Піролізний котел та принцип його роботи. Піролізні котли опалення Піролізні котли на дровах

Ще зовсім недавно при виборі палива практично для будь-яких котлів завжди віддавали перевагу газу, а тверді види залишалися на другому місці. Але технологічний прогрес не стоїть на місці, і сучасні технології дають змогу якісно використовувати будь-який вид палива, у тому числі й твердий. Для цього було розроблено спеціальні піролізні котли.

Процес генерації тепла

Опалювальний агрегат працює за принципом, в основі якого закладено піроліз. Так, у процесі тління відбувається розпад палива на дві складові: вугілля та газ. Повільне горіння забезпечується з допомогою обмеження подачі повітря печі. Продукти розпаду як газу вловлюються до участі у подальших теплових процесах.

Піролізний газ розбавляється повітрям і спалюється при вищих температурах. Внаслідок такої взаємодії відбувається ведення тепла.

Вимоги до горючої речовини

Залежно від якості палива, що спалюється, визначається тип опалювального обладнання.

Існує два види піролізних печей:


  • енергонезалежні;
  • утилізатори відходів.

Вони різняться між собою якістю пального, яке в них спалюють.

Для них необхідно використовувати паливо з мінімальною вологістю. Це забезпечить тривалий термін експлуатації. Максимальне значення має перевищувати 25%.


Використання якісної деревини дозволяє отримувати 4 кВт/годину при тлінні 1 кг пального. Це чудовий варіант для опалення будинку.

Піролізні цього типу не надто вибагливі до палива. Використовуватись можуть і торф, і відходи деревини, а також неякісні сорти вугілля. Вимоги до вологості не такі високі, як у попередньому варіанті - допускається вологість до 50%.

Але сира деревина (відходи) знижують потужність у 2 рази. Це з тим, що вологе паливо погано горить і виділяє багато диму.

Види палива, що використовується

Деревина та її відходи можуть використовуватись у різній формі:

  • бруски розмірами 250 450;
  • тирсу різної величини;
  • брикети, сформовані із залишків переробки.


Дрова виробляються здебільшого з деревини листяних порід, але застосовуються і хвойні. Крім деревини можуть використовуватись різні види вугілля. Вибір палива залежить від часу його згоряння. Цей показник має різні значення:

  • чорне вугілля – 10 годин;
  • бурий концентрат – до 8 годин;
  • м'яке дерево – 5 годин;
  • деревина тверда – 6 годин.

Влаштування газогенераторів

Характерною особливістю конструкції є наявність двох камер у топці. Верхня камера призначена для завантаження дров та первинного процесу тління. У нижній камері відбувається згоряння суміші газів та виділення тепла. Між собою вони розділені форсункою, що газифікує. Найчастіше її виготовляють із вогнетривкого бетону. Топка є основним елементом, але крім неї в конструкції передбачені такі вузли:


  • димосос;
  • труби та патрубки димоходу;
  • система подачі та виведення води;
  • всілякі регулятори;
  • корпус.

Конструкції котлів можуть бути різними, але суттєвих відмінностей у принципі роботи вони не мають. Він позначений кількома операціями:


  1. встановлюється режим горіння;
  2. розпалюється паливо;
  3. досягається необхідна температура у топці;
  4. обмежується надходження кисню, і регулятор перетворюється на режим тління, у процесі якого утворюється піролізний газ;
  5. потім він надходить у форсунку, де відбувається його змішування з повітрям;
  6. отримана газова суміш переганяється в нижню камеру, де відбувається його згоряння та викид тепла, що витрачається на обігрів будинку.


Весь робочий цикл теплогенератора можна визначити двома основними етапами:

  • утворення газу в камері завантаження при температурі 200–800 ºС;
  • спалювання піролізної газової суміші у відсіку згоряння при нагріванні до 1200 ºС.

Тепло, що виділяється в процесі, нагріває повітря. Застосування механізму піролізу ставить газогенератор на сходинку вище від дров'яного котла прямого згоряння.

Процес запуску

Якщо котел правильно працює, то полум'я, що горить, буде жовтувато-білого кольору. Щоб досягти цього, необхідно правильно запустити обладнання: перед закладанням вугілля чи іншого пального слід нагріти камеру для завантаження до температури 600–800ºС.


Після завантаження палива відбувається його спалах, і тепер можна перемикати обладнання на піролізний цикл. Також необхідно увімкнути додаткову тягу, яку забезпечує димосос. Дотримуючись простих правил, можна забезпечити повільне безкисневе згоряння вугілля з корисним виділенням тепла.

Переваги

Весь процес згоряння та отримання тепла автоматизовано на відміну від печей прямого згоряння. Також обладнання дозволяє регулювати потужність у межах 50–100%. Крім цих параметрів, їх експлуатація пов'язана з низкою плюсів:


  • не потрібне регулярне чищення від сажі та попелу, тому що паливо згоряє практично повністю;
  • швидке прогрівання будинку - підвищення температури на 20ºС відбувається за півгодини;
  • економія пального за рахунок збільшеного циклу згоряння однієї закладки;
  • коефіцієнт корисної дії, залежно від моделі, становить 80–85%;
  • безпека, простота та зручність в управлінні.

За відсутності доступу до газової магістралі піролізні котли – це оптимальний варіант опалювального обладнання.

Недоліки використання газогенераторів

Великий перелік переваг може бути трохи затьмарений рядом мінусів. Перш ніж зупинити свій вибір на такому опалювальному агрегаті, слід вивчити і недоліки:

  • високі вимоги до деревини, що використовується, як до виду палива;
  • відсутність автоматизованого режиму завантаження;
  • використання примусової тяги потребує витрати електроенергії, але це додаткові витрати;
  • відсутність можливості нагрівання води, що пов'язано з тим, що у всіх моделях передбачено лише одноконтурну систему;
  • висока вартість.

Галузь застосування

Використовуються піролізні котли тривалого горіння як у цивільних, і у промислових приміщеннях. Якщо йдеться про великі площі, вибір такого джерела тепла буде оптимальним варіантом. А установка генератора в маленькому будинку недоцільна і не виправдовує себе.

Головною проблемою твердопаливних печей завжди було виділення диму, газу. Крім запаху повітря потрапляли і токсичні випаровування. Процес піролізу вирішив цю проблему повним згорянням палива, тому побічні ефекти зведені до мінімуму.


Екологічний фактор стає дедалі пріоритетнішим при виборі джерела обігріву. Дуже часто печі використовують на підприємствах деревообробної та легкої промисловості. З їх допомогою утилізуються відходи, і генерується достатня кількість тепла для обігріву будинку.

Піролізні котли з кожним роком користуються все більшою популярністю під час встановлення системи опалення. Хоча вони мають кілька недоліків, такі параметри, як висока ефективність і екологічність цілком їх компенсують. Газогенератори мають високу вартість, що у 1,5 разу перевищує класичний варіант. Але вони окупляться у найкоротші терміни за рахунок зниження витрати палива.

Зміст
  1. Схема та влаштування котла піролізного горіння
  2. Принцип роботи піролізного пристрою опалення
  3. Переваги та недоліки піролізних котлів
  4. Установка та монтаж котлів піролізного типу
Вступ

Кожен власник приватного будинку, вибираючи твердопаливний опалювальний котел, безсумнівно хоче зробити найкращий вибір. Один із основних критеріїв на який звертають увагу всі покупці без винятку – це економічність. Серед всього різноманіття пристроїв представлених на російському ринку, є один різновид, що використовує особливий спосіб його спалювання - піролізні котли тривалого горіння. Давайте спробуємо розібратися, як працює такий котел і як він влаштований, а також розглянемо його основні плюси та мінуси.

Схема та влаштування котла піролізного горіння

Пояснити суть піролізу можна з прикладу котла тривалого горіння на дровах. Під впливом високих температур у топці (близько 450 градусів Цельсія), відбувається розкладання деревини на тверду та газоподібну складову. Згодом кожна з цих складових спалюється окремо. Опалювальні прилади такого типу називають газогенераторними, а сам метод - методом сухої перегонки. Завдяки цій технології досягається кращий ККД та менша витрата дров, ніж при використанні класичного способу, але значно зростає ціна пристрою.

Основними видами палива для котлів тривалого горіння, що використовують метод піролізу, є: деревина, вугілля, торф, тирса, пелети. Головні вимоги до палива такі:

  • обмежені габарити

    Габарити закладки повинні бути не більшими за розміри топки. У разі використання деревних полін їх довжина зазвичай обмежується 40см, а діаметр 20см.

  • низька вологість

    Для отримання високого ККД, а також для продовження терміну служби котла необхідно, щоб вологість палива, що використовується в ньому, не перевищувала 20%.

Фото 1: Система автоматичної подачі пелетів у піролізний котел.

За типом палива, всі види піролізних котлів можна розділити на:

  • дров'яні

    Конструктивно спроектовані для роботи на дровах. Саме на цьому паливі вони дають найкращий ККД. Найвідоміша модель такого типу

  • вугільні

    Основний вид палива - буре вугілля або кокс.

  • пелетні

    Такі котли працюють на пелетах – пресованих паливних гранулах із відходів деревообробки.

  • комбіновані (або універсальні)

    Можуть працювати на будь-якому з вище перерахованих видів палива. ККД універсальних котлів тривалого горіння зазвичай гірше, ніж у спроектованих під певний вид палива.


Фото 2: Влаштування піролізного котла на дровах.

Залежно від того скільки контурів містить конструкція виділяють:

  • одноконтурні

    Водогрійний казан містить один контур, який використовується для опалення будинку.

  • двоконтурні

    У конструкції передбачений додатковий контур для забезпечення гарячого водопостачання.

Нижче показано схему піролізного котла, дивлячись на яку ми розберемо його пристрій. Побутовий котел опалення тривалого горіння зазвичай складається з наступних основних елементів:


Фото 3: Схема конструкції піролізного котла
  • Пристрій керування

    Блок автоматичного керування котлом призначений для встановлення різних режимів роботи опалювального котла. Цей пристрій дозволяє контролювати різні параметри роботи опалювального приладу.

  • Корпус

    Зовнішній каркас виконаний зі сталі та покритий спеціальною жароміцною та зносостійкою фарбою. Використання спеціальних фарб у опалювальних котлах продиктовано умовами їх експлуатації та температурним режимом.

  • Теплоізоляція

    Для зменшення тепловтрат піролізного котла його теплоізолюють. Як матеріали для теплоізоляції використовуються мулітокремнеземні плити, азбест, діатоміт, а також вапно.

  • Пристрій від закипання котла

    Даний пристрій дозволяє тримати температуру котла в необхідних межах. Закипання котла дуже небезпечне і може призвести до виходу з ладу, а в деяких випадках і до вибуху.

  • Теплообмінник

    Теплообмінник є чавунною або сталевою ємністю, яка наповнена теплоносієм. У верхній та нижній його частинах обладнані вентилі для підключення лінії подачі та зворотної лінії системи опалення. У процесі горіння теплоносій усередині теплообмінника нагрівається та циркулює за опалювальною системою.

  • Камера завантаження

    Камера завантаження (газифікуюча або топкова) є відсіком, в який завантажується тверде паливо. Після завантаження та розпалювання палива зменшується подача первинного повітря. Процес горіння сповільнюється і паливо починає повільно тліти, виділяючи у своїй піролізний газ. Температура коли він відбувається ця процедура дорівнює приблизно 450С. Газоподібна суміш, що утворилася, нагнітається в наступний відсік, званий камерою згоряння.

  • Камера згоряння

    У камері згоряння відбувається спалювання суміші з деревного газу та вторинного повітря. Подача цієї суміші здійснюється примусово із відсіку газифікації. Процес горіння проходить за нормальної температури 1100С.

  • Підключення лінії подачі

    Подавальний патрубок використовується для подачі води з котла в систему опалення.

  • Колосник

    Колосник є чавунною або сталевою решіткою, розташованою між камерами завантаження і спалювання. На ній відбувається газифікація твердого палива, також через отвори в ній піролізний газ нагнітається в камеру спалювання.

  • Патрубок димоходу

    Димохід є каналом для відведення газоподібних продуктів згоряння. Довжина та переріз димової труби повинні залежати від потужності котла.

  • Вентилятор димової труби

    Так як у більшості застосовується верхнє дуття, необхідно використовувати примусову тягу за допомогою вентилятора чи димососа.

  • Клапан подачі первинного повітря

    Первинне повітря призначене для попереднього розігріву палива і початку процесу піролізу.

  • Клапан вторинного повітря

    Вторинне повітря необхідне допалювання піролізних газів у камері згоряння.

  • Підключення зворотної лінії

    Через зворотний патрубок, теплоносій, із системи опалення повертається назад у опалювальний прилад.

Повернутись до змісту

Принцип роботи піролізного пристрою опалення

Отже, як працює піролізний котел? Давайте поетапно розберемо схему його роботи на прикладі піролізного котла на вугіллі:

Етап 1:

У топку завантажується тверде паливо, у разі вугілля. Котел розпалюється і дверцята в камеру топки щільно закривається. Так як надходження первинного повітря обмежено, починається процес тління та виділення піролізного газу. Тривалістю горіння можна управляти, регулюючи подачу первинного повітря.


Фото 4: Як працює вугільний котел піролізного горіння

Етап 2:

Суміш піролізного газу та первинного повітря примусово нагнітається всередину камери спалювання крізь отвори в колосникових гратах. Туди ж подається і вторинний повітря забезпечення інтенсивності горіння. Відбувається процес спалювання суміші піролізного газу та вторинного повітря за великої температури. Теплова енергія, що утворилася, нагріває теплоносій усередині теплообмінника.


Фото 5: Як працює система допалу піролізних газів

Етап 3:

Через газохід за допомогою примусової тяги за допомогою димососа здійснюється виведення газоподібних продуктів згоряння в атмосферу. Особо слід зазначити, що вихлопні гази, що утворилися в результаті піролізного горіння, містять мінімальну кількість шкідливих домішок. Більшість димових газів становлять водяні пари і вуглекислий газ.

Як видно, принцип дії піролізного котла дещо складніший за традиційний. Саме тому вартість їх зазвичай у 2 рази вища. Перш ніж прийняти рішення який котел купити піролізний або класичний, розберемо плюси і мінуси котлів піролізного горіння.

Повернутись до змісту

Переваги та недоліки піролізних котлів

Використання технології піролізу має як переваги, і недоліки. Основними плюсами котлів тривалого горіння піролізного типу є:

  • Тривалість горіння
  • Підвищена економічність

    При використанні піролізного горіння тверде паливо прогоряє значно краще. Для отримання однієї й тієї ж кількості тепла при використанні піролізу потрібно менше палива, ніж при традиційному спалюванні.

  • Високий ККД

    ККД при використанні піролізу значно вищий. Діапазон значень ККД для піролізних казанів 85-92%.

  • Екологічність

    У складі газів на виході котла піролізного типу майже немає шкідливих домішок. Основну частину вихлопних газів складають водяні пари та вуглекислий газ.

  • Можливість регулювання

    Процес газогенерації легко піддається регулюванню. Тому найчастіше піролізні казани автоматичні. Регулювання інтенсивності горіння дозволяє підлаштовуватись під потреби опалювальної системи.


Фото 6: Автоматичний побутовий газогенераторний котел.

Крім розглянутих нами плюсів, вони мають і низку недоліків. Давайте зупинимося на них детальніше:

  • Енергозалежність

    Особливість конструкції піролізного котла в тому, що подача первинного та вторинного повітря, а також тяга здійснюється примусово з використанням вентиляторів, що потребують електрики. Однак, існують і енергонезалежні моделі на природній тязі, але досить рідкісні.

  • Потрібна низька вологість натовпу

    Метод газогенерації дуже вибагливий до вмісту вологи у твердому паливі. Чим сухе паливо використовується, тим краще. Вологість, що рекомендується, не більше 20%

  • Потрібне повне завантаження

    При малій кількості палива піролізні котли починають горіти нестабільно. Тому рекомендується не робити завантаження менше 30-50% від рекомендованої виробником норми.

  • Складність автоматичної подачі палива

    Для дров'яних піролізних котлів складно організувати автоматичну подачу палива через великі розміри полін. Зробити автоматичний вугільний котел тривалого горіння можна лише у разі однорідності розмірів фракцій вугілля.

  • Висока ціна

    Висока вартість газогенераторних котлів тривалого горіння один із найістотніших їх недоліків. Купити такий котел можна в 1.5-2 рази дорожче, ніж пристрої аналогічної потужності, але використовують традиційний спосіб спалювання.

Детальніше про опалювальні прилади піролізного типу, їх переваги та недоліки дивіться у відео:

Варто відзначити такі переваги:

  • автоматично регульована потужність;
  • максимальна економічність та продуктивність роботи;
  • зручність використання;
  • багаторічна експлуатація.

Ціни на твердопаливні піролізні котли тривалого горіння залежать від політики виробників, а також ситуації на валютному ринку.

Газогенераторні котли на твердому паливі

При використанні газогенераторних котлів на дровах тверде паливо має відповідати певним вимогам. Насамперед йдеться про наявність у складі великої кількості легких речовин та відсутність високої вологості (не більше 30 %). Для котлів з подібним механізмом роботи підійдуть такі варіанти палива:

  • деревина чи дрова, розміри яких дозволяють їх безпроблемно завантажувати в апарат;
  • відходи деревообробної діяльності, стружка;
  • брикети з пресованого деревного пилу;
  • біопаливні пелети;
  • кам'яне вугілля чи кокс;
  • буре вугілля і так далі.

Іншими словами це опалювальне обладнання здатне використовувати велику кількість різноманітних типів палива, що робить таку покупку досить універсальною, тому що ви без проблем зможете використовувати таке обладнання в будь-якому регіоні країни.

Ціна піролізного котла тривалого горіння на твердому паливі також залежить від номінальної потужності конкретної моделі. Вибір відповідного варіанта залежить від квадратури опалювального приміщення, а також особливостей клімату, теплоізоляції приміщення.

Піролізний котел купити у Санкт-Петербурзі ви також можете у представництвах компанії, контактні дані яких ви легко знайдете на сайті.

Піролізні котли тривалого горіння з водяним контуром

Використовуючи для опалення піролізний котел тривалого горіння з водяним контуром, ви можете забезпечити своє житло гарячою водою.

Піролізні казани в нашому інтернет-магазині представлені як вітчизняними зразками, так і моделями імпортного виробництва. Остаточний вибір залежить від ваших індивідуальних переваг.

Ціна піролізного котла на дровах в інтернет-магазині «Технодім» відрізняється своєю об'єктивністю, відсутністю необґрунтованих торгових націнок. Всю необхідну інформацію про ту чи іншу модель ви знайдете в нашому каталозі, де представлені докладні описи, технічні характеристики та фотографії.

У нашому каталозі ви зможете купити газогенераторний котел на твердому паливі 1 клік. Якщо у вас залишилися конкретні питання, що стосуються особливостей використання моделей опалювальної техніки, що цікавлять, телефонуйте за вказаними телефонами і ви отримаєте вичерпні відповіді на питання, що цікавлять.

Кожен із нас хоче, щоб у нього вдома було тепло та комфортно. Але цього неможливо досягти без гарного опалення.

Існує безліч способів зігріти приміщення. Кожен із них має як свої переваги, так і недоліки. Одним з найбільш поширених та популярних опалювальних приладів є піролізні твердопаливні котли тривалого горіння.

Вони широко представлені на ринку опалювальних приладів і мають чималий попит. Існує велика кількість марок та моделей вітчизняних та зарубіжних зразків, які відрізняються між собою, в основному, робочими характеристиками та вартістю. (Огляд сучасних піролізних котлів Ви можете прочитати).

До того ж, як показують відгуки власників твердопаливних, нерідко, вітчизняні марки перевершують закордонні за робочими характеристиками, надійністю та довговічністю, але при цьому їх ціна значно нижча.

Пристрій та принцип дії

Влаштування піролізного котла. (Для збільшення натисніть)

Основна відмінність піролізних котлів тривалого горіння від звичайних печей і котлів прямого спалювання полягає в тому, що після підпалу палива слід почекати, поки загориться весь його об'єм, і котел перейде в режим роботи і доступ повітря стане набагато меншим.

З цієї причини горітиме лише мала частина палива. Того тепла, яке виділяється, достатньо для поступового розкладання решти палива та виділення піролізного газу. До речі, такий можна зробити своїми руками. (Про самостійне виготовлення піролізного котла читайте).

Майте на увазі:для самостійного виготовлення знадобиться не тільки всі необхідні комплектуючі, але й практичний досвід, інструменти, навички та детальне креслення. Але, як показує досвід, найпростіше придбати готовий виріб.

Види палива

Осинові євродрова

Однією з найбільш позитивних властивостей піролізних котлів є те, що вони здатні якісно експлуатуватися на будь-якому твердому паливі.

Це може бути чорне та буре вугілля, а також деревина та торф тощо.

Зрозуміло, на кожному з цих видів палива піролізний котел здатний працювати протягом певного часу до моменту, коли воно повністю згорить.

Час згоряння різного палива наступний:

  • буре вугілля – 8 годин;
  • тверда деревина – 6 годин;
  • м'яка деревина – 5 годин;
  • чорне вугілля – 10 годин.

Як свідчать спостереження, найбільш ефективним є суха деревина. Вона при довжині 45-65 сантиметрів дає можливість котлу функціонувати найбільш ефективно і збільшує час його експлуатації.

Але якщо цих видів палива відсутні, можна використовувати будь-який вид органічного палива.

Зрозуміло, якщо воно дозволено для використання у такому котлі.

До дозволених видів палива належать:

  • брикети та пелети для опалення;
  • дерев'яні відходи;
  • промислові відходи, які містять целюлозу;
  • деякі різновиди торфу.

При опаленні необхідно враховувати, що якщо витрати первинного та вторинного повітря підібрані правильно, а вологість повітря не вище допустимої, то не виділятиметься побічних продуктів при горінні.

Будьте уважні:якщо вологість висока, то неминуче виділення сильної водяної пари, а значить, неминуче, з'являтиметься дьоготь, кіптява, погіршиться теплотворні характеристики газу і може статися загасання котла.

Різновиди

Піролізний котел з верхнім розташуванням камери

Основна відмінність цих котлів полягає у розташуванні відсіку допалу. Він може бути зверху чи знизу. Вибираючи казан, слід враховувати чимало чинників. Ви можете придбати, наприклад, чавунний котел або двоконтурний. Все залежить від того, яку площу він обігріватиме.

Казани з камерою вгорі.Вони є найпопулярнішими, зручними та простими в роботі. Це пов'язано з тим, що паливо знаходиться у верхній камері, а відпрацьований газ видаляється через трубу внизу.

Але є і недолік - цей вид котла доведеться регулярно очищати від золи, тому що зола потрапляє у відсік допалу.

Казани з камерою внизу.Незважаючи на те, що котли з такою конструкцією менш поширені і зручні, вони мають деякі переваги. Насамперед це рідкісна необхідність очищення золи, адже вона не потрапляє у відсік допалу. Також газ, що виділяється, піднімається і відразу ж, за допомогою форсунки, потрапляє в димар, де охолоджується. Завдяки цьому немає потреби використовувати велику кількість матеріалів для спорудження димоходу.

Плюси та мінуси експлуатації

Згідно з численними відгуками власників піролізних твердопаливних котлів вони мають такі переваги:

  1. Завдяки тому, що паливо спалюється у два етапи, відбувається суттєве збільшення ККД.
  2. Час горіння приблизно втричі довше, ніж у звичайній печі і становить приблизно 12 годин.
  3. Практично повна відсутність відходів, оскільки паливо згоряє повністю, і чистити котли потрібно дуже часто.
  4. Можна для опалення використовувати не тільки колоті, а й неколоті поліна.
  5. При установці піролізного котла відсутня потреба у суттєвій зміні опалювальної системи.
  6. Котел відрізняється високою екологічністю.

Недоліки піролізного твердопаливного котла:

  1. Для роботи котла необхідна наявність електроенергії, тому що для димососа повинен установлюватись вентилятор.
  2. Висока вартість.
  3. Вологість дров не повинна бути вищою за норму 25 %.
  4. Високе навантаження має бути постійним, і необхідно часто додавати паливо. Якщо навантаження зменшується, то в димарі починає накопичуватися дьоготь.

Завдяки своїй універсальності та відмінним експлуатаційним характеристикам твердопаливні піролізні котли тривалого горіння набувають все більшого поширення і стають все популярнішими. Незважаючи на високу вартість, вони досить швидко окуплять себе і наповнять ваш будинок теплом та затишком.

Дивіться відео з докладним відгуком реального власника твердопаливного піролізного котла тривалого горіння:

За популярністю поступаються лише газовим. При цьому вони мають одну серйозну ваду - завантаження палива необхідно проводити кілька разів на добу. При звичайному згорянні дров ККД котлів вбирається у 75%, і частина горючих речовин легко відлітає в трубу. Піролізні набагато практичніше та ефективніше.

Свою назву котли тривалого горіння взяли від процесу, що відбувається в них - піролізу. Згоряння дров відбувається в кілька етапів: спочатку деревина нагрівається і починає обвугливатись, при цьому з її волокон відбувається виділення вологи, оксидів вуглецю, азоту, водню - з них складається дим. Більшість цих речовин при доступі кисню горить яскравим полум'ям. Температура його набагато вища, ніж на поверхні полін.

При обмеженому надходженні кисню дрова ледве тліють, і гази випаровуються без згоряння, цей процес супроводжується сильним виділенням диму, який містить велику кількість сажі, чадного газу, сполук сірки, азоту та водню. За цю особливість їх називають газогенераторами.

У піролізних агрегатах, на відміну від звичайних печей, процес горіння розбитий на два етапи: в одній зоні котла деревина нагрівається до розкладання, в іншій при нагнітанні повітря згоряють вентилятором піролізні гази. Поділ процесів дозволяє досягти повного згоряння палива та його компонентів, у результаті менше утворюється зола, а дим на виході має температуру менше 150 градусів і практично не містить шкідливих речовин, що забруднюють атмосферу.

Тління дров – процес тривалий, тому час згоряння палива в газогенераторах становить від 12 до 24 годин. Для порівняння, звичайні твердопаливні моделі можуть працювати без дозавантаження максимум 6 годин. Цим обумовлено зручність обслуговування котлів тривалого горіння: до них можна підходити раз на день.

Відео: особливості та принцип роботи газогенератора

Конструкція

Піролізний котел складається із паливної камери, розділеної на зони. В одній з них, яка називається газогенераторною, відбувається розкладання палива на золу та піролізні гази, в іншій - зоні допалу - відбувається згоряння цих газів.

    Котли випускаються двох типів:
  • з верхнім завантаженням або шахтні;
  • з нижнім завантаженням.

Шахтні котли верхнього горіння
Вони відрізняються тим, що процес горіння у них поширюється зверху донизу. У паливній камері зони горіння розділені колосниковими ґратами. На неї завантажують дрова чи інше паливо. Після розпалу котла у верхній частині топки відбувається піроліз і димові гази опускаються в нижню камеру допалення. По дорозі вони нагрівають дрова, що знаходяться знизу.

Щоб подолати аеродинамічний опір та стабілізувати тягу, камеру обладнають дуттьовим вентилятором, встановленим зверху котла – цей процес називають «верхнім дмухом». Деякі моделі оснащені ще одним вентилятором, що подає струмінь повітря прямо в камеру допалювання, що підвищує ефективність котла. Дим і пара після допалення через димовий патрубок виводяться в димар.

Котли з нижнім горінням
У цьому типі опалювальних агрегатів газогенераторна камера знаходиться знизу, а піролізні гази піднімаються нагору під впливом тяги. Для стійкого горіння таким котлам необхідно висотою не менше 5 метрів.

Застосування вентилятора для котлів із нижнім завантаженням не обов'язково, т.к. повітря подається через заслінку. Ефективність котлів нижнього горіння є нижчою, ніж у шахтних, але вони не залежать від наявності електроенергії.

Теплообмінник та підключення котла до системи опалення

Поруч із топкою знаходиться теплообмінник, за яким циркулює теплоносій системи опалення. Конструкція теплообмінника залежить від моделі агрегату. Для подачі та відведення води в систему передбачені штуцери. Вхідний штуцер, через який в котел надходить вода, що остигнула в системі опалення, знаходиться в нижній частині теплообмінника. Вихідний штуцер – у верхній. Як теплоносій може використовуватися вода, краще дистильована, або антифризи.

Газогенератори тривалого горіння можуть працювати в системах із природною або примусовою циркуляцією. При виборі котла необхідно узгодити обсяг теплообмінника та теплоносія, необхідного для заповнення системи опалення. Систему оснащують розширювальним баком, а примусової циркуляції - насосом, який встановлюють безпосередньо перед введенням в котел.

Для стабілізації температури в системі опалення рекомендується встановити теплоакумулятор - накопичувальний бак, який буде проміжною ланкою між котлом і опалювальними приладами. При цьому, під час перерв у топці котла, система не остигатиме більше, ніж на 10-15 градусів.
Вода на вході в теплообмінник повинна мати певну виробником температуру, зазвичай – 60 градусів Цельсія. Для підтримки цієї температури системи оснащують трубою для підмішування гарячої води. У системах з примусовою циркуляцією у разі раптового відключення електрики також необхідно передбачити байпас для обходу циркуляційного насоса.

Ряд моделей піролізних газогенераторів, крім опалення, можуть бути підключені також до контуру ГВП, такі котли називаються двоконтурними. Зручно, якщо допускається експлуатація агрегату за відключеної системи опалення, тільки для нагрівання води, що дозволить використовувати його влітку. Зазвичай, такі моделі комплектуються додатково ТЕНами, вбудованими в теплообмінник.

Як обігріти квартиру чи будинок за допомогою теплої підлоги, читайте
А якщо цікавитеся нестандартними методами опалення будинку, то радимо познайомитися з принципами роботи теплових насосів: https://сайт/obogrevateli/teplovye-nasosy-princip-dejstviya.html

Матеріал корпусу

Твердопаливні котли тривалого горіння мають корпус зі сталі товщиною від 3 до 8 мм.

    Але деякі виробники пропонують котли з чавуну, які мають низку переваг:
  • чавун має підвищену корозійну стійкість у порівнянні зі сталлю, чавунним котлам не страшна низькотемпературна корозія;
  • чавунні котли з кованим теплообмінником немає зварних швів, у яких найчастіше починається руйнація стали;
  • більш товсті стінки чавунних агрегатів не схильні до прогорання та деформації;
  • завдяки більшій товщині вони довше не остигають, що дозволяє підтримати температуру в системі під час перерви на чищення котла.
    Недоліки у чавунних моделей також є:
  • вони значно важчі, у 2-2,5 рази;
  • ціна вища, ніж у сталевих, приблизно 50-70%.

Вимоги до палива

Більшість сучасних моделей піролізних казанів оснащені автоматичним регулюванням режиму горіння. Тривалість горіння залежить від виду палива. Як правило, при топці сухими дровами газогенератор може працювати на одному завантаженні до 12 годин, а на вугіллі – близько доби. Використання опила, стружки, відходів деревообробки дещо знижує час горіння без дозавантаження.

Дрова повинні бути сухими, з вологістю трохи більше 16%. При використанні пелетів або брикетів така вологість гарантована виробником, дрова необхідно сушити в тіні не менше року.

Достоїнства і недоліки

    Порівняно з іншими твердопаливними опалювальними агрегатами, піролізні котли мають ряд переваг:
  • повне згоряння палива, і, як наслідок, економія дров, зменшення кількості золи та сажі;
  • пожежна безпека – паливна камера герметична, а димар не нагрівається до небезпечних температур;
  • тривала робота на одному завантаженні - немає необхідності постійно стежити за рівнем дров та підкладати їх;
  • автоматичне регулювання режиму горіння за рахунок вентиляторів, що формують тягу та подають повітря;
  • використання дров великого діаметра та довжини.
    Не позбавлені вони, втім, і недоліків, більшість яких вирішується правильною установкою та експлуатацією:
  • піролізні котли мають досить високу ціну порівняно із звичайними твердопаливними;
  • через необхідність роботи вентиляторів вони енергозалежні, і в місцях з частим вимкненням електроенергії необхідно передбачити додаткове джерело живлення, наприклад, генератор;
  • для ефективної роботи необхідні сухі дрова, інакше в піролізних газах буде занадто багато водяної пари, що призведе до їх неповного згоряння, зниження ККД і навіть згасання котла;
  • котел необхідно завантажувати до номінальної потужності, інакше температура диму знизиться, почнеться утворення конденсату на стінках камери згоряння та димоходу, що призведе до їх забруднення сажею та корозії;
  • потрібен правильний пристрій опалення, що підключається - на вході в сорочку котла температура теплоносія не повинна бути нижче 60 градусів Цельсія, щоб уникнути конденсатоутворення і низькотемпературної корозії.

Огляд моделей та ціни

Покупцеві часом складно розібратися у величезному асортименті опалювальних агрегатів, тому є сенс розглянути найпопулярніші моделі газогенераторних котлів.

Пекти булер'ян з водяним контуром

Печі булер'ян давно завоювали довіру та популярність у покупця завдяки компактним розмірам та високому ККД. Булер'ян на кшталт спалювання палива - газогенераторна піч. Його бочкоподібна паливна камера розділена по горизонталі на дві частини: у нижній відбувається піроліз, а у верхній - допалювання газів. Надходження повітря регулюється заслінкою на дверцятах.

Відео: робота печі булер'ян

Традиційна конструкція булерьяна має на увазі опалення одного або декількох приміщень за допомогою повітря, що нагрівається від стінок печі і доставляється в різні приміщення по повітроводах. Проте останніми роками з'явилися печі булер'ян-аква, оснащені водяним контуром. Він займає близько 70% поверхні корпусу та ефективно виробляє відведення тепла від стінок камери в систему опалення.

Переваги печі булер'ян з водяним контуром:

  • висока швидкість нагрівання системи опалення;
  • рівномірна теплопередача, виключені різкі перепади температури води та закипання, булер'ян можна використовувати в системах із природною циркуляцією;
  • сама піч компактна та проста в установці;
  • ціна булер'яна нижча, ніж у піролізних котлів;
  • широкий ряд моделей різної потужності дозволяє підібрати опалювальний прилад будь-якого приміщення.

Експлуатація печі передбачає виконання деяких вимог:

  • дрова мають бути сухими, допускається використання пелет та брикетів;
  • димар печі повинен створювати хорошу тягу і мати прочисні елементи, так як димові гази в печі часто прогорають не повністю, і на стінках труби осідає сажа.
Ціна на печі Булерьян-Аква, залежно від потужності, коливається в діапазоні від 16 до 46 тисяч рублів.

Піролізні котли «Траян»


Казани компанії «Траян» з легкої руки покупців отримали неофіційну назву троян. Вони є газогенераторами з нижнім завантаженням і потужністю від 10 до 30 кВт залежно від модифікації. Корпус виконаний зі сталі, у фронтальній частині його розташовані завантажувальні дверцята, а також заслінка зольника та прочисні дверцята камери допалювання.

У верхній частині корпусу знаходиться димовий патрубок, штуцер для підключення вихідної труби системи опалення та механічний регулятор тяги, з'єднаний із заслінкою зольника ланцюжком. Вхідний штуцер знаходиться у задній частині котла.

Переваги котла:

  • висока продуктивність при малій витраті дров;
  • енергонезалежність - у казані немає вентиляторів;
  • агрегат оснащений вбудованим аварійним контуром, що дозволяє уникнути закипання та гідроудару в системі;
  • троян можна оснастити додатковим електричним ТЕНом підтримки температури в системі під час перерв у топці.

Нижче докладне відео: котел «Троян»

Ціна на котли Троян, залежно від моделі – від 45 до 70 тисяч рублів.

Шахтний котел Стропува

Один з найпопулярніших представників газогенераторів з верхнім завантаженням, потужність котлів від 8 до 40 кВт. Він має корпус циліндричної форми, усередині якого розміщена циліндрична топка. Весь простір між корпусом та топкою є водяною сорочкою. Паливо завантажується через дверцята, розташовані у верхній третині котла. Знизу знаходиться зольник для чищення камери.

Необхідне для горіння повітря подається через телескопічну трубу до верхнього шару дров. Заслінка регулюється біметалевим елементом. При прогоранні та опусканні дров труба поступово збільшується. Після закінчення топки труба піднімається спеціальним тросом.

Переваги котлів Стропува:

  • тривалий режим горіння без завантаження – до 5 діб при використанні вугілля;
  • високий ККД – до 90%;
  • безпека - при перегріві котел не вибухне, можлива деформація стінок відбувається всередину котла, що дозволить уникнути витоку та опіків;
  • незалежність від електропостачання – регулювання здійснюється механічно;
  • компактні габарити навіть у казанів великої потужності.

Відео: котли Стропува шахтного типу

Котли тривалого горіння – нове слово у виробництві опалювальних агрегатів. Їх конструкція весь час удосконалюється, при цьому підвищується ККД, збільшується безпека та простота використання, ціна стає доступнішою. Встановлення піролізного котла у приватному будинку – крок до комфорту та економії.