Пиролизные котлы дома длительного горения. Рейтинг пиролизных котлов длительного горения. Представитель Германии «Buderus»: конкурент российских брендов
Пиролиз широко применяют в разных отраслях промышленности. Востребован этот химический процесс и для обогрева жилых площадей.
Пиролиз происходит при любом виде твёрдого сырья:
- Дрова.
- Мелкие ветви или древесные опилки.
- Брикеты.
- Торф.
- Бурый уголь.
- Пеллеты.
- Кокс.
Однако наиболее эффективно пиролизный агрегат работает на топливе с повышенным уровнем выхода летучих веществ — на древесине толщиной 80—100 мм. Вместе с ними используют пеллеты или древесные отходы.
Внимание! Использовать только опилки или пеллеты нецелесообразно — с ними котел не вырабатывает тепло или же его КПД снижается до минимума.
Пиролизный котел: что это значит, его устройство
Конструкция пиролизного котла выглядит следующим образом:
- Дымоход.
- Блок управления.
- Загрузочный бункер.
- Форсунка.
- Камера сгорания.
- Теплообменник.
Отопительный котёл на основе пиролиза представляет собой двухкамерный агрегат — в этом его особенность. Главная химическая реакция в этих камерах:
- Камера загрузки или газифицирующая камера. Здесь происходит предварительное термическое разложение сырья. Органика под воздействием высоких температур превращается в горючий газ. Для поддержания тления в камеру направляется первичный воздух. Горение при температуре 300—800 °C.
Фото 1. Камера загрузки топлива в пиролизном котле. Внутренняя отделка выполнена шамотным кирпичом.
- Камера сгорания . После тления выделенный воздух и газ попадают сюда. Здесь образовавшийся газ горит, как обычный природный. Температура в среднем 1200 °C. Именно на этом этапе выделяется очень много тепла, необходимого для отопления. В то же время происходит сильное аэродинамическое сопротивление, поэтому необходима принудительная тяга, роль которой выполняет дымосос.
Два пространства между камерами разделяет колосник , в который загружается топливо. Там оно поджигается и запускается дымосос. Колосник препятствует выходу тепла из верхней камеры загрузки и обеспечивает лёгкий поток первичного воздуха.
Пиролизные топки оснащены переключателями тяги , которые разжигают топливо. Таким образом, в начале розжига котёл функционирует как устройство прямого горения, а после закрытия задвижки переключается на пиролиз.
Виды пиролизных устройств, характеристики
Котлы на основе пиролиза различаются по своему строению. Так, существуют:
- Камера дожига сверху. Встречается редко. Преимущества конструкции в том, что дымовой газ беспрепятственно проходит в камеру дожига, а после догорания сразу попадает в дымоход для дальнейшего охлаждения. Среди минусов — расположение дымовой системы неэкономичное, так как изначально требуется больше расходного материала для изготовления подобной конструкции.
Фото 2. Пиролизный котел с нижней камерой дожига. Стрелками указаны составные части устройства.
- Камера дожига снизу. Самый распространённый и наиболее комфортный тип конструкции. Пользователю удобно закладывать дрова, так как камера находится не на полу. А также камера имеет прямой выход в нижний дымоотвод, а оттуда — в дымоход. Однако подобная конструкция имеет также свои недостатки. Так, из загрузочного отсека зола засоряет вторую камеру, поэтому её чаще чистят. Кроме того, нужно обеспечивать усиленную тягу, чтобы дым продвигался вниз.
А также пиролизные котлы различаются по типу используемой тяги:
- Естественная тяга. Нет необходимости в электрике. Однако для эксплуатации нужен довольно высокий дымоход с мощной естественной тягой, что будет стоить дорого.
- Принудительный наддув и тяга. Котёл становится энергозависимым, впрочем, повышается скорость выхода на режим. Такой агрегат оснащается вентиляторами и дымососами, которыми управляет автоматика — полностью пропадает зависимость от погодных условий и повышается эффективность горения. Этот тип топки может работать с максимальным уровнем КПД на протяжении 4—5 часов , а это на 20% больше , чем у котла с естественной тягой.
По способу отопления выделяют два типа пиролизных устройств:
- Для водяного отопления. В качестве теплоносителя выступает вода, которая нагревается в теплообменнике, затем разливается по трубам в радиаторы. Температура поддерживается за счёт постоянной циркуляции.
- Для воздушного отопления. В бытовых условиях используется значительно реже. Зачастую применяют для обогрева хозяйственных построек или на производствах. Тепловая энергия распределяется в помещении с помощью тёплых воздушных масс. Они прогреваются в результате сгорания сырья. Тепло распределяется посредством алюминиевых труб и нагнетателей . Такая система управляется автоматикой, поэтому владелец с лёгкостью может настроить её в соответствии со своими потребностями.
Вам также будет интересно:
Как выбрать такой прибор
При выборе агрегата на основе пиролиза обращают внимание на его ключевые характеристики:
Качество корпуса. Раньше корпус топки изготавливали преимущественно из чугуна.
Теперь производители выпускают цельносварной корпус из листового материала.
Главное здесь — его толщина.
Она зависит от мощности котла:
- 15—65 кВт: внутренние конструкции 5 мм , наружные — 4 мм;
- 75—110 кВт: внутренние — 6 мм , внешние — 5 мм;
- 135—195 кВт: внутри — 8 мм, снаружи — 6 мм;
- 200 кВт и более: внутренние составляющие — 10 мм , наружные — 8 мм.
Мощность. Этот показатель зависит от отапливаемой площади. Существует множество методик определения мощности. Самый простой и оптимальный среди них — брать за основу 1 кВт на 10 квадратных метров отапливаемой площади.
Специалисты рекомендуют агрегат с 10% запасом мощности. Так, для помещения на 120 метров квадратных подойдёт котёл на 16 кВт. Если площадь территории 160 метров квадратных , мощность устройства должна составлять не менее 18 кВт , и далее по такому же принципу.
Справка. Если высота потолков в отапливаемом помещении превышает 3 м, для каждого дополнительного метра добавляется мощность котла на 1—3%.
Энергоэффективность. Обозначает соотношение полезной теплоты, которая была израсходована, с объёмом затраченного сырья. Этот показатель зависит в основном от топлива. Так, для эффективного прогревания необходимы исключительно сухие расходные материалы.
Впрочем, учитывают также объем загрузочной камеры, которая вмещает дрова до 60—65 см. Кроме этого, обе камеры покрывают специальным слоем керамобетона — он поддерживает подходящую температуру внутри. В результате топливо сжигается более качественно и эффективно.
Важно! Оптимальным считается котёл, который обеспечивает не менее 10 непрерывных часов горения сырья и служит бесперебойно на протяжении 20 лет.
Стоимость. Пиролизные котлы стоят дороже других типов отопительных котлов. Однако и здесь есть варианты. Так, отечественные в 2—3 раза дешевле импортных, а по характеристикам не уступают заграничным аналогам.
Плюсы использования
- Длительность горения.
После одной закладки такое устройство работает бесперебойно до 12 часов , то есть догружать его приходится в 2 раза реже , чем другие твердотопливные котлы.
Однако все зависит от типа: обычная топка с дровами работает порядка 4 часов, а с верхним горением — в среднем 30 часов на дровах и 5—7 дней на угле.
Такой эффект обеспечивается за счёт регулируемого процесса горения . Во многих современных моделях автоматическое регулирование работы. Длительность горения также зависит от объёма жилой площади, температуры воздуха в помещении и на улице, конструкции агрегата и его мощности.
- КПД 85—90%.
- Полное сгорание сырья.
Меньший расход сырья, реже нужно прочищать газоходы и зольник.
- Экологичность.
В результате тления древесины или подобных видов топлива выделяется в 3 раза меньше вредоносных веществ , чем в иных твердотопливных котлах. К тому же вредоносные выбросы в атмосферу минимизируются под воздействием горячей температуры в верхней камере.
- Экономичность.
Для сжигания подходят даже крупные неколотые дрова. Кроме этого, двухкамерное сжигание снижает избыток воздуха в уходящем газе, что тоже повышает экономию. По сравнению с другими типами твердотопливных котлов экономичность пиролизных агрегатов выше на 5—8%.
Минусы
- Энергозависимость . Чаще всего такие котлы не могут работать без дымососа. Для принудительной тяги необходима система с генератором. Вентилятор использует электроэнергию в размере не менее 80—100 Вт.
- Высокая цена. В среднем в 1,5—2 раза дороже других типов.
- Чувствительность к влажности топлива . Необходима максимальная сухость. Так, при сжигании 1 кг дров с 20% влажностью, сила работы оборудования составит 4 кВт. Если взять 1 кг дров с 50% влажностью, мощность уменьшается в 2 раза и достигает всего 2 кВт .
- Нестабильная работа агрегата при малых загрузках (ниже 50%) , нарастание дёгтя в газоотводе.
- Большие габариты пиролизного оборудования.
- Пиролизные котлы исключительно одноконтурные . Чтобы нагреть воду для бытовых потребностей, потребуется отдельный агрегат.
- Невозможно автоматизировать процесс загрузки топлива — загружается исключительно вручную.
Безопасное использование
Функционирование пиролизного котла подразумевает работу на максимально высоких температурах. Поэтому каждый производитель предъявляет высокие требования к монтажу и эксплуатации оборудования.
Установку проводит специалист, имеющий необходимую компетенцию. Котёл размещается в отдельном помещении с хорошей вентиляцией, на агрегат устанавливается дымоход.
Учитывают также следующие правила эксплуатации:
- При отсутствии достаточной тяги или необходимого теплоносителя котёл нельзя эксплуатировать.
- Загрузку и розжиг оборудования запрещено доверять детям или каким-либо посторонним лицам.
- Температура воды в системе труб, идущих через котёл, не должна превышать 95 °C . Если показатель превышен, пламя в камере агрегата на время ослабляют с помощью песка. Параллельно с этим открывают все возможные заслонки дымохода.
- Котёл сильно нагревается во время работы, поэтому возле него не должны находиться легковоспламеняющиеся материалы и предметы.
- Модифицировать конструкцию котла и использовать не по назначению категорически запрещено.
Фото пиролизных котлов
Фото 3. Пиролизный котёл, установленный дома. Рядом с ним хранятся дрова для растопки.
Фото 4. Пиролизный котел от производителя Viessmann. Устройство оснащено электронным управлением.
Фото 5. Пиролизный котел с нижним типом загрузки топлива довольно больших размеров.
Полезное видео
Посмотрите видео, в котором демонстрируется работа пиролизного котла, рассказывается, как его топить.
Выводы
Пиролизный котёл — хорошая альтернатива агрегатам прямого горения. Впрочем, некоторые специалисты рекомендуют покупать пиролизное оборудование в качестве резервного источника тепла в комплекте с электро- или газовым котлом. Если все же устанавливать пиролизный в качестве основного генератора тепла, понадобятся грамотная проектировка и высококвалифицированные специалисты для монтажа.
Работа пиролизного котла основывается на особой химической реакции — пиролизе. Под данным термином подразумевается термический процесс разложения органического топлива (древесина) на газ и уголь. Процесс происходит в закрытой камере без доступа кислорода при температуре от 350* и выше.
Фактически, пиролиз (разложение и частичная газификация под действием нагревания) происходит при любом способе сжигания твёрдого органического топлива.
Котел пиролизный твердотопливный из кирпича. Длительного горения с дожигом.
Пиролизный котел на дровах длительного горения
Как известно, при горении происходят окислительные процессы, один из главных участников которых – кислород, содержащийся в воздухе. Если кислорода мало, реакция замедляется и дрова сгорают медленно, фактически в таких условиях они просто тлеют. При этом выделяется некоторое количество тепловой энергии, зола и горючий газ (Пиролиз).
Процесс пиролиза на этом не заканчивается. Полученный при сжигании первичного топливо газ смешивается с воздушными массами и также сгорает. В итоге тепловой энергии выделяет значительно больше, чем при работе стандартных теплогенераторов.
Поэтому пиролизные котлы демонстрируют очень приличный КПД по сравнению со своими чисто твердотопливными “собратьями”, а также нередко предоставляют возможность заметно сэкономить на отоплении.
Преимущество отопительной техники этого типа состоит в том, что принцип ее работы и устройства относительно не сложен. Количество воздуха, поступающего в камеры сгорания, регулируется обычной механической заслонкой. Простая конструкция обеспечивает надежность устройства, поломки для пиролизных котлов – явление не частое.
Эта схема наглядно демонстрирует все этапы процесса пиролизного горения. Температура внутри устройства может достигать 1200°С (+)
Еще один “плюс” пиролизных котлов – длительный период горения. Полная загрузка устройства топливом позволяет не вмешиваться в процесс в течение нескольких часов, иногда и более суток, т.е. нет необходимости постоянно подбрасывать дрова в топку, как это происходит при открытом горении.
Конечно, это не означает, что пиролизный котел можно оставлять без присмотра. Как и в отношении прочей отопительной техники, здесь имеются строгие правила техники безопасности.
Стоит помнить, что пиролизный котел не всеяден – влажность топлива должна быть невысокой. Иначе часть драгоценной тепловой энергии уйдет не на подогрев теплоносителя, а на высушивание топлива.
При реализации пиролизного горения топливо сгорает почти полностью, чистить устройство придется гораздо реже, чем при эксплуатации традиционного твердотопливного котла. Мелкую золу, полученную после очистки, используют в качестве удобрения. Горение топлива в таких котлах осуществляется по направлению сверху вниз.
Поэтому возможности для естественной циркуляции воздуха в топке заметно ограничены. Использование принудительного нагнетания воздуха с помощью вентилятора значительно улучшает эффективность работы устройства, но при этом делает котел энергозависимым, поскольку для работы вентилятора необходима электроэнергия.
Устройство и работа пиролизного котла
Схематичное устройство твердотопливных пиролизных топок (2 и 3)
Топка пиролизного котла разделена на два отделения. В первой сгорают дрова, а во второй производится вторичное сгорание смеси пиролизных газов и воздуха. Отделяет первую камеру от второй колосниковая решетка, на которую и укладывают топливо.
Воздух обычно нагнетается принудительно с помощью небольшого вентилятора. Хотя в небольших моделях иногда для создания тяги используют дымосос.
На этой схеме представлено устройство пиролизного котла нижнего горения. Дрова медленно сгорают при малом количестве кислорода и выделяют горючий газ (+)
Наличие принудительной вентиляции можно считать основным отличием пиролизного котла от классической твердотопливной модели. Корпус устройства состоит из двух частей, вставленных друг в друга. Пространство между стенками заполняют теплоносителем, роль которого традиционно выполняет вода.
Сначала в первое отделение топки пиролизного котла загружают топливо, затем включают вентилятор и поджигают топливо. Образующиеся в результате горючие газы перемещаются во второе отделение, смешиваются с воздухом и сгорают.
Температура горения может достигать 1200°С. Вода, находящаяся в наружном теплообменнике, нагревается и циркулирует по системе отопления дома. Остатки продуктов сгорания удаляются через дымоход.
В упрек устройствам, в работе которых используется пиролизный принцип горения, можно поставить относительно высокую цену. Обычный твердотопливный котел стоит значительно меньше. Но в котлах длительного горения дрова сгорают практически полностью, чего о классическом котле не скажешь.
К дровам для пиролизного котла предъявляют определенные требования по размерам и влажности. Подробную информацию можно найти в инструкции изготовителя
Выбирая пиролизный котел, следует помнить, что недорогие модели малой мощности обычно рассчитаны только под дрова. Дорогие модификации способны работать на разных видах топлива.
Причем загружать топливо в устройство придется по максимуму, снижение нагрузки приводит к повышенному образованию золы и сажи, а также негативно сказывается на работе агрегата в целом.
Котлы верхнего горения
Один из вариантов пиролизного устройства – котел верхнего горения. Принцип действия этих двух агрегатов очень схож.
Точно так же в топку загружают большое количество твердого топлива низкой влажности, воздух нагнетают принудительно и обеспечивают тление топлива при пониженном количестве кислорода. Задвижку, которая регулирует поток кислорода, устанавливают в нужном положении.
Схема устройства котла верхнего горения. Топка такого котла имеет глухое дно, частички продуктов горения удаляются через дымоход (+)
Но котлы длительного горения не имеют ни зольника, ни колосника. Дно представляет собой глухую металлическую плиту. Такие котлы устроены так, чтобы древесина сгорала полностью, а оставшееся в топке малое количество золы выдувалось воздухом.
Такие устройства отличаются высоким КПД и также работают при температурах более 1000°С.
Основная особенность таких устройств – они действительно обеспечивают длительный срок работы при полной загрузке. Топливная камера в таких устройствах обычно выполнена в форме цилиндра.
В нее сверху загружают топливо, сверху же, по центру, нагнетается необходимый для горения воздух.
В котлах верхнего горения устройство для нагнетания воздуха – это подвижный элемент, который опускается вниз по мере прогорания дров
Таким образом осуществляется медленное тление верхнего слоя топлива. Топливо постепенно сгорает, его уровень в топке понижается. Одновременно изменяется и положение устройства для подачи воздуха в топку, этот элемент в таких моделях подвижен и он практически лежит на верхнем слое дров.
Второй этап горения осуществляется в верхней части топки, которая отделена от нижнего отделения толстым металлическим диском. Горячие пиролизные газы, образовавшиеся в результате сгорания топлива внизу, расширяются и перемещаются вверх.
Здесь они смешиваются с воздухом и сгорают, дополнительно передавая теплообменнику солидную порцию тепловой энергии.
Балка, удерживающая диск, который разделяет камеру сгорания на две части, как и сам этот диск, в процессе работы котла верхнего сгорания постоянно находится под воздействием высокой температуры. Со временем эти элементы сгорают, их придется периодически заменять.
На выходе из второй части топливной камеры обычно установлен регулятор тяги. Это автоматический прибор, который определяет температуру теплоносителя и в зависимости от полученных данных регулирует интенсивность движения горючего газа. Он защищает устройство от возможного перегрева.
Стоит отметить, что наружный теплообменник в таких котлах реагирует на изменение скорости циркуляции жидкости в теплообменнике, т.е. на колебания температуры. На поверхности устройства сразу же образуется слой конденсата, который вызывает коррозию, особенно если речь идет о стальных котлах.
Предпочтительнее брать устройство из чугуна, которое значительно лучше сопротивляется подобному воздействию.
Хотя топливо в пиролизных котлах длительного горения должно сгорать без остатка, на практике так бывает не всегда. Порой пепел спекается, образуя частички, которые трудно удалить с помощью потока воздуха.
Если в топке накопится большое количество таких остатков, может наблюдаться заметное снижение тепловой отдачи агрегата. Поэтому котел верхнего горения следует периодически все же прочищать.
Особенность устройств этого типа в том, что по мере сгорания топлива его можно догружать, не дожидаясь сгорания всей закладки топлива. Это удобно, когда нужно избавиться от горючего бытового мусора.
Существуют также разновидности котлов верхнего горения, которые работают не только на древесном топливе, но и на угле. Сложные узлы автоматического управления в пиролизных котлах этого типа отсутствуют, поэтому серьезные поломки наблюдаются крайне редко.
Конструкция котла верхнего горения позволяет загружать топку лишь частично, если это необходимо. Однако в этом случае выполнить розжиг верхнего слоя топлива может быть не просто. Само топлива должно быть подсушенным, дрова из открытой поленницы для такого котла не подходят.
Топливо крупных фракций также не следует использовать для этого вида техники, т.е. дрова придется обязательно колоть на небольшие части.
Особенности эксплуатации газогенераторных котлов
Эффективность работы пиролизного котла во многом зависит от типа и качества топлива. Технически в топку можно загрузить не только древесину, но и уголь, и даже торф, большинство современных моделей котлов рассчитаны на использование нескольких видов топлива.
Древесина сгорает примерно за 5-6 часов, в зависимости от сорта. Чем тверже дерево, тем дольше оно горит.
Современные модели котлов пиролизного горения могут работать на различных видах древесного топлива: дровах, брикетах, пеллетах, угле, торфе и т.п.
Около десяти часов уйдет на сгорание черного угля, а такое же количество бурого угля будет тлеть в течение восьми часов. На практике самую высокую теплоотдачу пиролизная техника демонстрирует при загрузке сухим деревом. Оптимальными считаются дрова влажностью не более 20%, а длиной около 45-65 см.
Если доступа к такому топливу не имеется, можно использовать уголь или другое органическое топливо: специальные брикеты из опилок и пеллеты из древесины, отходы, полученные при обработке дерева, торф, материалы с целлюлозой и т.п.
Перед началом эксплуатации котла следует внимательно изучить рекомендации производителя устройства в отношении топлива.
В котлах пиролизного горения поступление воздуха регулируется обычными механическими задвижками. Отсутствие сложной электроники обеспечивает высокую отказоустойчивость прибора
Слишком влажное топливо в таких устройствах недопустимо. При его сгорании в топке образуются дополнительные водяные пары, которые способствуют образованию таких побочных продуктов, как деготь и копоть.
Стенки котла загрязняются, теплоотдача снижается, со временем котел может даже прекратить работу, затухнуть.
Если использовать для котла пиролизного горения дрова со слишком высокой влажностью, внутри устройства возникнут условия для образования дегтя, который ухудшит теплоотдачу устройства и может привести к поломкам
Если в топку заложено сухое топливо и котел настроен правильно, пиролизный газ, полученный в результате работы устройства, будет давать пламя желто-белого цвета. Такое горение сопровождается ничтожным выделением побочных продуктов сгорания топлива.
Если цвет пламени окрашен иначе, имеет смысл проверить качество топлива, а также настройки прибора.
Пиролизные газы, смешанные с воздухом, горят ровным желто-белым пламенем. Если цвет пламени изменился, возможно, нужно проверить настройки котла или качество топлива
В отличие от обычных твердотопливных устройств, перед загрузкой дров в пиролизные котлы, работающие на твердом топливе, топку следует разогреть.
Для этого выполняют следующие шаги:
- Загружают на дно топки мелкую сухую растопку (бумагу, щепу и т.п.)
- Поджигают ее с помощью факела из подобных материалов.
- Закрывают дверцу камеры сгорания.
- Дверцу загрузочной камеры оставляют немного приоткрытой.
- Добавляют порции растопку по мере ее сгорания.
- Процесс повторяют до тех пор, пока на дне не образуется слой тлеющих углей.
К этому моменту топка уже прогревается примерно до 500-800°С, создавая условия для загрузки основного топлива. Не следует использовать для розжига растопки бензин, керосин или любые другие подобные жидкие вещества. Перед тем, как прогревать топку котла длительного горения, следует убедиться, что устройство готово к эксплуатации.
Характерная особенность котлов пиролизного горения – малое количество золы и пепла, что облегчает процесс очистки устройства и его обслуживания
Для этого проверяют наличие тяги, герметичность дверок, исправность запорных механизмов и регулировочной аппаратуры, наличие теплоносителя в системе отопления и т.п.
Затем следует включить терморегулятор, чтобы убедиться, что на прибор поступает напряжение. После этого открывают шибер прямой тяги и вентилируют котел в течение 5-10 минут.
Обзор популярных моделей
Следует понимать, что любой пиролизный котел – это достаточно тяжелый агрегат, который не предназначен для подвешивания на стену. Такие устройства можно применять как для отопления небольшого дома, так и для просторных коттеджей. Как и другие отопительные агрегаты, котлы длительного горения различаются по мощности.
Выбирая котел пиролизного горения, следует ориентироваться на такие показатели, как тепловая мощность устройства, размеры камеры загрузки, наличие второго контура и т.п.
На этот показатель обычно и ориентируются покупатели.
Среди популярных моделей такой техники следует упомянуть:
- Atmos (Украина) – представлены устройствами, которые могут работать и на дровах, и на угле, мощность варьируется в пределах от 14 до 75 киловатт.
- Attack (Словакия) – способны справиться с обогревом площадей до 950 кв. м, некоторые модели способны продолжать работу даже при перебоях с электроэнергией.
- Bosch (Германия) – высококачественная продукция известного бренда, мощность варьируется в пределах 21-38 киловатт.
- Buderus (Германия) представлена линейками Elektromet и Logano, первая хорошо известна в Европе как классический вариант пиролизного котла, вторая – более современные версии, предназначенные для частных домов.
- Gefest (Украина) – высокомощные устройства с КПД до 95%.
- КТ-2Е (Россия) специально разработан для крупных жилых помещений, мощность агрегата составляет 95 киловатт.
- Opop (Чехия) – относительно недорогие котлы, надежные и долговечные, мощность 25-45 киловатт.
- Stropuva (производства Литвы или Украины) с мощностью от семи киловатт вполне подойдут для небольшого дома, но в модельном ряде представлены и более мощные устройства.
- Viessmann (Германия) – идеальный выбор для частных домовладений, мощность стартует с 12 киловатт, применение современных технологий позволяет экономить топливо.
- “Буран” (Украина) с мощностью до 40 киловатт еще один популярный вариант для владельцев больших коттеджей.
- “Логика” (Польша) высокомощные устройства на 20 киловатт с легкостью обогревают помещения площадью до 2 тыс. кв. м, это скорее котел для промышленных нужд: обогрева цехов, офисов, теплиц и т.п.
Выбирая пиролизный котел для частного дома, следует обратить внимание на модели с двумя контурами, чтобы не только отапливать жилище, но и обеспечить его автономным горячим водоснабжением.
Теплообменник для ГВС бывает накопительного или проточного типа. Для последнего варианта используют модели котлов повышенной тепловой мощности.
При желании сэкономить средства, можно попробовать сделать пиролизный котел своими руками. Технология его сборки описана в этой статье.
Каждый из нас хочет, чтобы у него дома было тепло и комфортно. Но этого невозможно добиться без хорошего отопления.
Существует множество способов согреть помещение. Каждый из них имеет как свои достоинства, так и недостатки. Одним из наиболее распространенных и популярных отопительных приборов являются пиролизные твердотопливные котлы длительного горения.
Они широко представлены на рынке отопительных устройств и пользуются немалым спросом. Существует большое количество марок и моделей отечественных и зарубежных образцов , которые отличаются между собой, в основном, рабочими характеристиками и стоимостью. (Обзор современных пиролизных котлов Вы можете прочитать ).
К тому же, как показывают отзывы владельцев твердотопливных , нередко, отечественные марки превосходят зарубежные по рабочим характеристикам, надежности и долговечности, но при этом их цена значительно ниже.
Устройство и принцип действия
Устройство пиролизного котла. (Для увеличения нажмите)
Основное отличие пиролизных котлов длительного горения от обычных печей и котлов прямого сжигания состоит в том, что после поджога топлива, следует подождать, пока загорится весь его объем, и котел перейдет в режим работы и доступ воздуха станет намного меньше.
По этой причине будет гореть только малая часть топлива. Того тепла, которое выделяется, достаточно для постепенного разложения остального топлива и выделения пиролизного газа. Кстати, такой можно изготовить своими руками. (О самостоятельном изготовлении пиролизного котла читайте ).
Имейте в виду: для самостоятельного изготовления потребуется не только все необходимые комплектующие, но и практический опыт, инструменты, навыки и подробный чертеж. Но, как показывает опыт, проще всего приобрести готовое изделие.
Виды топлива
Осиновые евродрова
Одним из наиболее положительных свойств пиролизных котлов является то, что они способны качественно эксплуатироваться на любом твердом топливе.
Это может быть черный и бурый уголь, а также древесина и торф и т.д.
Разумеется, на каждом из этих видов топлива, пиролизный котел способен работать в течение определенного времени до момента, когда оно полностью сгорит.
Время сгорания разного топлива следующее:
- бурый уголь – 8 часов;
- твердая древесина – 6 часов;
- мягкая древесина – 5 часов;
- черный уголь – 10 часов.
Как показывают наблюдения, наиболее эффективным является сухая древесина. Она, при длине 45-65 сантиметров дает возможность котлу функционировать наиболее эффективно и увеличивают время его эксплуатации.
Но если эти виды топлива отсутствуют, можно использовать любой вид органического топлива.
Разумеется, если оно разрешено для применения в таком котле.
К разрешенным видам топлива относятся:
- брикеты и пеллеты для отопления;
- древесные отходы;
- промышленные отходы, содержащие целлюлозу;
- некоторые разновидности торфа.
При отоплении необходимо учитывать, что если расход первичного и вторичного воздуха подобраны правильно, а влажность воздуха не выше допустимой, то не будет выделяться побочных продуктов при горении.
Будьте внимательны: если влажность высокая, то неизбежно выделение сильного водяного пара, а значит, неизбежно, будет появляться деготь, копоть, ухудшится теплотворные характеристики газа и может произойти затухание котла.
Разновидности
Пиролизный котел с верхним расположением камеры
Основное отличие этих котлов заключается в расположении отсека дожига. Он может быть сверху или снизу. Выбирая котел, следует учитывать немало факторов. Вы можете приобрести, к примеру, чугунный котел или же, двухконтурный. Все зависит от того, какую площадь он будет обогревать.
Котлы с камерой вверху. Они являются самыми популярными, удобными и простыми в работе. Это связано с тем, что топливо находится в верхней камере, а отработанный газ удаляется через трубу, которая находится внизу.
Но есть и недостаток – этот вид котла придется регулярно очищать от золы, так как зола попадает в отсек дожига.
Котлы с камерой внизу. Несмотря на то, что котлы с такой конструкцией менее распространены и удобны, они обладают некоторыми преимуществами. Прежде всего, это редкая необходимость очистки золы, ведь она не попадает в отсек дожига. Также выделяемый газ поднимается и сразу же, при помощи форсунки, попадает в дымоход, где охлаждается. Благодаря этому, нет нужды использовать большое количество материалов для сооружения дымохода.
Плюсы и минусы эксплуатации
Согласно многочисленным отзывам владельцев пиролизных твердотопливных котлов они обладают следующими преимуществами:
- Благодаря тому, что топливо сжигается в два этапа, происходит существенное увеличение КПД.
- Время горение примерно в три раза дольше, чем в обычной печи и составляет примерно 12 часов.
- Практически полное отсутствие отходов, так как топливо сгорает полностью, и чистить котлы требуется не слишком часто.
- Можно для отопления использовать не только колотые, но и неколотые поленья.
- При установке пиролизного котла отсутствует нужда в существенном изменении отопительной системы.
- Котел отличается высокой экологичностью.
Недостатки пиролизного твердотопливного котла:
- Для работы котла необходимо наличие электроэнергии, так как для дымососа должен устанавливаться вентилятор.
- Высокая стоимость.
- Влажность дров не должна быть выше нормы 25 %.
- Высокая нагрузка должна быть постоянной, и необходимо часто добавлять топливо. Если нагрузка уменьшается, то в дымоходе начинает скапливаться деготь.
Благодаря своей универсальности и отличным эксплуатационным характеристикам твердотопливные пиролизные котлы длительного горения получают все большее распространение и становятся все популярнее. Несмотря на высокую стоимость, они довольно быстро окупят себя и наполнят ваш дом теплотой и уютом.
Смотрите видео с подробным отзывом реального владельца твердотопливного пиролизного котла длительного горения:
Выбор котла представляет собой очень сложную и противоречивую задачу. В поисках оптимального решения многие обращают внимание на пиролизные конструкции. Но нельзя считать их каким-то универсальным, подходящим для всех случаев решением. Нужно внимательно разбираться с их особенностями на конкретных примерах.
Устройство и предназначение
Пиролизный котел для отопления частного дома работает, сжигая топливо при очень высокой температуре и при ограниченном доступе воздуха. Вместо твердого топлива фактически создается новое – специальный газ. Он дополнительно сжигается в особой камере, которая обычно расположена ниже предназначенной для закладки твердого вещества. Соответственно, воздух прокачивается сначала в верхнюю часть, а уже оттуда он попадает в нижнюю камеру. Так как это противоречит законам физики, приходится их преодолевать искусственно, используя вентиляторы либо насосы.
Дефицит кислорода в используемом воздухе помогает сделать сжигание более растянутым, чем в обыкновенных котлах или печах. Удается продлить время отдачи тепла от одной порции дров, к примеру, до 20 часов. Чудес, конечно, не бывает: они отдают тепловую энергию небольшими порциями. Но для теплицы подобное решение оказывается даже плюсом, потому что позволяет поддержать стабильную температуру без перегрева и переохлаждения.
Так как задавать режимы и переключать их вовремя может только автоматика, самые совершенные конструкции не могут быть дешевыми; впрочем, возможности их того стоят.
Отдельного разговора заслуживает использование пиролизного котла для бани. Он оказывается практичнее и газового, и электрического нагревательных приборов. По КПД и удобству опережает многие печи, особенно если сравнивать с самодельными конструкциями. Любой пиролизный котел имеет горизонтальный сегмент (так называемый «боров»), который предназначен для соединения конструкции с дымоходом. Толщина стенки в этом месте составляет 4,5 мм, а обычная длина достигает 50 см.
Характеристики пиролизного котла позволяют считать повышенную (в сравнении с простыми твердотопливными альтернативами) стоимость вполне уместной в большинстве случаев. Время использования одной загрузки горючего трудно предсказать заранее, оно зависит от большого числа факторов. В технической документации и популярных описаниях приводятся обычно минимальные и максимальные возможные цифры.
На них оказывает воздействие:
- влажность применяемого топлива;
- температура в доме и на улице;
- качество утепления;
- особенности исполнения отопительной системы.
Сухая перегонка регулируется при помощи форсунки, которая дозирует поступление атмосферного воздуха. Что немаловажно, котлы, работающие на принципе пиролиза, способны сушить хранимые в том же помещении запасы дров или угля. Особенности рабочего режима исключают попадание в жилые помещения не только угарного или углекислого газа, но и более безопасных водяных паров. Большинство конструкций лучше всего работают с очень хорошо высушенной древесиной.
Именно для нее рассчитываются проектные показатели предельной мощности и периода сгорания.
Принцип работы
Котлы пиролизного действия выгодно отличаются от более простых твердотопливных аппаратов с повышенным КПД. Как и обеспечение длительного горения, этот эффект вызван особенностями рабочего процесса. Пиролиз начинается с розжига древесины, которая должна быть хорошо объята огнем. Это достигается максимальным открытием дроссельной заслонки и поддувала. Топка заполняется до определенного уровня дровами, их дополняют мелкой лучиной.
Как только появилось устойчивое пламя, котел готов к работе в полноценном режиме. Для этого дроссельную заслонку и поддувало перекрывают и запускают автоматику.
Неважно, действует ли система в какой-то момент на естественной тяге или же работает вентилятор. Сути физических и химических процессов это не меняет. Как только ограничивается доступ кислорода, вместо сильного огня остаются тлеющие угли. Но ненадолго: автоматические системы почти сразу отдают команду на пуск вентилятора.
Он не раздувает огонь, а перемещает газообразные продукты пиролиза в другую камеру; там-то и горит пламя.
Разница только в том, что управление всеми этими действиями могут брать как простые механические аппараты, так и электроника. Внутри основной топки температура может достичь «всего лишь» 500 градусов. А вот в пиролизном отсеке этот показатель вырастает уже до 1100 и даже до 1200 градусов. Чем ближе к вершине факела, тем выше будет и температура. Любопытно, что выхлопные газы в таком котле, напротив, холоднее, чем обычно.
Важно учесть, что режим загрузки топлива имеет свои особенности. Заслонка прямого хода отпирается, но какое-то время тяга в дымоходе еще остается. При наличии вентилятора его работу система не остановит. А это значит, что пиролиз будет продолжаться даже в этот самый момент.
Так как в рабочей камере происходит бурное движение горячих газов, используются только самые крепкие материалы.
Плюсы и минусы
Изучить отзывы владельцев и специалистов на конкретные модели, ознакомиться с рейтингами лучших модификаций недостаточно. Следует еще ответить на самый главный вопрос: как соотносятся достоинства и недостатки пиролизных котлов, оправдывают ли они на самом деле вкладываемые средства. И тут как раз универсального ответа быть не может, потому что многое зависит от приоритетов и от особенностей применения оборудования.
Когда дрова заканчиваются, зольник и газовые ходы почти не покрываются сажей.
Любой пиролизный котел уже в силу конструктивных особенностей имеет встроенную автоматику. Работа в течение многих часов на одной заправке высвобождает много времени и сил. В качестве горючего можно применять почти любые отходы обработки и заготовки дерева, а иногда и не только их.
Оборотной стороной этих преимуществ оказываются:
- привязанность к работе электросети;
- обязательная установка источников бесперебойного питания;
- непригодность сырого дерева;
- невозможность подавать в отопительный контур воду холоднее 60 градусов (она форсирует коррозию);
- невозможность автоматизировать саму загрузку горючего (подача из бункера лишь делает ручную работу реже, но не исключает ее совсем);
- потребность в футеровке шамотными кирпичами;
- повышенная стоимость по сравнению с простыми твердотопливными аппаратами.
Виды топлива
Разговор о пиролизных котлах «вообще» полезен, но не менее важно разобраться в том, какое топливо они могут применять. Их можно топить практически всеми видами горючего, которые доступны в частном хозяйстве. Работающие на дровах котлы используют не всякие поленья, конечно, а только те, длина которых не превышает 0,4 м. Решающее значение при выборе подходящей породы дерева имеет теплоотдача.
Береза горит довольно жарко, но при недостатке воздуха может производить определенное количество дегтя.
Хвойная древесина проявляет себя примерно так же. Дубовые дрова самые «энергичные», но стоимость их применения чрезмерно велика. Осиновые и ольховые дрова дают меньше всего сажи, потому применяются главным образом для очистки дымоходов. Большинство специалистов рекомендуют использовать лиственные породы, причем лучше всех те, которые содержат мало смолы. Вместо привычных поленьев дерево может быть представлено и в формате пеллет.
Для их получения используются побочные продукты сельскохозяйственной и лесной отраслей, а также торф. Обработка при высоком давлении отлично заменяет склеивание, потому опасаться повышенной токсичности пеллет нет смысла. Еще одна современная модификация старого варианта так называемые евродрова. Их делают из того же сырья, что и пеллеты, но под пресс идут брикеты в виде цилиндра.
Длина брикетов немного увеличена – до 45 см.
Весомую альтернативу дровяным представляют угольные котлы. Минеральное топливо, как и лесное, применяется в два этапа: первоначально оно выделяет летучие газы, а потом в камере дожигания сгорает твердая коксовая масса. Бурый уголь в среднем сгорает за 8 часов, при использовании антрацита время между заправками увеличивается уже до 10 часов. Довольно широкое распространение получили котлы на опилках, которые стоят недорого и не представляют никакой экологической угрозы. Поставка опилок сейчас налажена в удобной компактной упаковке, из которой ничего высыпаться не должно.
Но кроме этих преимуществ, у них есть и недостаток – малое количество тепла и быстрое сгорание по сравнению с другими твердыми веществами. Часть котлов работает на отработанном масле, которое позволяет достичь КПД до 94%. 1 л отработки отдает до 11 кВт тепловой энергии. После очистки до уровня печного топлива отдача вырастает примерно на 25%. Более точные данные нельзя назвать, не анализируя тип котла, режим работы и нюансы химического состава отработанного масла.
Кроме чисто технических характеристик горючего, нужно учесть и их практические свойства. Так, уголь горит жарче многих других видов топлива и выделяет минимум вредных веществ. С его помощью легко продлить процесс пиролиза – и без того более долгий, чем классическое горение. Для розжига твердотопливных котлов сосновая древесина не подходит. При использовании ее рабочие камеры очень быстро загрязняются.
Пользоваться опилками и стружками, не подвергнутыми прессованию, нельзя. Они противоречат самой сути твердотопливного котла. По рыночной стоимости бесспорными лидерами оказываются пеллеты и специальные гранулы. Но нельзя забывать, что пеллетные и угольные котлы работают с меньшей мощностью, чем дровяные или комбинированного типа.
Не нужно закладывать внутрь щепки короче 70-100 мм (точная граница зависит от модели).
Обзор моделей и производителей
Пиролизные котлы в России делаются, и довольно успешно. Ярким примером этому служат конструкции Попова. Специалисты считают, что такая схема – одна из наиболее экономных на текущий момент. На территории нашей страны котлы Попова хороши еще и тем, что они не зависят от электричества, управление производится механикой. При этом даже в самых отдаленных местностях или при нестабильном электропитании можно регулировать температуру с погрешностью в 0,5 градуса.
Что немаловажно, остановить систему получается в любой удобный момент, а очистка от золы возможна даже во время работы.
Котлы Попова находят применение в:
- теплицах;
- складах сельскохозяйственной продукции;
- дачных и загородных домах;
- банях и саунах;
- системах экстренного отопления.
Допускается использование влажной древесины низкого качества (что привлекает внимание лесопилок и деревообрабатывающих предприятий). Однако тепловая эффективность подобного топлива на 50% меньше. Повысить мощность можно только после окончательного испарения воды, содержащейся в дровах. Температура выбрасываемых наружу газов ограничена 140 градусами. Важно: критической влажностью для применяемого в котлах Попова горючего будет 65%.
Весомые позиции в различных рейтингах неизменно занимают и котлы Токарева. Мощность такого оборудования варьируется от 15 до 100 кВт. Оно оборудуется автоматическими системами, позволяющими поддерживать строго заданный нагрев максимально долгое время. Закладывать можно какое угодно дерево, даже отходы от производства мебели или брикеты из торфа.
Система Токарева успешно справляется с обогревом жилых и промышленных помещений по 8-12 часов на одну закладку, имеет КПД 90%.
«Буржуй-К» позволяет применять для отопления не только воду, но и антифриз. Фирма разработала три основных версии: с ручной регулировкой, с автоматической регулировкой, с автоматической регулировкой и водопроводным горячим контуром. КПД любой версии составляет 85%, масса конструкции колеблется от 180 до 900 кг, нагрев жидкости производится до 90 градусов. Выходящие наружу газы раскалены до 150 градусов. Требуется установка труб от 7 до 13 м, с ними сообщаются дымоходы внутренним сечением 0,15-0,25 м.
Котлы «Буржуй-К» оснащаются тщательно продуманной теплозащитой, для которой используется минеральная вата. Любые узлы аппаратов делаются из стали особого рода, тщательно проверенной на устойчивость к нагреву и коррозии. Специально проработанное порошковое покрытие надежно останавливает влагу, соли и кислоты. Конечно, оно не страдает от значительной температуры и устойчиво к механическим абразивным воздействиям. Механическая регулировка позволяет почти исключить риск чрезмерного нагрева.
Производитель заявляет, что нельзя ставить к его котлам дымовые трубы, имеющие горизонтальные участки.
Сравнительно неплохие котлы поставляет и фирма «Траян». Модель ТР-50-1КТ позволяет нагреть помещения общим размером до 520 кв. м. Контроль тяги производится автоматическим устройством, дополнительно может быть подсоединен ТЭН. Трубы для подачи горячей воды в систему должны иметь типовой диаметр 1 ½ дюйма. Цифра «50» в индексе модели обозначает тепловую мощность, а коэффициент полезного действия составляет 92%.
ТБ-10-2КТ – двухконтурный аппарат. К нему можно подсоединить дополнительно тэн. Мощность присоединяемого электрического нагревателя составляет 3 кВт. Сам котел выдает 10 кВт и обеспечивает КПД 85%. Масса устройства 190 кг, оно может работать с дымовыми трубами сечением 150 мм и высотой от 7 м; предпочтительна двухтрубная схема обогрева.
Компания «Траян» предоставляет полную заводскую гарантию на 30 месяцев с момента покупки. Дымовая труба должна иметь диаметр 0,2 м. Рекомендовано использование котла в двухтрубной системе обогрева. Выбор воды или антифриза в качестве теплоносителя оставлен на усмотрение владельцев.
Но для нормальной работы с антифризом понадобится искусственная циркуляция.
Отличные результаты показывает продукция Buderus. Пиролизный котел S121-2-21 сможет обогреть до 180 м2, допускается подсоединение нагревательного бака для водопроводного контура. Суммарная тепловая мощность достигает 21 кВт, а величина загрузочной камеры позволяет вводить поленья длиной до 0,58 м. Корпус выполнен из стали, система спроектирована с расчетом как на гравитационную, так и на насосную циркуляцию. Отсек для золы сформирован из шамота.
Конструкторы позаботились о безопасности: если дверца открывается, дым будет полностью остановлен специальным дымососом, запускаемым автоматически. Гарантийное обслуживание предоставляется 2 года после принятия котлов в эксплуатацию. Оборудование Atmos производится в Чехии, и эта марка стала одним из лидеров европейского рынка твердотопливных систем. 4 из 5 котлов чешского производителя уезжают за границу, в том числе в промышленно развитые государства с суровым техническим контролем. Газогенераторные аппараты на дровах выдают до 100 кВт тепла, комбинированные (позволяющие использовать еще и уголь) ограничены 50 кВт.
Если рекордная мощность не требуется, стоит обратить внимание на Atmos AC, потребляющие только каменный уголь и выдающие от 20 до 26 кВт. Российский конкурент – фирма «Диво» поставляет котлы, способные прогреть от 120 до 750 кв. м. «Диво-10» обеспечивает тепловую мощность 8-12 кВт, потребляя не более 2,1 куб. м дерева за месяц. Максимальная длина полена составляет 49 см, сам котел «тянет» на 130 кг. «Диво-12У» экономичнее при той же мощности, расходует до 1,5 куб. м дров, возможно подключение тэна.
Производитель утверждает, что двойное дожигание пиролизного газа повышает КПД до 92%, и что котел окупится уже к концу третьего отопительного сезона.
Допускается использование:
- отходов древесного производства;
- брикетов;
- бурого угля;
- антрацита различных размеров;
- торфа.
Немецкая продукция вот уже полторы сотни лет подтверждает свое качество. Высокий авторитет национальной промышленности старается поддерживать и марка Viessmann. Пиролизный котел «Vitoligno 100 S» оборудован контроллером «Vitotronic». Автоматика координирует не только силу нагрева и вентиляцию топки; она помогает узнать, какие проблемы возникли, и нужно ли загружать дополнительно топливо. Серия включает пять различных модификаций, мощность которых колеблется от 25 до 80 кВт. Топочная камера может вмещать 100-350 л, максимальная длина поленьев в любом случае ограничена 0,5 м.
Если используемые дрова достаточно сухие, а котел настроен правильно, можно рассчитывать на КПД 87%. Рекомендуется применять топливо влажностью максимум 20%. Под маркой «Гейзер» продаются бытовые, индустриальные и полупромышленные котлы пиролизного типа. В бытовом сегменте компания представляет аппараты мощностью от 10 до 30 кВт. Система ПК Эконом-10 благодаря тщательно спроектированной водяной рубашке сможет перенести давление до 10 атм, это гарантирует безопасность использования котла.
В стандартных помещениях (при высоте потолков до 3 м) он обеспечит теплом 100 кв. м. За месяц уходит чуть больше 2 куб. м качественных дров. Предусмотрена опция присоединения ТЭН. Колосники и шибер поставляются вместе с котлом. Размещение в изолированном пространстве не требуется.
Конструкция ПК-100 поможет обогреть до 1000 кв. м, водяной резервуар вмещает 100 л жидкости. Рекомендуемый диаметр дымохода – 25 см. За месяц мощный аппарат сожжет до 10,8 куб. м сухих дров. Разовая вместимость топки – 0,65 куб. м.
Производитель гарантирует комфорт, простоту и безопасность использования устройства.
Украинская фирма «Мотор Сич» специализируется на производстве авиационных двигателей , но и к пиролизным котлам она подходит вполне профессионально. Для сосредоточенных на столь сложном производстве инженеров они не представляют ни малейшей проблемы. Внимание стоит уделять прежде всего таким модификациям, как «МС-16» и «МС-25». Они способны принимать свежий спил дерева даже при влажности в 50%. Чтобы согреть дом величиной 100 кв. м, потребуется истратить примерно 30 кг дерева за 24 часа.
Продуманная конструкция очень устойчива и позволяет производить монтаж даже под уличными навесами. Время от одной загрузки до другой составляет 8-15 часов, то есть непрерывный надзор за котлом не требуется. Внешние стенки имеют в толщину от 0,6 до 1 см, они невосприимчивы к вредному воздействию смолы, почти не прогорают. Столь привлекательные качества достигнуты за счет использования огнеупорного керамического бетона.
Затягивающий воздух механизм и контроллер сделаны в ЕС, полностью отвечают последним требованиям стандартов.
Критерии выбора
Выбор модели – это еще не все, что требуется для принятия правильного решения. Котел отопительный с водяным контуром хорош тем, что он надежно отапливает даже крупные дома и позволяет минимизировать затрату усилий. Водяное отопление более плавное, чем при использовании воздушной конвекции, распределение энергии становится равномернее. Повышенная тепловая емкость воды в сравнении с воздухом тоже оказывается плюсом. Да она прогревается хуже, но лучше удерживает уже полученное тепло и позволяет чуть меньше внимания уделять новым закладкам топлива.
Воздушные котлы будут лучше в том случае, если невозможно обеспечить постоянный контроль за ними. Также они оказываются предпочтительными и при периодическом отоплении, когда время от времени отопительные контуры остывают. Энергонезависимые котлы помогают не опасаться внезапного отключения электроэнергии или обогревать дома там, где ее нет и непонятно когда появится. Исключение насоса делает систему менее шумной; но нет полной уверенности в стабильности отопления при любых условиях. Естественная циркуляция вынуждает покупать трубы увеличенного сечения, которые стоят дороже, оказываются тяжелее и занимают много места.
Еще стоит помнить, что без принудительной циркуляции нельзя отапливать дома высотой более одного этажа. При малейшем нарушении тяги эффективность горения резко сокращается. Что касается котлов шахтного типа, они почти всегда комбинированные и даже могут быть названы универсальными, так как способны поглощать самое разное топливо. Закладка его расходуется более экономично, чем в других схемах.
Можно очищать пространство под топкой от золы непосредственно во время эксплуатации, не останавливая прогрев.
Нельзя забывать, что для шахтного котла критически важна правильная обвязка. Нарушения при выполнении ее немедленно отзываются потерей производительности и утратой ценных характеристик. Кроме того, простота устройства не означает, что изготовить такую технику в кустарных условиях будет легко. Да, подобная задача в принципе выполнима. Только при величайшей тщательности и внимательном расчете.
Котлы с чугунной топкой отличаются повышенной тепловой инерцией и плохо регулируются. Чтобы система прогрелась или остыла, потребуется много времени, и даже автоматический регулятор не позволит исправить положение. Более того, отопление будет реагировать на изменения в окружающей среде замедленно, и потому создадутся дополнительные неудобства. Категорически недопустима загрузка холодных дров или заполнение резервуара холодной водой.
Подстраховаться можно, используя узлы подмеса.
Отдельного разговора заслуживает мощность пиролизного котла. Точно понять, хватит ли 20 кВт, или этот показатель избыточен, нельзя, если ориентироваться только на площадь дома. Самый лучший источник информации – проект, подготовленный опытными архитекторами, которые укажут все необходимые параметры.
Во внимание следует принять:
- высоту сооружения;
- наличие отапливаемых или неотапливаемых чердаков, подвалов, примыкающих пристроек;
- число окон и их размеры;
- число камер в каждом стеклопакете;
- совершенство теплоизоляции;
- среднегодовую и максимально возможную скорость ветра;
- инсоляцию;
- влажность воздуха в конкретной местности.
Как сделать своими руками?
Изготовление пиролизного котла своими руками вполне возможно, только требуется составить детальные чертежи самодельного аппарата, провести всесторонний расчет и подготовить схему подключения. Камеры сгорания разделяют колосниковой решеткой, внизу сжигают твердое топливо и остатки его, а наверху – полученные при пиролизе газы. В промышленных условиях применяют и другие конструкции, но для самодеятельных мастеров лучше выбирать самое простое решение. Готовые фирменные изделия стоят минимум 36 тысяч рублей, при этом способны обогреть только до 100 кв. м.
Выполненная своими руками работа обойдется дешевле примерно на 25-30%.
Для этого понадобятся:
- аппарат сварочный с 3 или 4 пакетами электродов;
- УШМ малого размера;
- электрическая дрель;
- трубы диаметром 5,7 см при толщине стенок 0,35 см;
- трубы диаметром 15,9 см, толщина – 0,45 см.
- профиль трубчатый 3х6 см, стенка 0,2 см;
- профиль трубчатый 4х8 см, стенка 0,2 см;
- стальные полосы;
- железные листы;
- шамот.
При любой возможности стоит сформировать 3D эскиз внутренней аппаратуры, тогда представление станет четче, работа упростится. Важно: нарезка металла болгаркой не может дать достаточно ровного среза. Плата за рубку его гильотиной, в том числе при сооружении котла из баллона – совершенно необходима и оправдана. После сборки камер сзади к ним приваривают воздухоотводы и стенки. Удобно делать дымовой канал из швеллера, но никто не запрещает использовать и профильную трубу; надо только в ней подготовить отверстия для вентиляции.
Следующим шагом становится формирование отверстия под воздушную трубу и приваривание патрубка. Для связи этой трубы с котлом используют профиль 2х2 см трубчатого сечения. Теплообменник формируют из профиля 5,7 см – его нужно нарезать на однородные фрагменты, выставить на пластину и прикрепить по периметру сваркой. Потом приваривают к котлу сам теплообменник и подготавливают дроссельную заслонку. Настает время приваривать фронтальную стенку, но в ней уже должны быть проемы для ввода и выброса воздуха.
Продолжается сборка привариванием крышки и борова, только после этого собирается внутренняя часть котла. К сведению: на этом этапе уже можно при помощи УШМ, напильника или щетки из металла выровнять места, подвергшиеся сварке. Скрепление кожуха с уголками достигается при помощи мелких отверстий, которые приваривают. Далее приходит очередь теста на герметичность, в ходе его котел впервые заполняется водой. Крышка, поставленная сверху, должна быть утеплена; контроль воздушных заслонок обеспечивается при помощи резьбовых шпилек.
Когда котел закрыт полностью, монтируют петли и дверцу (лучше всего чугунную); футеровка рекомендуется из кирпича. Важно: футеровать следует и низовую камеру, для этого применяют огнеупорный материал. Он отрезается и стачивается для максимально плотного прижатия камеры. Нужно уделять внимание точному соответствию размеров заслонки предъявляемым по проекту требованиям.
Воздуховод из профильной трубы дополняется дутьевым вентилятором.
Повысить эффективность действия котла помогают турбинные аппараты, создающие вихри. Они не только делают передачу тепла лучше, но и способствуют очистке труб от различных засоров. До окончательного запуска устройства в работу следует убедиться еще раз в герметичности швов. Теперь вода подается под давление 3 или 4 бар. Создать его поможет особый аппарат – опрессовщик.
Чтобы позднее котел работал нормально, он должен быть оснащен группой безопасности – как минимум манометром, устройством для сброса давления и отводом воздуха. Систему настраивают на самостоятельный сброс при превышении давления 3 бар. Внимание: нельзя устраивать любые тесты для пустых котлов, тем более при отсутствии термометра. Проверка подразумевает выкладку бумаги и 2 или 3 поленьев.
Поджигать бумагу нужно при закрытой наглухо камере и при открытой дроссельной дверце.
Как только все дерево будет охвачено огнем, заслонку перекрывают, чтобы запустить столь нужный пиролиз. Снизу смотрят, когда появится факел. Сразу после этого отсчитывают время до закипания теплоносителя. Когда оно происходит, отключают вентилятор и тем самым гасят факел. Лишь безупречное прохождение всех этапов такого теста позволяет применять самодельный котел для отопления.
Специалисты считают, что лучше всего использовать для пиролизного котла колосники из чугуна. Вместо баллона неплохой заготовкой может послужить ненужный стальной сейф. Там как раз сталь вполне крепкая и надежно защищена от разрушения при высокой температуре. Повысить площадь теплообмена поможет добавление контура из труб. Внизу ставят огнеупорный кирпич, чтобы улучшить проникновение воздуха по углам.
Установка
Довольно многие люди не владеют достаточными знаниями и не имеют специальных инструментов, навыков обращения с ними. Но даже отсутствие сварочного аппарата и умения его применять не страшно. Пошаговая инструкция по монтажу и обвязке готового пиролизного котла поможет исправить дело. Знать ее полезно, конечно, и при использовании самостоятельно изготовленного оборудования. Сразу стоит уточнить, что решающее значение при выборе схемы подключения имеет приоритет простоты или функциональности.
Так, наиболее совершенные варианты позволяют применять накапливающие тепло емкости, помогающие до 48 часов удерживать стабильную температуру даже при неработающем котле.
Перед установкой следует закупить специально подобранные:
- фитинги;
- трубы;
- отводы;
- фильтры;
- обратные клапаны и другие приспособления.
Специалисты считают, что самые лучшие циркуляционные насосы – германского производства. Пусть они немного дороже моделей из иных стран, но долговечность и повышенная производительность оправдывают разницу. А вот выбирать производителя прочих комплектующих можно по своему усмотрению. Поскольку внутри пиролизного котла есть контуры с очень сильным разогревом, как в металлургии, необходимо скрупулезно соблюдать противопожарные нормы. Котельную стоит разместить в обособленном помещении.
Нормальная вентиляция будет достигнута только через отверстие габаритом 100 кв. см. Ставить котел требуется исключительно на бетон или кирпичную кладку. Пространство перед камерами закрывается стальным листом размером 1х1 м и толщиной хотя бы 0,2 см. Недопустимо монтировать котел там, где хранятся дрова. Возвышение дымовой трубы над крышей должно составлять хотя бы 0,4 м, причем запрещается ставить для отвода дыма негерметичные конструкции.
Минимальное приближение к стенам, даже сделанным из негорючих материалов, равняется 0,7 м. Целесообразно выставлять котел по уровню, так как малейший наклон в сторону плохо отразится на его характеристиках. Знатоки и специалисты рекомендуют утеплять дымоход изнутри. Это помогает точно избежать возникновения конденсата и связанных с ним негативных явлений. Все эти советы вполне можно реализовать и без обращения к специалистам, то есть при минимальных расходах.
Труба дымохода должна достигать высоты, поддерживающей нужную тягу. Минимальное значение – на 50 см выше конька самой высокой постройки, расположенной в радиусе 10 м. Не допускается монтаж дымовых труб, диаметр которых отличается от диаметра шиберов или дросселей газового хода. После этих шиберов следует монтировать прямую вертикаль длиной от 2 м, лишь на следующем участке возможен поворот на 45 градусов, причем строго до 100 см.
Утепление обязательно для всех участков дымохода, которые подняты над дросселем, независимо от размещения их в комнате или вне дома.
Для модульных дымоходов практикуется сборка «по конденсату», когда верхние колена вставляют в нижние сегменты. Нельзя, чтобы дымовые трубы хотя бы немного давили на шиберы. От верхней линии оголовка до вершины трубы оставляют зазор минимум 15 см. Термометры ставят строго на обратных линиях отопительных систем, самое меньшее в 1 м от котла. Целесообразно использовать термометр с разметкой шкалы до 120 градусов.
Начальный участок (1 м отвода для теплоносителя) и такой же сегмент в начале обратного хода лучше формировать из металла. Первые повороты делаются в формате полуотводов. Нельзя использовать вместо них повороты под прямым углом. Вообще, рекомендуется сократить число поворотов. Между фасадной частью котла и ограждений или стен должно находиться минимум 2 м свободного пространства.
Обслуживание
Герметичность самого котла, труб и дымохода следует проверять регулярно, как минимум перед началом каждого отопительного сезона и после его окончания. Для розжига требуется применять только сухую древесину, закладка производится бумагой вплоть до отверстия для первичной вентиляции. Сервисные работы сводятся к удалению пепла и золы с рабочих камер. Также следует изредка освобождать теплообменник от твердых продуктов горения.
Частота очистки его определяется:
- видом (энергетической ценностью) топлива;
- его уровнем влажности;
- концентрацией смолистых веществ.
Снимать нагар и копоть следует осторожно, для этого предусматриваются особые лопатки. Если даже они не идут в комплекте, производитель указывает в технической документации рекомендуемые устройства. Важно контролировать герметичность загрузочной и пиролизной камер. Когда набивка уплотнителя сядет, дверцы подтягивают плотнее либо меняют сам уплотнитель. Замена футеровки самостоятельно производится, только если это допускается по инструкции и только на рекомендованные материалы.
При отсутствии четких указаний желательно консультироваться со специалистами изготовителя. Не допускается топка пиролизных котлов в режиме прямого горения свыше 12 часов подряд и в течение суток; все производители без исключения отказываются заменять сгоревшие перегородки. Первичный режим предназначен строго для инициации пиролизного процесса. Нельзя гасить дрова или уголь водой, применяют только песок. Но и это крайний случай, рекомендуется ограничиваться поворотом шиберов (дросселей) при закрытых дверцах.
Не следует топить котлы при открытых дверцах, за исключением поджига мелких щепок. Фронтальное техническое окно в момент работы пиролизной установки открываться не должно. Если требуется визуально проконтролировать вероятные загрязнения, используют окошко в тыльной части газового хода. В случае необходимости произвести ремонт котла следует приглашать слесарей, располагающих сварочным оборудованием и необходимыми навыками.
Опытные специалисты сами выберут режим сварки без дополнительных указаний.
О том, как сделать пиролизный котел своими руками, вы можете узнать из видео ниже.
Газификация частных секторов идет семимильными шагами. Но до сих пор много населенных пунктов отапливается углем или дровами. И когда до них дойдет «голубое топливо» неизвестно. А ведь бюджет не резиновый. Глядя на растущие цены на дрова, уголь или пеллеты (прессованное топливо) люди хватаются за голову. Однако из ситуации есть выход – твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром, экономящие и дрова, и время. Топить нужно один раз в сутки, а некоторым моделям хватает даже раза в неделю. Сегодня разберемся, что это за «чудо-агрегат», почему его так редко нужно топить и сколько стоит такой котел.
Читайте в статье
Твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром: преимущества и недостатки
Твердотопливные котлы длительного горения для отопления – это возможность обеспечить жилище теплом и создать комфортные условия для жизни, затрачивая при этом меньший объем дров или угля, чем это происходит при использовании обычной печи. Такой агрегат имеет массу преимуществ, среди которых стоит выделить:
- экономичность, достигаемая высоким коэффициентом полезного действия;
- агрегат легко обслуживается;
- невысокая стоимость;
- экологичность и безопасность.
В зависимости от модели, такие агрегаты могут быть оснащены дополнительными опциями, которые облегчат процесс обогрева. Однако не обходится и без недостатков, среди которых стоит отметить необходимость периодической чистки и загрузки топлива (в сравнении с газовым и электрическим оборудованием). Но эти недостатки исчезают, если сравнить устройство с обычным печным отоплением.
Принцип работы котла на твердом топливе длительного горения
Принцип работы твердотопливного котла для отопления дома основан на свойствах древесины, выделять при горении газ, называемый пиролизным. В дровяной печи этот газ никак не используется по конструктивной причине. Он сам является топливом, которое при сгорании дает большой объем тепла. Используя пиролизный газ, инженерам удалось повысить коэффициент полезного действия котлов отопления на твердом топливе длительного горения за счет минимизации открытого пламени.
Классификация агрегатов: на что обратить внимание при выборе
Выбор котла долгого горения зависит от нескольких факторов. Принимается во внимание вес оборудования, но только если планируется размещение устройства на стене. Основное же внимание обращают на основные параметры. Чтобы с ними определиться, рассмотрим классификацию агрегатов.
Способ сжигания топлива: какой лучше
Различают два вида устройств – энергозависимый и энергонезависимый. Рассмотрим их отличия, плюсы и минусы.
Традиционный энергозависимый котел по виду сравним с обычной печкой, у которой имеется окошко в верхней части. В него и загружается топливо. Дрова или уголь внутри тлеют, открытого пламени нет, но выделения этого тепла достаточно. При этом периодически включается специальный вентилятор, удаляющий излишки кислорода из топки. За счет отсутствия открытого пламени достигается экономия горючего и увеличивается промежуток времени между его закладками.
Такой агрегат оборудован камерой дожига, обеспечивающей повышение КПД до 80÷85%. Эти устройства надежны и долговечны благодаря простоте конструкции, но имеют недостаток – энергозависимость. При отключении электроэнергии вентилятор перестает включаться и тления не происходит. Выходом станет приобретение ИБП (источника бесперебойного питания).
Что такое пиролизный твердотопливный котел
Пиролизными называют энергонезависимые устройства. Отличием от предыдущего варианта является то, что топливо сначала подсушивается, после чего происходит дегазация. В результате более 80% веществ преобразуется в газ, температура горения которого в 2 раза выше, чем у дров. Чтобы понять принцип работы, предлагаем посмотреть короткий видеоролик:
Преимущества – КПД (до 95%), экономичность и автономность (отключения электроэнергии становятся не страшны).
Какой тип топлива выбрать
Важный параметр для экономии семейного бюджета – это вид топлива, которое будет использовать агрегат. Выбор здесь будет зависеть от того, что выгоднее приобрести в том или ином регионе. Если человек проживает там, где много леса, естественно он выберет котел на дровах. Но стоит отметить, что котлы длительного горения на угле требуют закладки реже, чем дровяные.
Количество контуров: насколько важен этот параметр
Выбор по этому параметру зависит от наличия горячего водоснабжения в доме. Двухконтурные устройства стоят дороже, но дают возможность помимо отопления организовать ГВС в жилище. Если в доме нет горячей воды этот фактор имеет решающее значение, особенно если в доме живут маленькие дети.
Важно! Дополнительный контур дает возможность бесперебойного горячего водоснабжения только при наличии холодного. Если в доме нет водопровода, смысла от переплаты не будет.
Выбор устройства для отопления по мощности
Мощность агрегата определяет возможность обогреть заданную площадь помещения. Ничего сложного. Приобретаем подороже и проблем нет. Но возникает вопрос, зачем переплачивать за ненужную мощность? Да и топлива на такое оборудование уходит больше. Обратная сторона медали – недостаточная мощность. В этом случае оборудование не прогреет помещение до комфортной температуры – и снова деньги, выброшенные на ветер.
Чтобы не ошибиться с мощностью котла на твердом топливе, предлагаем воспользоваться онлайн-калькулятором. Он исключит ошибку в вычислениях, которую может допустить человек. Все что требуется от пользователя, это внести данные в соответствующие поля и нажать кнопку «рассчитать». Программа выведет необходимый параметр оборудования в кВт.
