Як вибрати піролізний твердопаливний котел?

Щорічне подорожчання основних енергоносіїв, газу та електрики, змушує жителів шукати альтернативні варіанти опалення. Викопні види палива, такі як вугілля і торф добре знайомі для жителів глибинки. Не варто списувати з рахунків деревне паливо. Дрова досі залишаються популярним паливним ресурсом для жителів центральних і північних районів нашої країни. Доступність, відносно невисока вартість твердого палива робить його реальним конкурентом газу і електрики, особливо коли мова йде про індивідуальний домашньому опаленні. Пічне опалення повертається в наше життя тільки вже в іншому, більш досконалому і модернізованому вигляді.

Для жителів приватного сектора, власників заміських будинків підвищений інтерес представляють піролізні твердопаливні котли. Традиційні опалювальні прилади на твердому паливі сьогодні поступаються місцем новим моделям, що володіють високими технологічними характеристиками. Причина популярності, якою сьогодні користуються піролізні котли, криється у високій ефективності агрегатів цього типу.

Що собою являють котли для опалення твердопаливні, піролізного типу, розберемося докладніше.

Що таке піроліз

Твердопаливний котел, що працює на вугіллі або на дровах за старою, традиційною схемою – це вже пережиток минулого. Незважаючи на те, що тверде паливо продовжує залишатися відносно доступним, багатьох бентежить невисока ефективність обігріву житлового приміщення, опалювального традиційними твердопаливними котлами. Ситуація сьогодні в корені змінилася. На ринок опалювальної техніки прийшли піролізні котли, економічні, високоефективні і потужні агрегати. Величезні технологічні обладнання цього виду зобов’язані піролізу, інноваційного процесу спалювання твердого палива.

Піроліз є процес рівномірного розпаду органічних сполук під впливом високої температури. Штучно обмеживши доступ повітря, можна перетворити звичайне горіння палива в повільно поточний термічний розпад органічних сполук. В процесі тління органічного палива крім теплової енергії виділяється велика кількість газоподібного пального речовини. В результаті процесу виходить деревне газ і деревне вугілля. Інша назва кінцевого продукту – кокс, органічна речовина, на 90% складається з вуглецю.

Отриманий в результаті піролізу деревне газ є відмінним паливом. Потрапляючи у вторинну камеру згоряння, насичену киснем, в процесі горіння газоподібна речовина виділяє величезну кількість теплової енергії.

Важливо! Контактуючи з вуглецем, піролізний або деревний газ практично повністю вигорає, залишаючи після себе СО2 і водяну пару. Кількість вуглекислого газу в цьому випадку в три рази менше, ніж виділяється при звичайному спалюванні деревини. Така якість важливо при масовому використанні твердопаливних котлів для опалення житлових приміщень.

Кількість золи, що залишилася після згоряння деревного газу незначно, що істотно полегшує чистку опалювального котла.

етапи піролізу

Що б зрозуміти принцип роботи піролізного котла потрібно мати уявлення, що і навіщо відбувається на кожному етапі. Твердопаливний котел цього типу має дві камери згоряння. У першій камері згоряння здійснюється досушування деревини. Температура котла в цей момент становить 450 0С. На цьому етапі починається генерація продуктів горіння в газоподібна речовина – деревне газ. Змішуючись з подаються за допомогою вентилятора розігрітим, вторинним повітрям, газоподібна речовина горить вже при температурі 560 0С.

На даному етапі екзотермічна реакція набирає силу, створюючи в результаті високу інтенсивність горіння. Газ надходить у другу камеру, де вже за допомогою подаєтьсякисню горить значно інтенсивніше. Температура в другій камері згоряння становить 1100 0С.


На кожному етапі з одержуваних в результаті горіння продуктів вичавлюється максимально можливу кількість корисної роботи, відповідно ККД котла значно збільшується. Для оптимізації роботи опалювального котла в робочому режимі, конструкція піролізного котла має шибери (засувки). У чому суть цих пристосувань?

Після включення піролізний котел працює в звичайному, пічному режимі. При повному завантаженні котла паливом за допомогою шибера можна виставити найбільш ефективний піролізний режим горіння. На відміну від традиційного горіння екзотермічної реакцією можна управляти. Така особливість дала можливість зробити піролізні котли автоматизованими нагрівальними приладами. Завдяки піролізу вдалося повністю використовувати паливні можливості деревини, довівши в результаті горіння ККД котла до високих значень. Автоматизація всього процесу мінімізує людський фактор, знижує витрату палива.

У плані вибору палива, піролізні котли всеїдні. Для опалення житлового будинку за допомогою твердопаливного котла піролізного типу підійдуть дрова і тирсу, брикети з деревини і торфу, пелети.

Пристрій і принцип роботи котла

Раніше було вже сказано, що котли цього типу мають камери. Топка розділена на газифікують камеру, в яку здійснюється завантаження палива і безпосередньо – камера згоряння.

На малюнку схемою показано внутрішній устрій твердопаливного котла піролізного типу

В першу камеру, куди обмежений приплив повітря, завантажується паливо. Котел запускається і працює в звичайному режимі. При повільному горінні паливо починає піролізіроваться, виділяється деревний газ, який надходить вже в другу частину топки, в камеру згоряння. З цього моменту твердопаливний котел виходить в робочий режим. Тепер починається процеси, які в корені відрізняють піролізний тип горіння, твердопаливні опалювальні котли тривалого горіння від процесу прямого спалювання і від традиційних котлів.

У першій камері втрати тепла мінімізуються. Зазвичай в моделях твердопаливних котлів тривалого горіння простір між першою і другою камерою заповнюють колосники, на які укладається паливо.

На замітку: вже тут можна виявити перша істотна відмінність конструкції піролізних котлів від звичайних, твердопаливних котлів. Первинне повітря надходить в камеру зверху, тому паливо починає повільно горіти зверху вниз. Діє так званий принцип верхнього дуття. Тяга в першій камері примусова.

Друга частина топки – камера згоряння, куди надходить горючий деревне газ. Камера наповнюється вторинним, розігрітим повітрям. Тут вже діє принцип подвійного дуття.

Після виходу котла на нормальний, робочий режим, доступ повітря в першу камеру істотно обмежується. Процес горіння практично припиняється, переходячи в стан тління. Паливо прогорає поступово. Кожен попередній шар палива в процес тління поступово задіє наступний шар. Повільне тління супроводжується постійним виділенням деревного газу. За рахунок цього процесу, твердопаливні піролізні котли ще прийнято називати котлами тривалого горіння.

Для довідки: при правильних теплових розрахунках одного завантаження палива може вистачити на 12 годин нормальної роботи котла. У підтримуючому режимі піролізні котли можуть працювати тривалий час без участі людини. У деяких моделях цей показник становить 24-48 годин.

У другій, основній камері згоряння горить тільки деревне газ, який при контакті з вторинним повітрям (нагрітий до t 3000 з) дає величезну кількість теплової енергії. Тільки зараз теплова енергія вступає в роботу, нагріваючи теплоносій, циркулює в теплообміннику. Тобто в конструкції твердопаливних котлів піролізного типу підігрів теплоносія здійснюється не за рахунок прямого горіння твердого палива, а вже за рахунок спалювання вторинного продукту горіння – піролізного газу, пального газоподібної речовини. В цьому і є основна відмінність котлів даного типу від твердопаливних котлів інших видів.

Переваги газогенераторних котлів

Маючи уявлення про те, як влаштований твердопаливний піролізний котел, який принцип дії лежить в основі цього нагрівального приладу, можна вирішити для себе певні висновки. Чи варто ставити у себе вдома такий агрегат, наскільки робота твердопаливного котла тривалого горіння буде виправдана і ефективна для домашньої системи опалення. Тут важливо врахувати ті переваги, якими володіють піролізні котли, а саме:

  • високий ККД, до 85%, в порівнянні з опалювальними котлами на твердому паливі інших видів;
  • велика завантажувальна камера (співвідношення корисного об’єму до потужності котла найзначніше);
  • простота і зручність очищення камери згоряння (чистка нерегулярна);
  • сталевий жаростійкий теплообмінник;
  • екологічно чистий процес горіння (відсутність шкідливих для здоров’я продуктів горіння);
  • широкий вибір паливного ресурсу;
  • економічна витрата палива;
  • автоматизація процесу регулювання роботи котла.

На деяких пунктах слід зупинитися докладніше.

Екологія є найважливішим фактором, на який звертається увага під час експлуатації твердопаливних котлів. Піролізні котли в цьому плані просто подарунок для господаря будинку. У процесі горіння палива замість диму і гару виділяється вуглекислий газ і водяну пару, речовини без запаху і кольору. Кількість недогорілі частинок органічного палива в даному випадку зведено до мінімуму. Завдяки піролізу котли цього типу можуть працювати практично на будь-якому органічному паливі.

Мінімальна кількість сажі і кіптяви, що скупчилася внизу камери згоряння, легко видаляється під час чищення котла.

На замітку: Відходи деревообробки і швейного виробництва можуть використовуватися як паливо. Тут доречно говорити про використання в якості палива вторинної сировини. Одночасно з обігрівом в котлах піролізного типу здійснюється утилізація отдходов. Такі котли, як правило, ставлять на підприємствах деревообробної галузі, використовують в швейному і шкіряному виробництві.

Великі завантажувальні камера дозволяє завантажити в котел за один раз значна кількість палива. У піролізних котлів серед всіх твердопаливних котлів найвище значення співвідношення корисного об’єму до потужності котла. Іншими словами, чим більше завантажили палива, тим довше котел працює без вашої участі. На цьому будуватися і рецепт високої ефективності опалювальних приладів цього типу.

У таблиці наведено технологічні параметри піролізних твердопаливних котлів різної потужності

номінальна потужність кВт 15 18 25 30 40 50 65 98 130 150
ККД % 85
L / D полін, не більш см 38 х 15 40? 15 41 х 15 45 х 15 45? 15 70 х 15 72? 15 90 х 20 90? 20 95х25
Завантаження паливом, max кг 20 22 24 30 50 62 75 170 185 200
Робочий цикл min година 8-12
Тиск води, max бар 1,5
Рівень шуму max дБ 8

На відміну від інших моделей, які дуже важко піддаються регулюванню в силу своєї інертності, піролізні котли навпаки, чудово піддаються управлінню. Наявність на нових моделях автоматики забезпечує практично повну автономність твердопаливних котлів тривалого горіння.

Недоліки газогенераторних котлів

Принцип роботи твердопаливних котлів тривалого горіння настільки практичний і вигідний, що говорити про наявність недоліків для даної опалювальної техніки, тільки займати час.

Єдиним істотним недоліком такої техніки – висока вартість обладнання. Незважаючи на те, що котли мають високу рентабельність і окупляться в процесі експлуатації, спочатку доведеться вкласти досить великі кошти.

Іншим аспектом, на який слід звернути увагу, є суттєві технологічні обмеження по вологості палива. Піроліз можливий тільки з сухим і підготовленим паливом.

На замітку: якщо дрова або пеллети мають вологість більше 20%, ваш газогенератор залишиться холодним. Після подачі первинного повітря, слабке полум’я просто потухне.

Велика частина моделей піролізних агрегатів для промислового використання, працюють на примусовій тязі. Тут доречно говорити про необхідність постійного електропостачання нагнітальних насосів.

Горіння в першій камері нагрівального приладу піролізного типу може зникнути через низьку температуру теплоносія, що циркулює по контуру опалення. При опаленні великих приміщень нерідко виникають ситуації, коли зворотний надходить остиглий теплоносій. Для запобігання позапланової зупинки апарату під час підключення часто використовується додатковий контур з підмішуванням, через триходовий клапан. Можна обійтися установкою байпаса – обхідної труби.

Використання котлів в побуті

В результаті знайомства з агрегатами піролізного типу, було вже сказано про те, де і як може використовуватися обладнання цього виду. Ідеальним місцем для твердопаливного приладу стане деревообробне виробництво, меблеві та целюлозно-паперові підприємства. Одним словом об’єкти, де постійно, у величезних кількостях є відходи промислової деревини.

Якщо виникло бажання обладнати домашнє автономне опалення на базі піролізного котла, вам слід подумати про дров складі. Одночасно з цим доведеться все дрова попередньо піддавати додатковій сушці. Вирішити завдання швидше і простіше допоможе пелетний котел.

Опалювальне обладнання цього типу аналогічно за конструкцією і пристрою піролізного агрегатів тривалого горіння. Єдина відмінність, в якості палива використовується горючі гранули або пелети, продукти вторинної обробки деревних і органічних відходів виробництва.

Практично всі моделі оснащені пристосування автоматизованої подачі, що значно полегшує процес завантаження топкової камери. Компактні розміри, які мають пелетні апарати, дозволяють їх легко встановлювати в приватних будинках.

Грамотне підключення, заготівля палива і дотримання експлуатаційних вимог, роблять твердопаливні газогенератори ефективним і зручним джерелом тепла.

Ссылка на основную публикацию