Пиролизный котёл длительного горения. Пиролизный котел длительного горения — горит долго, греет сильно! Из основных можно выделить

Пиролизные котлы длительного горения, отзывы владельцев имеют достаточно положительные. Это связано с тем, что в последнее время электричество и газ очень дорожают, а твердое топливо (уголь, торф, дрова) становится все более доступным. Такие агрегаты обладают высокой мощностью и КПД, при этом, если установить более современную модель, то автоматическая система, сведет человеческое вмешательство к минимуму. Огромным удобством является и тот момент, что одной загрузки хватает на сутки, то есть хозяину нет надобности, постоянно контролировать уровень топлива. Можно только с вечера или утром закинуть необходимое количество дров и наслаждаться теплом. Но, как и любая другая техника, пиролизные котлы кроме сильных сторон, имеют и свои слабости, с которыми нужно ознакомиться, перед тем, как устанавливать такой агрегат.

Как работает пиролизный котел?

Пиролизные устройства длительного горения представляют собой «лабораторию», внутри которой происходит добыча газа из твердого топлива. Именно он и используется в отоплении дома. Пиролиз – физико-химический процесс, при котором происходит распад сложных органических соединений на простые составляющие в виде твердого, жидкого или газообразного состояния. Чтобы это происходило, нужно обеспечить высокую температуру и ограниченный доступ кислорода.

Конструкция пиролизного котла имеет двухкамерный отопительный прибор, где в верхней части идет разогрев до 200-800 градусов, что способствует началу экзотермической реакции твердого топлива. Тут нет кислорода, за счет чего и происходит медленное тление материала. Распавшись на СО и СО2, смесь переходит в нижнюю часть котла, где температура горения уже держится на отметке в 1100-1200 градусов. Две камеры соединены колосниками. В результат идет выделение большого количества тепла (пиролизного газа), предназначенного для отопления дома. Остаток топлива, который не догорает, называется кокс или древесный уголь.

Стоит также отметить тот момент, что в процессе горения пиролизного газа, ему приходится контактировать с некоторым количеством активного углерода на выходе. Это приводит к образованию минимального количества вредных примесей в дымовых газах, что делает эксплуатацию данной установки более безопасной. Таким образом, дымовой газ в основной массе состоит из водяного пара и углекислого газ.

Получается, что пиролизные устройства используют не само твердое топливо, а добываемые из него газ. Благодаря такой технологии, данные котлы показывают КПД в 85-90%, так как тут материал сжигается практически без остатка. А в самом начале такого действия, идет подсушивание материала, то есть от момента поджигания и до последней искры, идет «полезный» процесс. И это уже не говоря о том, что горение газа намного проще проконтролировать, особенно, если устройство оснащено автоматикой.

Что касается длительности и качества работы, то тут есть несколько основополагающих моментов:

• погодные условия на улице, в частности, температура;
• качество теплоизоляции в доме;
• какую температуру хотят иметь в доме;
• какое топливо используется и какая у него влажность;
• насколько грамотно была составлена система отопления и кто ею занимался.

Если все условия (кроме первого) были выполнены согласно всех требований, то пиролизные котлы длительного горения, в сравнении со своими другими твердотопливными собратьями, показывают себя намного эффективней.

Подходящее топливо

Пиролизные котлы работают на твердом топливе практически любого типа. Это могут быть дрова, уголь (бурый или черный) или торф. В зависимости от того, какой материал будет выбран, так часто и понадобится заправлять котел. Так как многие пользователи предпочитают заранее запасаться топливом, то не лишним будет знать, каким оно должно быть.

Тип топливного материала имеет следующие нюансы в горении:

• мягкие сорта деревьев сгорают в среднем за 5 часов, в то время, как у твердых пород это время больше на 1 час;
• бурому углю для полного преобразования требуется 8 часов, а черному – 10.

Многие отдают предпочтение древесине, но ее можно заменить и другим органическим топливом – древесные отходы, пеллеты и брикеты топливные, торф, каменный уголь, отходы из пищевой промышленности, в которых есть целлюлоза. Любое топливо должно иметь влажность не более 30%, а еще лучше – 20%. Иначе есть вероятность, что в процессе горения будут выделяться побочные продукты горения и слишком много пара. И если первые вредны для здоровья жильцов дома, то пар может вывести из строя систему, так как приведет к образованию копоти и дегтя. А это не только снижает теплообмен, но и выводит детали системы из строя. Кроме того, пар является причиной снижения не только нагрева, но и плохого горения, ведь даже обыкновенный костер развести из мокрых дров практически не реально.

Поэтому, если нет возможности покупать уже готовое топливо, то его заготовка должна проходить правильно. Тут не просто нужно порубать дрова, но и тщательно их просушить и обеспечить им защиту от влаги. Только в этом случае можно быть уверенным, что зимой пиролизный котел будет обогревать дом должным образом.

Особенности эксплуатации и запуска системы

Работа пиролизного котла длительного горения имеет свои особенности, которые отличают данные агрегаты от других твердотопливных моделей. Выше уже говорилось, что устройство имеет две камеры, разделенные шиберами. Но мало кто знает, что перед запуском всей системы, необходимо загрузочный бак предварительно прогревать (до 500-800 градусов). Только в этом случае можно приступать к загрузке топлива.

Схема работы устройства выглядит следующим образом:

• помещение твердого топлива в предток;
• термическая дистилляция материала;
• переход образовавшегося генераторного газа в сжигающую топку;
• теплообменник утилизирует теплоту дымовых газов;
• контроль подачи воздушных потоков в предток.

Если соблюсти такую последовательность действий, то в котле будет происходить медленное бескислородное сжигание материала. А это уже приводит к повышению эффективности выделения и сгорания пиролизного газа, благодаря чему в доме на протяжении суток всегда будет поддерживаться комфортная температура.

За и против

Как и любая другая техника, пиролизные котлы имеют свои плюсы и минусы. С ними нужно обязательно ознакамливаться. Во-первых, это позволит подготовить свой дом к такой системе отопления, а во-вторых, убережет от ненужных финансовых затрат, ведь такой агрегат стоит весьма не дешево.

Если говорить о сильных сторонах, то они такие:

• данные модели легки в обслуживании, даже несложные поломки вполне под силам устранить самостоятельно;
• если нет магистрального газоснабжения, то пиролизный котел – лучшая альтернатива в холода;
• одной загрузки топлива хватает до 15 часов, притом, что другие традиционные твердотопливные котлы требуют «заправки» каждые 5-8 часов;
• уровень КПД достигает 85-90%;

• безопасны с точки зрения экологии – вовремя горения, утилизируется практически 100% материала, при этом нет никаких токсичных примесей в дымовых газах;
• концентрация СО2 в 2-3 раза ниже, чем в других твердотопливных аналогах;
• в процессе работы образуется совсем немного золы, поэтому потребность в чистке наступает намного реже, а система служит намного дольше;
• теплоноситель нагревается намного быстрее, благодаря чему комфорта не надо долго ждать.

Но ради справедливости стоит сказать, что пиролизные котлы имеют и свои недостатки. Среди них выделяют:

• высокая цена – пиролизное устройство имеет стоимость в 1,5-2 раза выше, чем другие котлы;

• пиролизные котлы имеют один контур, из-за чего нет возможности нагревать воду для бытовых моментов (кроме специальных конфигураций);
• устройство работает от электричества, а значит, если оно пропадет, то и котел перестанет отапливать;
• топливо должно иметь определенную влажность (до 20%) и если это требование будет нарушено, то котел работать не будет;
• не смотря на развитие современных технологий, сделать пиролизные модели полностью автоматическим так и не получилось – заправка топливом производиться только вручную.

Хотя минусы могут кому-то показаться достаточно весомыми, чтобы отказаться от такого приобретения, на самом деле, они намного эффективней своих аналогов. Причем это доказано не одним исследованием. А ведь они полностью сжигают топливо, что дает максимальную отдачу в отоплении и приводит к минимальным теплопотерям. Такие моменты полностью окупают все минусы.

Нюансы выбора пиролизного котла

Ознакомившись с сильными и слабыми сторонами пиролизных котлов, можно уже подумать и о покупке такого агрегата. Но данное приобретение будет рациональным в том случае, если есть возможность всегда запасаться сухими дровами.

Когда нет возможности выполнить требования касательно топлива, то рекомендуется обратить внимание на котлы, которые являются комбинированным. То есть, в них идет 80% сжигания пиролизного материала и 20% традиционного. Также с ними можно использовать и другое топливо, влажность которого не превышает 50% - древесные отходы, торф, уголь и т. д.

Лучше всего приобретать котел с загрузочной камерой, которая способна вместить в себя дрова до 65 см. Не мало важным является и внутреннее покрытие, которое в идеале должно быть из качественного керамобетона. Именно оно позволяет поддерживать внутри камеры оптимальный температурный режим, что обеспечивает равномерное сжигание топлива и оказывает защиту стенок от прогорания.

Если приобретать пиролизный котел с естественной тягой, то у такого устройства обязательно должна быть автоматическая система регулировки. В этом случае, обороты вентилятора будут управляться контроллером, который, в свою очередь, получает сигналы с температурных датчиков и устройств давления воды. Когда показатели начнут превышать норму, то контроллер автоматически отрегулирует подачу воздушного потока в каждую из камер, а может и вообще его перекрыть. Единственное, что требуется от владельца – установить температурный режим на дисплее котла.

Некоторые современные производители пиролизных котлов усовершенствовали свои модели, создав возможность работать с еще одним водяным контуром. Такое дополнение позволяет обеспечить подачу горячей воды и включить его можно отдельно. Данная опция обеспечивается тем, что змеевик с проточной водой ГВС размещен в водяной рубашке системы. Поэтому, во время движения теплой воды, часть тепла уходит на второй контур, благодаря чему получается усредненная температура. В таких конструкциях есть дополнительная защита, которая предотвращает закипание воды, если внезапно отключится электричество.

Пиролизные котлы могут обогревать не только сам жилой дом, но и прилегающие хозяйственные постройки, где отсутствует водопроводная разводка. В этом случае, нужно обращать внимание на специально разработанные конструкции агрегатов. В таких моделях на корпусе нет водяной рубашки. Ее заменяет воздушный теплообменник. Он способен нагреть квадратуру от 100 до 1000 кв. м. Конечно, решающую роль играет модификация котла. Но в любой модели есть воздушная заслонка, которая помогает осуществлять контроль за горением. Это может проводиться вручную или при помощи цепного привода.

Напоследок стоит сказать и про дымоход к таким котлам. Так как тут нет механического побуждения тяги, то дымоход должен обеспечить должную силу тяги, в обратном случае, весь дым будет идти в жилые комнаты. Для этого в конструкции должен быть предусмотрен специальный вентилятор.

В зависимости от будущих условий эксплуатаций, подбирается и модификация пиролизного котла длительного горения. Если будет выбран действительно качественный агрегат, то топливо в нем будет гореть не менее 8-10 часов, а замены он потребует не ранее, чем через 18-20 лет.

Обзор известных моделей

Среди современных пиролизных котлов особой популярностью и надежностью пользуются компании BUDERUS, VIESSMANN и VIADRUS. Это обусловлено тем, что качество полностью соответствует своей цене. Производители ответственно подходят не только к подбору материалов, но к самой сборке устройств. Котлы полностью автоматизированы, причем это касается и самого процесса поджига.

Рассмотрим каждого роизводителя более подробно:

1. Vitoligno 100-S компании VIESSMANN – премиум класс (Германия). Данные агрегаты имеют показатель мощности от 25 до 80 кВт, уровень КПД достигает 88%. Линейка таких моделей имеет рабочее давление не более 3 Бар. Температурный показатель подающего трубопровода 95 градусов, а обратного 55 градусов. Можно использовать поленья длиной до 50 см. Vitoligno 100-S имеет автоматику, которая состоит из контроллера и комплекта датчиков. Тут имеется вентилятор в тракте дымохода, обеспечивающий тягу, так как служит дымососом. Контролер регулирует работу не только вентилятора, но и циркуляционных и сетевых насосов, а также трехходовых клапанов обвязки котла.
2. BUDERUS – премиум класс (Германия). Такие котлы также имеют ряд своих достоинств, в частности, КПД у них составляет 88-90 %, притом, что мощность их варьируется в пределах 20-40 кВт. Рабочее давление тут такое же, как и в предыдущих аналогах – 3 Бар. Температурный показатель подачи 95 градусов, а возврата – 55 градусов. Но в этом котле можно использовать поленья на 10 см длиннее. Такие котлы могут быть выполнены, как из чугуна, так и из стали. Пожалуй, одна из самых приятных особенностей моделей BUDERUS – эстетичный внешний вид, ведь не у всех есть возможность спрятать котел с глаз долой.

1. VIADRUS Нefaistos P1 – средний класс (Чехия). Для заправки можно использовать пеллеты. Это удобно тем, что котел загружается только раз в неделю и больше не требует дозаправки. Хотя ради справедливости стоит сказать, что длительность работы во многом зависит от объема бункера. Вся система контролируется автоматикой. Для более безопасной эксплуатации, горелки оснащены системой пожаротушения, подключенной к воде. Изделия VIADRUS ни в чем не уступают по своим техническим характеристикам немцам, но при этом стоят на порядок дешевле, своих собратьев.

Конечно, на современном рынке представлено много разнообразных моделей, как отечественных, так и зарубежных. Готовясь к покупке, стоит изучить общие технические характеристики пиролизных котлов, а потом, уже ориентируясь на свои финансы, выбирать конкретную модель.

Любой домовладелец старается создать такую систему отопления, которая будет достаточно дешева и максимально эффективна. Оптимальное соотношение стоимость КПД достигается в системах газового отопления. Тем, кто территориально находится вдалеке от газовых магистралей, приходится делать выбор между электрическим и твердотопливным котельным оборудованием.

Обогреть дом электричеством достаточно дорого. Топливо для твердотопливников доступно, но данного оборудования есть другие недостатки – низкий КПД и необходимость постоянного контроля за загрузкой топливной камеры в котельной установке. Частично решить данную проблему позволило внедрение твердотопливных газогенераторных котлов, о которых и пойдет речь в этой публикации.

Что такое пиролиз и как его используют в котельных установках

Пиролиз – это процесс температурного разложения органики в среде с низким содержанием кислорода, в результате чего происходит выделение достаточно горючего газа и тепловой энергии. Этот принцип получения двух источников энергии от сжигания топлива и был применен в пиролизных или газогенераторных отопительных системах.

Эффективность работы газогенераторных котлов в большинстве своем зависит от количества пиролизного газа, который сможет получить устройство с определенного объема биомассы. А это целиком зависит от влажности топлива и температуры, при которой образуется наибольшее количество газа. Оптимальное выделение пиролизного газа для древесины происходит в температурных пределах 650 – 900 С°. Для полноценного пиролиза угля требуются более высокие температуры.

Разновидности газогенераторных котлоагрегатов

Пиролизные котельные установки – это группа твердотопливной отопительной аппаратуры, модели которой производят и сжигают горючий газ, получая тепловую энергию для обогрева помещений бытового и промышленного назначения. Сегодня существует два основных типа газогенераторных котлоагрегатов:

1. С естественной подачей кислорода.
2. Котел с верхней подачей воздуха.

Котел с естественной подачей кислорода

Устройство твердотопливного котла длительного горения первого типа отличается от котлов и печей классического горения конструкцией топливной камеры. В таких моделях она разделена по горизонтали перфорированной или несплошной перегородкой. Для примера рассмотрим принцип работы и конструкцию твердотопливного пиролизного котла длительного горения «Траян».

В нижней (первичной топочной камере) происходит тление органического топлива. В верхней камере (дожига) происходит сгорание пиролизных газов с выделением основного количества тепла, которое расходуется на нагрев теплоносителя, циркулирующего по теплообменнику (водяной рубашке) котельной установки. Воздух в такие установки попадает естественным путем за счет тяги, создаваемой между дымоходом и поддувалом. Регулируется процесс тления топлива путем перемещения заслонки поддувала.

Благодаря двухуровневому процессу сжигания топлива увеличивается КПД (по сравнению с котлами прямого горения) установок данной конструкции. Пиролиз позволяет значительно увеличить интервалы между закладками топлива, а отработанные газы имеют достаточно низкую температуру и практически не содержат вредных примесей.

Достоинства данных моделей:

• процесс пиролиза проходит правильно;
• для работы установки не требуется электричество.

Недостатки:

• при снижении уровня тления биомассы уменьшается температура в основной топке, что влияет на количество генераторного газа.
• Низкий КПД (не более 85%).

По большому счету, данная разновидность пиролизных отопительных систем больше всего приближена к классическим многооборотным печам прямого горения, где раскаленные отработанные газы проходят через массу ходов, отдавая тепло стенкам печи или теплоносителю водяной рубашки. Тем не менее, благодаря медленному тлению топлива такие модели можно смело считать твердотопливными котлами долгого горения или длительного действия.

Совет: Выбрать пиролизный котел с оптимальным соотношением стоимость-производительность самостоятельно достаточно сложно. Большую роль играет правильный монтаж и эксплуатация установки, выбор топлива и грамотная настройка оборудования. Перед приобретением газогенераторного котлоагрегата рекомендуем проконсультироваться с профессионалами.

Котел с верхней подачей кислорода

Твердотопливники с верхней подачей воздуха имеют также раздельную конструкцию топочной камеры. Но в данном случае, первичная топка располагается над камерой дожига (вторичной топочной камерой).

Горючие газы попадают из первичной камеры во вторичную через форсунку, роль которой, чаще всего, исполняет отверстие, закрытое колосниковой решеткой. Для того чтобы газ проникал в камеру дожига необходимо создание в первичной топке избыточного давления. Для этого вентилятором в топку нагнетается воздух.

Достоинства данных моделей:

• Максимально полное сжигание биомассы с минимальным остатком в виде мелкодисперсных частичек золы.
• Благодаря принудительной подаче воздуха в первичную топочную камеру установка поддерживает более высокую температуру, а значит (чисто теоретически) и увеличивается количество вырабатываемого пиролизного газа.

Недостатки:

Главным недостатком данной конструкции является (как ни странно) именно принудительная подача воздуха. Как было сказано выше, пиролиз – это окисление биоматериала при высокой температуре в обедненной кислородом среде. В данных моделях нарушен сам принцип пиролиза!

Важно! Эффективность работы котла достигается не за счет использования тепловой энергии от тления органики и дожига генераторных газов, а за счет горения топлива под наддувом. Именно поэтому такая конструкция твердотопливных двухконтурных котлов длительного горения не может «похвастаться» большими интервалами между закладками биоматериала.