный плюс таких котлов перед обычным твердотопливным оборудованием заключается в полном сгорании топлива, что исключает из эксплуатационног
Из других преимуществ этих котлов можно отметить:
-
Минимальное количество органических отходов, что повышает характеристики безопасности оборудования.
-
Возможность использовать в качестве топлива различные типы отходов (остатки, кожевенного, швейного, скорняжного производства), так как такие котлы не способствуют образованию вредных для здоровья человека газов.
-
Более длительная работа на одном заложенном объеме топлива. Некоторые модели способны выполнять свои функции на протяжении 12-ти часов и больше, тогда как традиционные котлы необходимо заправлять минимум через 4-5 часов.
-
Возможность регулировки оборудования, позволяющая увеличить уровень экономичности или эффективности котла, тогда как в обычных моделях, работающих на твердом топливе, сделать это крайне затруднительно.
Недостатки пиролизных котлов
К сожалению, но и такое отопительное оборудование характеризуется некоторыми недостатками:
-
Более высокая стоимость пиролизного котла, которую можно нивелировать за счет экономии при эксплуатации.
-
Влага в топливе не должна превышать 20-ти процентов. В противном случае придется выполнять дополнительные работы по высушиванию.
-
При сильно низкой температуре возвращаемого в котел теплоносителя существует вероятность гашения первичной камеры. Для решения этой проблемы иногда понадобится несколько усложнить всю систему отопления, добавив в нее трехходовой клапан и специальную обходную трубу – цель которых заключается в подмесе более горячей жидкости в остывший теплоноситель.
-
Практически всегда для перемещения пиролизного газа во вторую камеру сгорания используется принудительная тяга. Это требует обязательного подключения котла к электросети, невозможности его работы без электрической энергии и дополнительным растратам.
Применение газогенераторных котлов
Хотя подобные котлы чаще всего используются в промышленных масштабах, тем не менее, их применение возможно и обычными людьми.
Существуют бытовые котлы, в которых топливо горит по 10-12 часов, то есть всего два раза в сутки.
Золы в топке после сгорания остаётся очень мало, так как топливо сгорает почти полностью, соответственно обслуживание таких котлов сведено к минимуму.
Такие котлы выпускают как именитые фирмы, например Buderus, так и отечественные производители, такие модели как, «Траян»,»Буржуй К» и другие.
Практически идеальный случай – эксплуатация подобного оборудования, на небольшом производстве, например в столярном цехе, отходы из которого можно использовать именно в таком оборудовании.
Для бытовых нужд специалисты рекомендуют использовать так называемые пеллетные котлы.
Для автоматической загрузки в таких котлах имеется бункер, куда засыпается топливо, которое после этого самостоятельно и в нужном количестве подаётся в топку:
Их топливо – пеллеты, которые состоят из прессованных опилок, коры, стружек и других подобных отходов.
Преимущества такого варианта очевидны:
-
Прессованное топливо занимает минимум места и его очень удобно хранить.
-
Использовать пеллеты можно сразу, без предварительной подготовки.
-
Пирализ в таких котлах не требует существенных размеров первичной камеры, следовательно, подобное оборудование занимает меньше свободного пространства.
-
Возможность реализации автоматической подачи топлива в топку.
Естественно, что такие котлы имеют конструкционную возможность включать в общую систему бойлер, чтобы потребитель мог дополнительно получать горячую воду для своих нужд.
masterxoloda.ru
Как работает пиролизный котел — znayteplo.ru
Оглавление статьи
В этой статье мы поговорим о пиролизном котле. Обсудим принцип его работы, попытаемся разобраться в преимуществах и недостатках его применения для отопления частного дома или коттеджа. Как обычно, начнем с определения.
Определение пиролизного котла.
Пиролизный котел (другое название «газогенераторный») — твердотопливный отопительный аппарат, который нагревает теплоноситель в системе отопления при помощи сжигания пиролизного газа. Котел поделен внутри на камеры:
- Загрузочная камера — в нее загружается топливо (дрова или прессованные брикеты). В ней же происходит температурное разложение древесины на газ и древесный уголь.
- Камера сгорания — в ней происходит сгорание образовавшихся пиролизных газов. Для усиления горения в эту камеру подводится наружный воздух.
Под камерой сгорания может располагаться зольный ящик, в который попадает шлак оставшийся после сгорания.
Принцип работы.
Для лучшего понимания принципа работы, рассмотрим следующий рисунок:
Продольный разрез пиролизного котла.- Панель управления.
- Рычаг задвижки загрузочной камеры.
- Дверь загрузочной камеры.
- Загрузочная камера.
- Ручка регулировки притока первичного воздуха.
- Ручка регулировки притока вторичного воздуха.
- Дверь камеры сгорания.
- Горелка.
- Керамический отражатель.
- Камера сгорания.
- Окно прочистки.
- Газоход.
- Задвижка загрузочной камеры.
- Вентилятор с возможностью регулирования скорости вращения.
- Аварийный теплообменник.
- Патрубок подачи.
- Патрубок подключения аварийного теплообменника.
Итак, из верхнего рисунка видно, что горение в таком котле происходит странным, на первый взгляд, образом — сверху вниз. Это становится возможным благодаря наличию в составе котла вентилятора (позиция 14). Он создает тягу, которая заставляет пиролизные газы идти в камеру сгорания, где после смешивания их в определенной пропорции с вторичным воздухом происходит их воспламенение. Приток вторичного воздуха регулируется при помощи специальной ручки (позиция 6). Такую конструкцию имеют многие отопительные аппараты. В частности:
- Buderus logano.
- Caldera Megatherm.
- Eko-vimar Orlanski.
Но существуют конструкции, работающие на естественной тяге. В них для работы не требуется наличие вентилятора, что делает такой отопительный аппарат энергонезависимым. Однако, управлять режимом работы такого котла становится трудно. Он будет работать по сути как обычный твердотопливный. А в нарисованной выше конструкции есть возможность управления процессом сгорания газа при помощи изменения скорости вращения вентилятора, что повышает КПД всей системы. В этой статье мы не будем подробно на них останавливаться.
Газогенераторный котел работает при высоких температурах и поэтому должен быть изготовлен из высококачественных жаропрочных сталей. Кроме этого, камера сгорания покрывается шамотными кирпичами. Они защищают металл от разрушения высокими температурами. Нужно следить, чтобы после чистки камеры сгорания все шамотные кирпичи были уложены ровно без зазоров. Также, для чистки предусмотрены специальные лючки, расположенные по разным сторонам котла. Чистку стоит производить согласно рекомендациям производителя, которые изложены в паспорте на изделие.
Котлы ведущих производителей обязательно комплектуются блоками управления (на рисунке позиция 1). Блок осуществляет контроль за температурой теплоносителя и в зависимости от нее может включать аварийный теплообменник (аварийный перегрев) или уменьшать скорость вращения вентилятора, что уменьшает тягу и приглушает тем самым горение.
Требования к топливу.
Газогенераторный отопительный аппарат привередлив к используемому топливу. Для достижения максимального КПД котла необходимо использовать сухие дрова (влажность не больше 15-20%). При использовании дров с влажностью больше 30% КПД газогенераторного котла становится таким же как у обычного твердотопливного котла. Это создает определенные трудности для потребителя. Например, если вы храните дрова в поленнице на улице, то их влажность может доходить до 50%. Для сушки дров необходимо будет сделать специальное помещение.
Если вы применяете специальные топливные брикеты заводского производства, тоже стоит иметь ввиду, что при их неправильно хранении они легко становятся влажными. Работать на каменном угле пиролизный котел тоже может, но количество выделяемых пиролизных газов в этом случае будет гораздо меньше, чем при использовании сухих дров из плотных пород дерева (бук, дуб, береза).
Не рекомендуется использовать в качестве топлива пластмассы, резины и прочие твердые бытовые отходы. При их сгорании могут выделяться едкие вещества, которые ускорят коррозию металлических частей котла.
Пиролизный котел своими руками.
Пиролизный котел штука технологически сложная и дорогая. Высокая цена заводских отопительных аппаратов порождает у некоторых людей желание сделать их самостоятельно. Таким людям могу посоветовать внимательно отнестись к выбору материалов. Если вы сделаете котел из обычной нежаропрочной стали и не будете использовать шамотные кирпичи, то ваш отопительный аппарат не прослужит долго. Пройдет 2 или 3 отопительных сезона и дно камеры сгорания прогорит.
Кроме того, самодельный газогенераторный котел может быть небезопасен для жизни!!!! Из-за ошибок в конструкции возможно выделение угарного газа в помещение. Поэтому советую найти хорошие чертежи и всю остальную конструкторскую документацию, если вы до сих пор не передумали делать такой агрегат самостоятельно.
Сравнение с твердотопливным котлом.
Газогенераторный отопительный аппарат обладает более высоким КПД по сравнению с обычным аппаратом на твердом топливе (например, на буром или каменном угле). КПД обычного твердотопливника не превышает 80%. Такой результат тоже притянут за уши. А у газогенераторного аппарата КПД превышает 90% (в оптимальном режиме работы). Однако, такие «печки» гораздо дороже стоят, привередливы к топливу и требуют большего ухода. Эти три факта, по моему мнению, говорят, что лучше купить хороший твердотопливный аппарат, например, тот же Buderus или Bosch, чем переплатить в 2 раза за их газогенераторный аналог. Но это только мое мнение, не обязательно правильное.
Резюме.
Пиролизный или газогенераторный котел дорогая и интересная игрушка с высоким КПД. Для большей части пользователей его применение, по моему мнению будет экономически не оправдано. Если все же решили, что вам нужен именно «пиролизник», тогда лучше купить дорогой зарубежный котел. Он прослужит вам долго и даже может успеет окупиться. На этом все. Вопросы пишем в комментариях, не забываем делиться с друзьями в социальных сетях.
znayteplo.ru
особенности работы и использования пиролизного котла длительного горения
В настоящее время применяется несколько способов отопления частных домов. При своей популярности на первое место выходят газовое оборудование. Но постоянно растущая стоимость газа делает такие системы менее эффективными. Электрическое оборудование подвержено тем же недостаткам, что и газовое. Главным их достоинством является бесперебойная работа без участия человека.
Твердотопливные оборудование более дешёвое. Но загружать их необходимо достаточно часто. Поэтому котлы длительного горения, рассчитанные на сутки работы являются хорошей альтернативой газовым и электрическим.
Что представляет собой пиролизный котёл
Содержание статьи
Эти устройства стараются использовать автоматику при организации процесса горения.
Важно помнить! Остановить процесс горения невозможно. А дальнейший розжиг котла возможен только в ручном режиме.
Задача проектировщиков создать процесс тления, который бы не прекращался длительное время и в любой момент мог перерасти в процесс горения.
Принцип работы пиролизного котла длительного горения
Котёл, основанный на пиролизном эффекте, представляет собой котёл с большой загрузочной камерой и двумя камерами горения. В первой камере горения поддерживается, при необходимости, режим тления, а также режим воспламенения дров. Процесс сгорания дров всегда неполный. Выделяемые при этом процессе отработанные газы попадают во вторую камеру, где к ним примешивается кислород, а потом происходит процесс окончательного сгорания этой смеси. Температура сгорания достигает 1100 градусов Цельсия.
Особенности работы котла
Пиролизные котлы длительного горения бывают как с верхней, так и с нижней загрузкой топлива. Специалисты много спорят какой из вариантов лучше. У каждого из них есть свои достоинства и недостатки. Варианты с верхней загрузкой обладают преимуществом в том, что процесс тления и горения подсушивает дрова, которые готовятся к горению. К недостаткам обоих вариантов относится тот момент, что котёл нельзя догружать дровами. Поэтому такие варианты имеют очень большую камеру для загрузки дров и её необходимо загружать полностью, если хозяин хочет достигнуть максимального времени работы на одной загрузке.
Что необходимо помнить используя пиролизный котёл
Что необходимо помнить хозяину такой системы? Длительность работы современных пиролизных котлов может превышать 24 часа.
Важно! Для загрузки системы нужно выбирать такое время, чтобы через сутки можно было произвести следующую загрузку и обслужить котёл.
К обслуживанию системы можно отнести уборку золы и чистку котла, а также удаление конденсата. Также одной из особенностей котлов данного типа является необходимость загрузки дров с процентом влажности не меньше 5. То есть это должны быть почти идеально сухие дрова. Если этого не сделать, то такой котёл превращается из пиролизного в обыкновенный со временем работы до восьми часов. При таком обращении эффективность такой системы отопления значительно уменьшается.
Безопасны ли пиролизные котлы
Главным недостатком таких систем является невозможность работы автоматики при прекращении подачи электричества в систему отопления, так как вентиляторы и насосы системы работают от электропитания. Поэтому важно предусмотреть возможность охлаждения системы в случае отключения электричества.
setafi.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