піролізні котли

Особливості котлів тривалого горіння

Ось тут-то і варто згадати про призабутому варіанті обігріву житлового будинку – звичайному твердопаливному котлі на дровах. При досить високій ефективності подібне обладнання відрізняється ще й економічністю – дрова є поновлюваним енергетичним ресурсом, тому їх вартість не дуже велика. Крім того, хороші твердопаливні котли не особливо вимогливі до якості використовуваного палива.Звичайно, прості печі не можна назвати високотехнологічним обладнанням. Їх досі можна зустріти в селах, але використання звичайних печей в сучасних будівлях в якості основного опалювального контуру не практикується, не дивлячись на здатність довго віддавати тепло за рахунок товстих стінок і ретельно розрахованої системи виведення продуктів згоряння.Вся проблема полягає в тому, що при підключенні такої печі до водяного опалювального контуру доводиться підтримувати певну температуру теплоносія, підкладаючи нову партію дров кожні 2-3 години. Зрозуміло, витрата палива при цьому збільшується на порядок, і ні про яку економічності не може йти й мови.В якості палива можуть використовуватися не тільки звичайні дрова. Досить ефективним і недорогим паливом є пеллети – спресовані брикети, що складаються з відходів деревообробної промисловості. При великої необхідності такий матеріал можна зробити і самостійно. Для твердопаливних котлів також можна використовувати вугілля або торф (правда, в цьому випадку обладнання повинно бути розраховане саме на даний вид палива). Хорошим варіантом будуть і «евродрова», що складаються з деревних відходів, але мають форму звичних полін.

Види твердопаливних котлів на дровах і іншому паливі

1. Моделі з вбудованим вентилятором, що забезпечує подачу повітря. Налаштування інтенсивності подачі здійснюється за рахунок автоматичного блоку.
2. Енергонезалежні пристрої, в яких циркуляція повітря здійснюється за допомогою природної тяги, яка регулюється вручну.
3. Котли, що забезпечують згоряння тонкого шару дров зверху вниз.
4. Пристрої з автоматизованою подачею нових порцій палива в топку.

Оскільки камера викладена з жаростійких матеріалів, то побоюватися прогорання металевих елементів конструкції не варто. Крім того, накопичують тепло деталі забезпечують додаткову тепловіддачу. Створена вентилятором тяга переміщує піролізний газ в нижню камеру, оснащену керамічними соплами, розрахованими на роботу в умовах екстремально високих температур.Згоряє в топці піролізний газ є основним паливом в котлі тривалого горіння, тому саме його енергія використовується для опалення будівлі. До камери підключається опалювальний трубопровід будинку, а рух теплоносія в ньому здійснюється за рахунок циркуляційного насоса.Втім, розглянута компоновка для даної категорії котлів не є єдино можливою. Наприклад, модельний ряд «Gefest-profi» відрізняється заднім розташуванням камери допалювання. Крім розташування, вона відрізняється складною конфігурацією, завдяки якій досягається ККД близько 90-93%. При такому показнику ефективності майже вся енергія віддається теплоносія – на виході в димовідвод температура газу може знижуватися до 70 градусів.Пристрої з електронним управлінням дуже гарні за всіма параметрами, але без невеликої ложки дьогтю все ж не обійшлося – наявність електронного блоку говорить про те, що твердопаливний і електричний котел тривалого горіння знаходиться в безпосередній залежності від електроенергії. При відключенні електромережі відбувається цілком очікуване явище – вентилятор і автоматика припиняють свою роботу, тим самим повністю паралізуючи функціонування опалювальної системи.

Цей недолік вкрай істотний, адже опалення в разі відсутності електрики не стане працювати навіть при наявності природної циркуляції теплоносія. Звичайно, існує часткове вирішення проблеми, яке полягає в установці безперебійного живлення – але від регулярних відключень електрики воно не врятує. До того ж, автоматика сама по собі дуже погано відноситься до перепадів напруги в мережі, тому котел доведеться додатково обладнати окремим стабілізатором.Щоб не залежати від електроенергії, можна встановити незалежний котел тривалого горіння. У таких пристроях використовується природна тяга, а інтенсивність подачі повітря регулюється без використання електронних пристроїв. Хорошим прикладом енергонезалежного котла є модель «Траян» вітчизняного виробництва.

Кращі відомі виробники і моделі: характеристики і ціни

Stropuva S15U

Відома литовська модель потужністю 15 кВт, по суті один з кращих котлів верхнього горіння для опалення приватного будинку. Модель S15U, на відміну від звичайної S15, – універсальна, тобто здатна працювати на дровах, вугіллі, торфі, пеллетах. Виробник рекомендує використовувати в якості палива кам'яне вугілля. На практиці, при повному завантаженні (217 л) якісним кам'яним вугіллям тривалість горіння може досягати 7 діб. ККД, в залежності від використовуваного палива, – 85-90%.При топці дровами котел має суттєві недоліки: високі вимоги до сухості дров і високий рівень освіти на стінках топки дьогтю. Також недоліком є ​​величезний вага – 205 кг. В іншому згідно з практикою монтажу та відгуками власників, котел безпроблемно працює вже протягом більше 7 років.Вартість: 81 500-101 770 рублів.

LIEPSNELE L20U

Ще одна універсальна литовська модель потужністю 20 кВт, відмінний аналог Стропува – перевершує її за характеристиками, але і більш дорогий.Відрізняється модель однієї з найбільш об'ємних на ринку камер згоряння – 320 л, а також високим ККД – до 91%. Теплообмінник чавунний, в сталевому корпусі.Котел відомий своєю надійністю, якістю використовуваних сплавів і складанням, а також абсолютної «всеїдністю»: можна спалювати дрова, тирса, стружка, пелети, вугілля або навіть торф. Однак варто пам'ятати про тривалість горіння кожного з видів палива. Найбільш тривалий горіння досягається при спалюванні кам'яного вугілля: аж до 7 діб.Єдиним недоліком є ​​досить низька допустимий тиск у водяному контурі – 1,5 бар. Тому котел не можна використовувати в закритих системах опалення великих будинків, де тиск в контурі часто в межах 1,7-2,5 бар.Вартість: 110 000-125 000 руб.

Galmet TOP-20

Польський універсальний котел верхнього горіння стандартної компоновки потужністю 20 кВт. Відрізняється максимальною автоматизацією роботи: вже в базовій комплектації передбачений розумний PID-контролер (автоматика), вентилятор, що нагнітає в топку повітря, можливість підключення зовнішнього термостата. Залежно від комплектації, також оснащується погодозалежної автоматикою (вуличний датчик). Також модель відрізняється наявністю якісної теплоізоляції, яка мінімізує тепловтрати через корпус котла.Проте, не дивлячись на якість матеріалів і розумну автоматику, на відміну від шахтних вертикальних котлів, має більш низький ККД – 87%. Теплообмінник на відміну від попередніх моделей – сталевий, хоча і з товстими стінками (6 мм проти стандартних 4 мм в інших моделях), що в теорії продовжує термін служби до 15 і більше років.Вартість: 89 000-90 900 руб.

Неділько КО-60

Відома модель російського виробництва великої потужності (60 кВт). Назва моделі говорить за себе – тривалість горіння на одній закладці вугілля – до 7 діб, при обсязі топкової камери 160 л.ККД при використанні якісних сортів вугілля досягає 92%. В якості палива можна використовувати і дрова, торф, пелети. Теплообмінник і корпус котла виготовлені з вкрай товстої пічної стали, що відбилося і на вазі в 420 кг. Незважаючи на величезну теплопродуктивність, котел раціонально використовувати при опалювальної площі не більше 200-250 м2. При більшій площі досягти тривалості горіння в 7 діб неможливо.Істотним недоліком є ​​вкрай висока ціна, порівнянна з більш якісними по металам і, збірці і конструкції зарубіжними моделями. Проте, котел представляє відмінну альтернативу.Вартість: 130 000 руб.

Підключення котла до системи опалення

Перемичка утворює малий контур, в якому теплоносій приводиться в рух циркуляційним насосом. Наведена на схемі обв'язка піролізного котла опалення дозволяє воді циркулювати по малому контуру, прогріваючись разом з агрегатом. Термостатичний триходовий клапан почне підмішувати холодну воду із системи в той момент, коли в малому контурі температура води досягне заданого значення, зазвичай це 45-50 ºС.Робоча температура в системі опалення лежить в межах 60-80 ºС, піднімати її вище доводиться рідко. Якщо при роботі в цьому діапазоні температур у вашому будинку прохолодно, то треба шукати причину в самій системі.Збільшувати температуру не має сенсу, це тільки збільшить витрату дров в піролізному котлі.

Сильні і слабкі сторони

• Високий ККД (близько 95%)
• Автономність опалення.
• Економічність.
• Надійність і довговічність.
• Висока ефективність.
• Доступність палива.
• Екологічність.
• Широкий вибір палива (вугілля, дрова, тирса, палети).

Є також недоліки:

• Великі габарити.
• Необхідність обладнання окремої котельні.
• Складне пристрій котла тривалого горіння на дровах.
• Нужда в постійно обслуговуванні.

1. Дешевизна.
2. Універсалізм в плані використовуваного палива.
3. Можливість наступних доопрацювань з метою збільшення ефективності і додавання потужності.

Основна особливість опалювальних котлів з верхнім способом горіння

Технологія роботи котла за рахунок верхнього горіння, не є чимось принципово новим. Паливо, завантажене в топку, горить зверху вниз. Тобто навпаки, не так як в котлах традиційного виду. Горіння починається з самого верхнього шару, куди подається через рухливий розподільник необхідний потік повітря. У міру прогорання паливної маси, розподільник повітря під власною вагою опускається вниз, забезпечивши горіння наступного шару. Завантажене паливо, таким чином, рівномірно згорає шар за шаром, виділяючи у великому обсязі горючий деревне газ.На цьому етапі температура в топці агрегату досягає 450 0 С.На цьому етапі включається в роботу принцип піролізу. Найдрібніші продукти горіння, разом з виділеним деревним газом повністю згоряють, виділяючи величезну кількість теплової енергії. У камері згоряння в результаті роботи агрегату практично не залишається залишків палива.Для довідки: Піроліз – екзотермічна реакція, в результаті якого під впливом високої температури відбувається процес розкладання органічних сполук, з подальшим виділенням пального газоподібної речовини. Основний нагрів твердопаливного котла в процесі горіння здійснюється за рахунок спалювання деревного газу.Деревне (піролізний) газ надходить у другу камеру через металевий диск, де за рахунок нагнітається гарячого повітря запалюється. Температура горіння в другій топці досягає в цей момент величезних значень, 500-800 0 С. Все просто і зрозуміло. Головне – це конструкція нагрівального апарата.

Саме від процесу спалювання залежить і швидкість горіння палива. В опалювальному обладнанні класичного типу дрова спалюються досить швидко, видаючи максимально можливе тепло протягом короткого проміжку часу. Іншими словами, протягом короткого періоду агрегат виходить на пік своєї потужності, після чого без подальшої підкладки палива котел починає втрачати навантаження. Постійно довантажувати нову порцію дров не завжди зручно і фізично можливо. Твердопаливні котли з верхнім завантаженням працюють зовсім інакше. Одного завантаження з таким апаратом може вистачити на 12, 24 і більше годин роботи. Інтенсивність горіння залежить від навантаження на опалювальну систему.Все просто і зрозуміло. Головне – це конструкція нагрівального апарата.

Розрахунок піролізного котла

• Т – перепад температур продуктів згоряння перед теплообмінником і після нього;
• Δt – різниця між температурами в трубопроводах подачі і повернення теплоносія.

• Q – розрахункова потужність опалювальної установки, Вт;
• k – коефіцієнт теплопередачі, дорівнює 30 Вт / м2 ° С.

Конструкція котла з верхнім завантаженням

Принцип дії визначає і місце розташування завантажувального камери. Над нею є камера підігріву повітря, через яку рухає вгору вниз розподільник повітря. У нижній частині апарату обладнаний підзольник, місце куди надходить мінімальна кількість залишкових продуктів горіння.На даний момент виробники випускають твердопаливні прилади тривалого горіння в двох варіантах виконання:

• агрегати, що споживають дрова і паливні брикети;
• пристрої, що працюють на вугіллі, дровах і паливних брикетах.

Для довідки: Багато в чому на тривалість горіння паливного матеріалу впливає якість палива. Дрова з твердих порід дерева (береза, дуб, бук, ясен) горять довго, виділяючи при цьому велику кількість тепла. Деревини хвойних порід горить інтенсивніше, відповідно термін роботи котла на соснових дровах буде значно менше.Крім дров, брикетів і вугілля для роботи опалювального приладу цього типу можна використовувати вторинні продукти деревообробки. При виборі виду паливного ресурсу необхідно враховувати його доступність. Одинична завантаження зажадає від вас до 30-50 кг готового палива. Потужність котла визначає висоту закладки. У різних моделях цей параметр варіюється в межах 600-1500мм. Що стосується потужності, то тут розліт параметрів ще більше. Сьогодні випускаються котли для автономного опалення потужністю в 8,10,20 і 40 кВт.

Система управління нагрівального приладу з верхнім завантаженням

Інша ситуація з агрегатами, які обладнані вентилятором. Електричний прилад нагнітає повітря в разі необхідності, збільшуючи інтенсивність горіння. За рахунок нагнітача повітря вдається знизити інерцію нагрівального обладнання тривалого горіння. Включенням і вимиканням нагнітача управляє автоматика, яка оснащена датчиками, що фіксують найменші зміни температури теплоносія.За технологічною необхідністю вентилятор може бути зупинений, залишаючи тліюче паливо на мізерному кисневому пайку. Повітря буде надходити в топку природним шляхом. Подібна схема дозволяє знизити температуру теплоносія при проскоке, явище, яке викликане інерційними процесами в роботі нагрівального агрегату.для виходу опалювального котла на нормальний режим роботи буде потрібно від 0,5 до 1 години. При бажанні відключити опалення, в роботу включається расширительная ємність, підключена до єдиного опалювальний контур. За допомогою бака, компенсується надлишкове тепло, яке надходить з остигаючого котла. Час для повного охолодження твердопаливного котла тривалого горіння може становити 2-5 годин.

Переваги та недоліки піролізних агрегатів тривалого горіння

• У відпрацьованих газах після піролізних агрегатів присутній зменшена кількість канцерогенних речовин. Це забезпечується взаємодією при горінні піролізного газу з активним вуглецем. В результаті цього процесу відпрацьовані виходять гази являють собою, по більшій частині, суміш вуглекислого газу і водяної пари. Тому в таких печах можна утилізувати без шкоди для природи навіть гуму і полімери.
• При звичайному спалюванні дров, особливо вологих, не вдається досягти таких високих температур, які можливі при згорянні деревного газу, отриманого в результаті піролізу.
• Дане обладнання – ідеальний варіант для місцевостей, в яких важко знайти підходяще паливо для обігріву житла.

• Піролізні печі на дровах вимогливі до вологості палива.
• Необхідно постійна присутність електроживлення.

Котел верхнього горіння

• По-перше, за рахунок конструктивних особливостей моделі. Колосник і зольник в ній відсутні. На їх місці встановлено глухий піддон, що виключає горіння в цій частині котла. Топка має циліндричну форму, а повітря в неї потрапляє зверху, що дає можливість горіти верхнього шару палива.
• По-друге, розподілити потоку повітря є рухомою частиною, а не стаціонарної. При закладці він піднімається вгору до певного рівня, що створює умови для рівномірного розподілу повітря по верхніх шарах палаючого палива. У міру згоряння і зменшення обсягу закладки відбувається зниження розподільника. Тобто знову верхні шари палива збагачуються киснем. Так що рівномірність спалювання палива протягом всього часу забезпечена.
• По-третє, за рахунок двох описаних властивостей конструкції топки відбувається окислення вуглеводнів, але воно не повне, а часткове. Під дію тепла продукти згоряння і дрібні частинки золи піднімаються вгору, але від камери згоряння їх буде відокремлювати спеціальний диск, що не дає створювати протитечія. Саме тут в масу потоку продуктів згоряння додається кисень, який допалює горючу суміш. Цей принцип використовується в піролізному газогенераторе.
• По-четверте, у другій камері, де допалюються продукти згоряння палива, встановлений автоматичний регулятор тяги. Цей пристрій працює за принципом залежності температури теплоносія і швидкості руху вихлопних газів.
• І, по-п'яте, роль теплообмінника в такій моделі грає корпус котла.

Гідності й недоліки

Принцип роботи піролізних печей

• Паливо завантажують в камеру завантаження, підпалюють, дверцята закривають.
• У першій камері паливо обвуглюється з виділенням деревного газу.
• Всі виділені паливом продукти згоряння спрямовуються в камеру згоряння. У цю камеру подається повітря, що сприяє ефективному згорянню летючих газоподібних речовин. Частина тепла відхідних газів передається до нижнього шару дров чи іншого палива і сприяє підтримці процесу піролізу.

останні статті

Здувся ламінат від води: як виправити проблему

Декор стін в трикімнатній квартирі

Невелика дерев'яна тераса з огорожею. Будуємо своїми руками

Стільниці з акрилового каменю

Дизайн інтер'єру в контрастних тонах

Як вибрати квартиру для оренди?

Опис схеми роботи піролізних котлів

Принципова схема котлаВесь технологічний процес протікає завдяки природній тязі, створюваної димарем, тому швидкості руху повітря і димових газів в каналах невеликі. Схема роботи піролізного котла полягає в тому, що у вторинній камері нагріте повітря вступає в термохімічну реакцію з деревними газами і запалює їх. В результаті згорають не тільки гази, а й дрібні летючі частинки, завдяки чому дим з труби практично непомітний. Насправді піролізного спалювання палива більш екологічно, ніж традиційне, оскільки продукти згоряння від нього містять набагато менше оксидів вуглецю та азоту, а також часток золи.Дрова, що знаходяться в топці, горять повільніше ніж зазвичай, тому одного завантаження може вистачити на 10-12 годин роботи, в залежності від потужності газогенераторної установки і вологості дров. Налаштування піролізного котла полягає в обмеженні подачі повітря для горіння. Занадто мала його кількість не дозволить початися термохімічну процесу у вторинній топці, а надто велика викличе неповне згоряння газів і зниження ККД агрегату.Для апарату, який працює на природній тязі, буде потрібно настройка витрати повітря в кожному індивідуальному випадку, так як висота і діаметр димохідної труби може дуже різнитися. Відповідно, сила тяги буде різною. У деяких випадках її слід збільшити шляхом підняття труби на велику висоту.Якщо ланцюгової привід кришки зольника забезпечений термостатичним регулятором, то настройка апарату зводиться до установки бажаної температури теплоносія. Термічні елементи, вбудований в водяну сорочку газогенераторної установки, впливає на привід ланцюга в залежності від температури води і сам прикриває або відкриває заслінку, регулюючи інтенсивність горіння.

Порівняння піролізного і твердопаливного котлаДля створення штучної тяги, яка не буде залежати від параметрів димоходу, котли піролізного типу додатково забезпечуються дутьевим вентилятором і комплектом автоматики, що регулює його роботу. Якщо звичайний агрегат може працювати з ККД близько 85-90%, то дутьевая машина допомагає його розвивати до 93%. Тут є недолік – залежність від зовнішніх джерел енергії.

2 Конструкція обігрівача

Пряма подача повітря в топку у піролізних котлів відсутня. Горіння палива управляється автоматикою, що перекриває повітроводи і зменшує або збільшує обсяг що надходить в вогонь кисню. Сучасні системи управління піролізних котлів відрізняються ефективністю, здатні аналізувати відразу безліч різних параметрів роботи обігрівача, забезпечуючи необхідну паливну економічність і високі показники ККД пристрою.Через топку і додаткові камери спалювання газу проходить теплообмінник, всередині якого циркулює вода, тосол або антифриз. У окремих модифікацій піролізних котлів є відразу два теплообмінника, що відповідають за підігрів рідини для опалення та гарячого водопостачання.By : admin