Твердопаливні піролізні котли: пристрій, принцип дії,

05-01-2018
Опалення

Піролізні твердопаливні котли тривалого горіння набувають все більшої популярності завдяки своїм особливостям і можливості економно витрачати паливо. Сучасні технології дозволяють використовувати агрегати в автоматичному режимі на зразок газових котлів, що робить їх експлуатацію більш зручною. Ми розповімо, як влаштовані піролізні опалювальні котли і в чому їх основні особливості.

Твердопаливний піролізний котел на дровах для системи опалення будинку.

Газогенераторні котли на твердому паливі

Пристрій і принцип дії

Основні вузли газогенераторного котла.

Піролізний твердопаливний котел працює за принципом генерації горючого газу з твердого палива при нагріванні його під час відсутності кисню. Потім виділяється газ подається в камеру згоряння, де збагачується киснем і згоряє. Процес спалювання виділених летючих речовин і нагрів теплоносія нагадують роботу звичайного газового котла.

Робота топки схожа на спалювання природного газу в газовому котлі.

Піроліз - це процес розкладання речовин на складові при нагріванні. Найбільш придатним видом палива для піролізу є деревина, буре вугілля і паливні брикети з відходів деревини. При нагріванні дров до температур 200 - 800 градусів і вище вони виділяють суміш вуглеводнів (бензол, ацетон, фуран, метиловий спирт), азоту, чадного газу, оцтової кислоти і водню.

Зверніть увагу! Строго кажучи, будь-який горіння деревини відбувається за допомогою піролізу, так як горить не вуглець, а продукти розпаду дерева - вуглеводні.

Твердопаливні котли піролізні працюють за однією схемою.

В котлі створюється тяга за рахунок роботи димоотсоса або дутьевого вентилятора, і летючі продукти розпаду деревини захоплюються в камеру згоряння. Там до них подмешивается повітря і відбувається займання. Виділяється тепло йде на прогрів теплоносія - води, повітря або іншої речовини.

Як правило, камера завантаження розташована зверху, а її підлогою є колосник. Дрова завантажують в камеру завантаження і підпалюють, потім камеру закривають і включають дутьевой вентилятор або димосос, при цьому виникає тяга, яка направляє потоки повітря крізь дрова і колосник в нижню камеру. У нижній камері суміш летючих продуктів збагачується свіжим повітрям і запалюється.

Рух піролізних газів і повітря в камерах.

Гарячі гази проходять крізь теплообмінник, по якому циркулює вода, та видаляються через димар. Всі деталі топки і газових каналів виконують з жароміцної легованої сталі і керамобетонов, теплообмінники - з міді або іншого металу з високою теплопровідністю.

Зверніть увагу! За допомогою регулювання подачі первинного повітря в камеру завантаження можна впливати на інтенсивність горіння, більш того, цей процес можна автоматизувати через зворотний зв'язок з термодатчиками в опалювальній системі. Таким чином, виробники можуть робити піролізні котли опалення на твердому паливі з автоматичним управлінням.

Особливості

На фото зображено сучасний заводської газогенераторний котел, зробити такий своїми руками неможливо.

Опалювальні піролізні котли мають ряд характерних особливостей, які слід мати на увазі при покупці агрегату.

Найбільш істотні такі властивості:

  • Агрегат працює за рахунок примусової тяги. Димосос або вентилятор виробляє подвійне верхнє дуття, без якого процес піролізу і спалювання газів не вийде. Висновок: пристрій може працювати тільки при наявності напруги в мережі живлення вентилятора;
  • Інструкція пред'являє досить сувора вимога по вологості палива - вона не повинна перевищувати 20 - 35%, інакше водяні пари розбавлять вуглеводневу суміш і горіння припиниться;
  • Діапазон завантаження первинної камери повинен становити 50 - 100%, так як саме при такому режимі забезпечується ККД на рівні 85 - 92%. Використовувати котли піролізні твердопаливні із завантаженням 30% і нижче виробники не рекомендують;
  • Агрегат може дублюватися газовим і рідкопаливним котлом. Якщо вологість дров висока чи ні напруги в мережі таке рішення врятує вас від морозу.
Обов'язково враховуйте особливості даної техніки перед покупкою.

Зверніть увагу! Купувати піролізний агрегат має сенс, якщо у вас є джерело дешевих дров і умови для їх нормальної сушки і зберігання. Інакше газовий котел буде вигідніше.

Переваги і недоліки

Сучасні моделі мають невеликі габарити і добре виглядають в будинку.

До переваг газогенераторних установок можна віднести такі їх якості:

  • Регулювання процесу горіння дозволяє працювати тривалий час з однієї закладки дров. Для пристроїв з нижнім горінням цей час становить до 12 годин, з верхнім - до 30 годин. Горіння такої ж кількості палива в звичайній печі становить 3 - 4 години;
  • Можливість автоматичного керування технологічними процесами і регулювання в реальному часі;
  • Повне згоряння палива забезпечує економію дров і зменшення відходів у вигляді золи, дьогтю та інших з'єднань;
  • Двоступенева схема спалювання палива дозволяє підвищити ККД установки;
  • Висока температура у верхній камері пригнічує виділення CO, що робить пристрій більш екологічним.

Зверніть увагу! В результаті такого підходу вдається досягти помітного економічного ефекту (7 - 10%) і зробити його зручнішим для використання опалення за рахунок автоматичного управління процесом горіння.

Важливо забезпечити сухе приміщення для зберігання дров.

Недоліки газогенератора зводяться до таких його особливостей:

  • Висока ціна. Сучасні твердопаливні системи обходяться в 2 і більше разів дорожче конкурентних пристроїв;
  • Залежність від електроенергії;
  • Вимогливість до стану палива - його вологості;
  • При малих навантаженнях горіння стає нестабільним;
  • Неможливість автоматичної подачі палива.
Підкидати дрова доводиться вручну.

Зверніть увагу! Для успішної експлуатації газогенераторного котла істотну роль грає грамотна організація всієї опалювальної системи. При наявності правильної розводки, ретельної добірці апарату і хорошою автоматики однієї закладки дров вистачає на добу роботи.

висновок

Котли на твердому паливі з піролізом відрізняються більшою економічністю і високим ККД в порівнянні з дров'яними печами. При цьому при покупці апарату слід враховувати його особливості, інакше його використання може стати невигідним (див.також статтю Боринская газові котли опалення - моделі та їх особливості).

Дивіться відео для більш повного враження і кращого розуміння теми.