Как работают твердотопливные котлы длительного горения?

Далеко не все знают о существовании твердотопливных котлов длительного горения. Поэтому имеет смысл познакомиться с этим оборудованием. Давайте разберём принцип его работы и эффективные способы эксплуатации.

Что такое пиролиз и как его используют в котельных установках

Пиролиз – это процесс температурного разложения органики в среде с низким содержанием кислорода, в результате чего происходит выделение достаточно горючего газа и тепловой энергии. Этот принцип получения двух источников энергии от сжигания топлива и был применен в пиролизных или газогенераторных отопительных системах.

Эффективность работы газогенераторных котлов в большинстве своем зависит от количества пиролизного газа, который сможет получить устройство с определенного объема биомассы. А это целиком зависит от влажности топлива и температуры, при которой образуется наибольшее количество газа. Оптимальное выделение пиролизного газа для древесины происходит в температурных пределах 650 – 900 С°. Для полноценного пиролиза угля требуются более высокие температуры.

Виды водогрейных котлов

Такое отопительное оборудование применяется уже не один десяток лет, постоянно совершенствуясь с приходом новых разработок и технологий. Это привело к тому, что твердотопливные котлы промышленного назначения представлены в большом ассортименте и потребителю, не обладающему специфическими знаниями, разобраться в нем довольно затруднительно.

Поэтому при выборе нужна консультация специалистов, а мы рассмотрим основные разновидности оборудования, работающего на твердом топливе:

Виды водогрейных котлов
  • Аппараты, работающие на брикетах, применяются крайне редко. Особенность прессованного топлива (чаще всего отходы деревообработки) является большое выделение копоти и сажи, забивающие дымоходы.
  • Дровяные водогрейные котлы большой мощности применяются для отопления больших площадей промышленного и жилого назначения. Кроме дров возможна работа агрегата на другом твердом топливе. Автоматическая подача топлива и подвижные колосники делают эксплуатацию оборудования простой и удобной. Некоторые модели оборудованы предтопками, где сырье подсушивается перед попаданием в камеру сгорания.

Совет! Наиболее успешными и популярными считаются комбинированные водогрейные агрегаты, работающие на нескольких видах топлива. Но их модельный ряд сильно ограничен сложностью производства и эксплуатацией такого оборудования.

Описание оборудования

Пиролизные котлы представляют собой одну из разновидностей классических твердотопливных установок. В обычных дровяных теплогенераторах, имеющих водяное отопление, древесина и другое топливо быстро сгорает, поэтому одной загрузки будет хватать на 3−5 часов обогрева. Это существенно усложняет эксплуатацию отопителей, которые, по сути, не могут работать в автономном режиме. Для решения проблемы были сконструированы котлы пиролизного типа, отличающиеся максимально длительным временем функционирования на одной загрузке топлива.

Такие установки универсальны в использовании, что позволяет им работать на прессованных отходах деревообработки, дровах, угле и другом твердом топливе. Действие котла основывается на так называемом принципе пиролиза. При нагреве и тлении древесины с минимальным доступом кислорода из топлива выделяется газ, который хорошо горит, что существенно повышает эффективность отопительной установки.

Описание оборудования

Преимущества оборудования:

  • Отличная топливная экономичность.
  • Высокая эффективность.
  • Универсальность использования.
  • Надежность и долговечность.
  • Полная безопасность.
  • Простота эксплуатации.
  • Возможность выполнить своими руками пиролизный котел на угле.

У пиролизных устройств имеется сразу несколько камер, где топливо тлеет, а выделившийся газ дожигается при помощи специальных горелок. Необходимо лишь поддерживать тление, чтобы существенно продлить время работы котла на одной загрузке. Встроенная в отопитель автоматика увеличивает или уменьшает поступление количества воздуха в камеру сгорания, что позволяет управлять работой агрегата, обеспечивая необходимую эффективность.

Используемые сегодня пиролизные котлы отличаются компактными габаритами, а значит, их можно устанавливать в небольшие по своей площади котельные. Домовладельцу необходимо лишь позаботиться об обустройстве эффективной системы дымоудаления с целью обеспечения безопасности при эксплуатации теплового оборудования.

Описание оборудования

Современные отопительные установки полностью управляются автоматикой, имеют компактные габариты, отличаются увеличенным КПД и способны в зависимости от конкретного вида используемого топлива проработать на одной закладке до 5 суток. Пиролизные котлы, в отличие от твердотопливных установок, отличаются безопасностью в эксплуатации, а последующий уход и обслуживание оборудования не представляет какой-либо особой сложности.

Кто и как производит пиролизные котлы

Интересен тот факт, что именитые производители отопительной техники, пиролизные котлы или не производят вовсе, или имеют по одной линейке образцов, скорее экспериментальной, как дань моде.

В каталогах, на выставках солидные фирмы бочкообразную продукцию с большой загрузкой дров не показывают вовсе, объясняя это тем, что не находят в данной идее преимуществ.

Так называемые пиролизные котлы (большие металлоемкие устройства с дожигом газов, снабженные вентилятором и большой камерой для тления дров) делают те, кто гоняется за сиюминутным настроением потребителей, — мелкие фирмы, вплоть до гаражных производств.

Читайте также:  Как правильно разжигать твердотопливный котел?

Что подразумевается под названием пиролиз

Пиролиз – генерирование горючего газа и его последующее сжигание, — происходит во всех твердотопливных котлах, в большей или в меньшей степени.

Такой же процесс идет и в обычной печи, — при горении дров или угля, в каком-то месте не хватает кислорода, появляется угарный газ CO, затем он находит недостающий кислород и сгорает, выделяя тепло, превращаясь из яда в обычный углекислый газ – CO2.

В качестве экспериментов еще 1950-х годах была разработана схема котельного оборудования, где сначала топливо тлело при недостатке кислорода, затем полученное СО дожигалось во вторичной камере. Но идеи не были воплощены, как не дающие ни каких преимуществ с весомыми недостатками и дорогостоящие.

Теперь же в рекламках ядовитый угарный газ СО называют – «древесный газ».

Схема, особенности работы

Вторично в 2000-х годах, когда у среднего производителя появились достаточные производственные возможности и материалы, началось производство на бытовом уровне. У потребителя лживая реклама вызывала интерес, — появились продажи и прибыль.

Схема пиролизного котла обычная – в большой камере закладка дров сначала разгорается, затем автоматика перекрывает воздух и при его недостаче дрова тлеют длительное время. Выделяющийся угарный газ и большое количество зольных частиц – чистого углерода С смешивается с подогретым воздухом во вторичной камере, где и догорают.

В этой горелке всегда красноватое пламя – прямой признак реакции с участием углерода.

Особенность конструкции

Особенность конструкции «пиролизный котел» — наличие вентилятора 50 – 100 Вт мощностью, принудительная подача воздуха. Причем происходит движение воздуха и в первичной камере между дров, за счет завихривания (содания разрежения) в месте расположения подающей форсунки.

Наличие датчиков и управляющей автоматики, которая обеспечивает режимы работы. Большой размер, дополнительные металлические детали, камеры.

Цена пиролизного котла

Но для потребителя пиролизный котел в первую очередь отличается большой ценой. Нужно сравнивать одинаковые по мощности и по классу исполнения изделия. Окажется что цена пиролизного котла будет больше, чем у изделия классической конструкции в 2 – 3 раза.

У «не гаражных» производителей изделие под названием «пиролизное», обычной домашней мощности, будет стоить 150 тыс р. А «классический котел» — 50 тыс р. У менее знаменитых разница в цене в 2 раза – примерно так 75 тыс. р. и 35 тыс р.

За что же нужно платить больше на 50 – 100 тыс рублей? В чем выгода? За сколько времени и каким образом окупится эта сумма.

Настоящие технические характеристики

Более-менее серьезные производители стараются не давать истинных технических характеристик пиролизных котлов. Иначе все увидят, что ничего там особенного там нет. Их заменяют рекламными возгласами, лозунгами, или подачей лживых характеристик через вторичные источники, без ответственности.

Если же отыскать паспортные данные пиролизного котла именитого производителя, например Buderus ,т о вдруг окажется что КПД составляет всего-навсего 87%А у обычного котла – 80%

Советы по выбору

  1. Устанавливать стоит такой котел, к которому проще и дешевле купить топливо. Если в регионе установки дешевле уголь или дрова, стоит отдать предпочтение оборудованию на таком топливе. Если в определенное время года дешевле один вид топлива (например – уголь), а в другое время дешевле другое топливо (например – торф), то стоит выбрать универсальный котел, использующий разные виды топлива.

Очень эффективным универсальным отопителем является устройство с комбинацией возможности работы на твердом топливе и на газу.

  1. Если в доме постоянно находится человек, способный регулярно закладывать топливо в котел, то лучше выбрать классический вариант.
  2. Для отопления большого помещения лучше устанавливать более продвинутую модель – пиролизную или долгого горения.
  3. Для постоянного использования лучше подойдет чугунный прибор, для использования в качестве дополнительного обогревателя стоит установить стальную версию.
  4. Для отопления и горячего водоснабжения следует приобрести двухконтурный вариант или комплект одноконтурного и бойлера косвенного нагрева.

Почему котлы на твердом топливе стали популярны?

Современная Европа, заботясь об экологии окружающей среды, об энергосбережении и экономии на отоплении, всё чаще обращает взор не только к новым видам топлива, но и к существовавшим ранее, хотя и не столь популярным, но экономически выгодным и экологичным. Поэтому в последние годы всё чаще начинается использование отопительных систем на основе твёрдого топлива. Если нет возможности подключения магистрального газа, эти системы позаботятся о том, чтобы в вашем доме было тепло и уютно. Тем более, что цена такого отопления получается сравнительно невысокая.

Чем же вызван в настоящее время интерес к этим отопительным котлам, ведь твёрдым топливом (например, дровами) топили издревле? Связано это в первую очередь с тем, что на смену старым печкам, за которыми нужен был постоянный присмотр и в которые надо было каждые несколько часов подкладывать дрова, пришли новые, современные решения. В Европе природного газа очень мало и все понимают, что скоро придёт тот час, когда он совсем закончится, а привозной – слишком дорогое удовольствие. Поэтому развитие систем отопления на твердом топливе – одно из перспективных современных направлений для отапливания малоэтажных зданий. Для избалованного благами цивилизации человека системы отопления, основанные на современных твердотопливных устройствах, стали приемлемым решением. Новые технологии вдохнули вторую жизнь в когда-то казавшееся неперспективным направление. За последнее время появилось много новых инновационных решений, которые, несомненно, достойны интереса.

Читайте также:  Как правильно топить твердотопливный котел

Преимущества современных котлов

  • Современные котлы отопления на твердом топливе – это уже не пережиток прошлого, а сочетание передовых инновационных технологических решений.
  • Газ проведён не везде и проводить его особо не торопятся, так как современному бизнесу, захватившему природные ресурсы России, на много выгоднее продавать его за рубеж, чем отапливать собственных граждан.
  • Твёрдое топливо относится к возобновляемым источникам энергии, а вот запасы газа уже начинают иссякать. Поэтому при всё возрастающем на него спросе цена на газ стремительно растёт.
  • Отопление твёрдым топливом выходит существенно дешевле, чем дизельным или электричеством. В этом можно убедиться самому посчитав средний расход за отопительный сезон.
  • Уже не надо постоянно контролировать режим горения – подбрасывать топливо, следить за температурой, регулировать поток воздуха воздушной заслонкой и т.д., как это делалось раньше. Все современные котлы в большей или меньшей степени автоматизированы, горение твердого топлива без участия человека может происходить неделями, поэтому они получили название котлы длительного горения.

Энергонезависимость отопления

Практически все современные котлы длительного горения зависят от электроэнергии – они энергозависимые. И хотя сами некоторые котлы, как, например, Стропува (дровяные), не нуждаются в электропитании. Но для их оптимальной работы всё-равно необходима работа циркуляционного насоса. При гравитационной (самотечной) системе отопления без принудительных циркуляционных насосов система отопления теряет свою эффективность и экономичность, будет течь конденсат и забиваться сажа, что в итоге приведет к преждевременному выходу котла из строя.

Для случаев отключения электроэнергии можно использовать источник бесперебойного питания, или аккумулятор и преобразователь на необходимую мощность.

Что необходимо для работы котла?

Для того чтобы твердотопл-вный котел отопления правильно работал необходимо следующее:

  • 1. Котельная – это группа оборудования (а не помещение), которая обеспечивает работу котла всегда в наиболее оптимальном режиме при его запуске, отоплении или остановке его работы. Для каждого типа котла она своя, но наиболее общими позициями являются: циркуляционный насос, группа смешивания, расширительный бак, гребёнка.
  • 2. Дымоход, который должен быть правильно рассчитан. Недостаточная, как и избыточная, тяга вредна для котла.
  • 3. Система отопления (трубы, радиаторы).
  • 4. Бойлер горячего водоснабжения – вещь не обязательная, но согласитесь, что с горячей водой приятнее. Его можно поставить не сразу, а по мере необходимости.

Грамотно произведенный монтаж системы отопления позволит ей работать исправно долгие годы.

Мы утверждаем: можно жить за городом со всеми городскими удобствами при отсутствии магистрального газа и небольшой выделенной мощности по электроэнергии, важно уметь правильно воспользоваться тем, что у тебя есть. Это стало возможным благодаря современным твердотопливным котлам длительного горения, как, например, Stropuva, Grandeg, FACI или Kostrzewa. Если нет возможности подключения магистрального газа, то это оборудование позаботится о том, чтобы в вашем доме было тепло и уютно (включая горячее водоснабжение).

Рекомендуем: Простой автоматический Сервис подбора котла

* * *

Чем грозит применение несортированного угля

В партиях несортированного угля в избытке попадается угольная пыль, огромные куски породы размером с кулак, которые заклинивают шнек автоматического твердотопливного котла длительного горения, срывая шпонки между двигателем и редуктором. В итоге котел выходит из строя или просто дает сбои в работе. Для исправления ситуации придется немало повозиться с ним, потратиться на замену неисправных деталей и узлов.

В России редко где продается сортированный уголь, предназначенный для твердотопливных котлов, поэтому поставщики рекомендуют использовать уголь фракции 6 — 13 мм (уголь-семечко). Как правило, это антрацит повышенной калорийности. Однако, из-за высокой теплотворности и предельно высоких температур при сжигании антрацитовое топливо деформирует горелки. Со временем эти детали приходится менять.

Даже если применить антрацит мелкой фракции, который будет обладать калорийностью, допустимой для сжигания в ТКДГ, эффективной работы ждать не приходится:

  • с вероятностью 70% котел будет не дожигать уголь;
  • вдвое упадет номинальная мощность;
  • котел из 25-киловаттного может «превратиться» в 15-киловаттный
  • уголь придется пересеивать и использовать по второму кругу.

Чтобы автоматический котел длительного горения выдал заявленную мощность, необходимо подавать в горелку определенное количество топливо за 1 единицу времени:

  1. Длиннопламенный уголь имеет калорийность 6100 килокалорий на 1 кг (7 квт). Чтобы котел выдал мощность 28 квт, необходимо подавать 4 кг угля в час. За это время уголь должен сгореть полностью, но эффективно сжечь 4 кг угля за час нереально. То есть так сжечь, чтобы КПД устройства достигало хотя бы 75%, не говоря о заявленных производителем 85%.
  2. Если уменьшить подачу топлива в 2 раза, упадет мощность котла пропорционально количеству подаваемого топлива. Вот почему если котел «не поднимает» температуру выше 50 градусов, причину надо искать в неправильных настройках.

Чтобы котел с автоматической подачей топлива работал без сбоев и проблем, необходимо покупать длиннопламенный уголь. Как заявляет производитель, его калорийность составляет 6100 кКал на 1 кг (на практике показатель на 15-20% ниже). Стоит учитывать, что длиннопламенный уголь, который продается в России, имеет фракцию 13 — 50 мм, в то время, как для котлов с автоматической подачей топлива в большинстве случаев фракция не должна превышать 30 мм.

Читайте также:  Как провести настройку газового котла своими руками

Преимущества наших пиролизных котлов:

Сокращение расходов на отопление до 6 раз, окупаемость — 1 год

Для отопления каждых 100м2 помещения в среднем необходимо не более 30 кг дров в сутки.

Стоимость 1 кВт*час тепловой энергии, выработанной нашими котлами, составляет около 0,13 грн, себестоимость 1 ГКалл около 168 гривен.

Расчет экономии при использовании котла Мотор Сич

Расход дров на отопление в твердотопливном пиролизном котле

Качественный и надежный пиролизный котел — 5 лет гарантии!

Конструкция твердотопливного пиролизного котла аналогична конструкции котлов европейских производителей высшей ценовой категории, таких как Herlt, Herz, Hargassner, редко импортирующихся в Украину по причине дороговизны.

Цена же сопоставима с ценами на импортные пиролизные котлы «эконом- класса».

Твердотопливные котлы сертифицированны по системе УкрСЕПРО

Нша продукция сертифицированна в Украине и России. Имеется гигиеническое заключение санстанции, МЧС, экологии и охраны труда. Предоставляем полный пакет документов необходимый для согласования с контролирующими органами.

Сервисная поддержка 24 часа в сутки, 365 дней в году

Мы отвечаем на звонки в любые дни и в любое время. Запчасти и расходные материалы в наличии на наших складах от Харькова до Ивано-Франковска. Поставка запчасти в любой уголок Украины не более 24 часов.

Возможность сжигать в котле древесину влажностью до 50%

Твердотопливые котлы с пиролизным сжиганием топлива «АТОМ» имеют надежную футерованную защиту стенок камеры сгорания от прогорания. Благодаря футеровке камеры загрузки в ней создается высокая температура до 600С, что улучшает процесс газообразования (пиролиза) и дает возможность сжигать даже сырые дрова. Такая конструкция применяется в котлах известных мировых брендов высокого уровня, но ввиду их высокой стоимости они в Украину не импортируются.

В нашу страну в основном завозятся «облегченные версии» пиролизных котлов. Эту особенность легко заметить, сравнив вес котлов одинаковой мощности. У качественного изделия вес значительно больше.

Благодаря «облегченным версиям», у многих потенциальных покупателей сформировался неверный стереотип о чувствительности пиролизных котлов к влажности топлива, но это совершенно не так. На самом деле в правильно футерованных изделиях можно сжигать дрова влажностью свыше 50%.

Большая загрузочная камера и удобные большие дверцы позволяют загружать топливо неболее 2 раз в сутки при отсутствии необходимости колоть дрова.

Чистый дым, полное отсутствие сажи и минимальное количество золы (в 3 раза меньше, чем в обычных классических котлах);

При горении топлива в котле, количество вредных выбросов в атмосферу, как минимум в три раза меньше, чем в классических твердотопливных котлах. Удаление золы производится раз в 3-4 дня и занимает несколько секунд.

Возможность установки на улице под навесом

Это противоречит существующим СНиПам, но благодаря хорошей теплоизоляции стенок котла, его тепловые потери минимальны. Достаточно большое количество реализованных нами котлов установлены на улице под навесом и уже несколько лет эффективно отапливают помещения.

Разновидности твердотопливных котлов

Принцип действия твердотопливных котлов позволяет им быть частью различных современных схем. Речь идет как о самых простых одноконтурных приборах, так и о мощнейших многофункциональных агрегатах с высокой производительностью. Существует несколько способов классификации твердотопливного оборудования.

Разновидности твердотопливных котлов

По материалу изготовления:

  1. Из стали. Стоимость на стальные приборы ниже, чем на чугунные. К тому же они более просты в обслуживании: чистка проходит без особых проблем. Из недостатков можно выделить чувствительность моделей к температуре в обратной трубе: она должна быть не менее +60 градусов. Это предусматривает использование специальных клапанов для поддерживания необходимого температурного режима путем подмешивания в обратку горячей воды из подающей трубы.
  2. Из чугуна. Отличаются более высокой долговечностью, однако требуют сложный уход. Использование чугунных твердотопливных котлов рекомендуется в случае их непрерывного использования. Приобретение сверхнадежного чугунного агрегата только для аварийных случаев является непрактичным решением. С подобными задачами в состоянии справиться более дешевые стальные модели.

Виды котлов на твердом топливе длительного горения

Если брать классические котлы на твердом топливе длительного горения, то у нас будет всего 2 варианта. Это пиролизные котлы с верхним горением и поддувом воздуха. И шахтные газогенераторные котлы с нижним горением.

Виды котлов на твердом топливе длительного горения

К ним добавляется вариант, по которому работают все «стропувы» — вертикальная закладка и механическая «добивка» топливника посредством винта или другого пресса.

Далее, имеем вариант номер 4 – новомодные «огненные ящики» с дожигом пиролизных газов прямо под сводом топки при помощи подачи в верхнюю часть воздуха извне. К ним относятся все клоны «булерьянов» — Бренеран, Бутаков и т.п. И кстати. Всем известные колпаковые печи с подсосом воздуха – относим туда же.

Виды котлов на твердом топливе длительного горения

И, наконец, пятый вариант – просто твердотопливные котлы с большой топкой, реально гигантской топкой, которые не только обеспечивают длительное горение, но и производят хороший теплосъем с дымовых газов, за счет правильно организованных дымовых ходов. И еще за счет дополнительных инженерных решений, который позволяют отнимать тепло у дымовых газов. Например, это использование турбулизаторов, которые отнимают тепло у дымогазов на самой последней стадии.

Dartshouse - точечный ремонт вашего дома