Пиролизни отоплителни котли: принцип на работа и видове котли за дълго горене

Годините минават, науката и технологиите продължават напред, а твърдите горива все още се търсят. Изгарянето на дърва в традиционна печка или в котлона не е много ефективно, но ситуацията беше променена от пиролизните отоплителни котли - агрегатите се характеризират с висока ефективност и сравнително проста работа.

Съгласете се, това са доста значими аргументи при организиране на автономно отопление. Ако търсите ефективен котел за дома, тогава трябва да разгледате по-отблизо пиролизните котли.

Ще ви кажем колко дълго са подредени и работят горивните агрегати, какви са техническите и експлоатационните им характеристики, а също така ще предоставим преглед на най-оценените модели на местни и чуждестранни производители.

Какво е пиролиза

Дървата за огрев са може би първото гориво в човешката история. Почти всеки знае колко бързо изгарят на открито и че не се отделя толкова много топлина. Но ситуацията кардинално се променя, ако създадете различни условия за процеса на горене.

Така нареченото изгаряне на пиролиза се извършва в затворени камери. Там се зареждат дърва за огрев или други твърди горива от подобен тип: пелети, дървени стърготини, дървесни отпадъци и др.

Горивото се запалва и след това количеството въздух, влизащ в камерата, се намалява.

Както знаете, по време на горенето протичат процеси на окисляване, един от основните участници в които е кислородът, който се съдържа във въздуха. Ако има малко кислород, реакцията се забавя и дървесината гори бавно, всъщност при такива условия те просто тлее. В този случай се отделя определено количество топлинна енергия, пепел и горим газ.

Процесът на пиролиза не свършва дотук. Газът, получен чрез изгаряне на първично гориво, се смесва с въздушните маси и също изгаря. В резултат на това той излъчва много повече топлинна енергия, отколкото при използване на стандартни генератори на топлина.

Следователно пиролизните котли демонстрират много прилична ефективност в сравнение с тяхната чисто "братя" на твърдо гориво, както и често предоставят възможност за значително спестяване на отопление.

Предимството на отоплителното оборудване от този тип е, че принципът на неговата работа и устройство е сравнително неусложнен. Количеството въздух, постъпващ в горивната камера, се регулира от конвенционален механичен амортисьор. Прост дизайн гарантира надеждността на устройството, повреди на пиролизните котли - това не е често явление.

Тази диаграма ясно показва всички етапи на процеса на изгаряне на пиролиза. Температурата вътре в устройството може да достигне 1200 ° C (+)

Друг плюс на пиролизните котли е дълъг период на горене. Пълното зареждане на устройството с гориво ви позволява да не пречите на процеса в продължение на няколко часа, понякога повече от един ден, т.е. няма нужда постоянно да хвърляте дърва за огрев в пещта, както се случва при открито изгаряне.

Разбира се, това не означава, че пиролизният котел може да бъде оставен без надзор. Както и при другите отоплителни съоръжения, има строги правила за безопасност.

Струва си да се помни, че пиролизният котел не е всеяден - влажността на горивото трябва да е ниска. В противен случай част от ценната топлинна енергия няма да се изразходва за загряване на охлаждащата течност, а за изсушаване на горивото.

Пиролизните котли за горене, особено изработени от чугун, имат значително физическо тегло, така че те винаги са представени само от подови модели

Когато се реализира пиролизно изгаряне, горивото изгаря почти напълно, ще е необходимо устройството да се почиства много по-рядко, отколкото при използване на традиционен котел на твърдо гориво. Фината пепел, получена след почистване, се използва като тор. Изгарянето на гориво в такива котли се извършва отгоре надолу.

Следователно възможностите за естествена циркулация на въздуха в пещта са забележимо ограничени. Използването на принудително впръскване на въздух с помощта на вентилатор значително подобрява ефективността на устройството, но в същото време прави котела летлив, тъй като вентилаторът се нуждае от електрическа енергия.

Устройството и работата на пиролизния котел

Пещта на пиролизния котел е разделена на две отделения. В първия се изгаря дърва за огрев, а във втората - вторично се изгаря смес от пиролизни газове и въздух. Отделя първата камера от втората решетка, върху която е положено горивото.

Въздухът обикновено се принуждава от малък вентилатор. Макар и в малки модели, понякога се използва димоотвод за създаване на сцепление.

Тази диаграма показва устройството на пиролизния котел с по-ниско горене. Дървата за изгаряне бавно с малко количество кислород и отделят горим газ (+)

Наличието на принудителна вентилация може да се счита за основната разлика между пиролизния котел и класическия модел на твърдо гориво. Корпусът на устройството се състои от две части, поставени една в друга. Пространството между стените е изпълнено с охлаждаща течност, ролята на която традиционно се играе от вода.

Първо, горивото се зарежда в първото отделение на пещта на пиролизния котел, след това вентилаторът се включва и горивото се подпалва. Получените горими газове се прехвърлят във второто отделение, смесват се с въздух и се изгарят.

Температурата на горене може да достигне 1200 ° C. Водата във външния топлообменник се нагрява и циркулира през системата за отопление на дома. Остатъците от горивните продукти се отстраняват през комина.

Сравнително висока цена може да бъде укорена за устройства, които използват принципа на пиролиза при изгаряне. Конвенционалният котел за твърдо гориво струва значително по-малко. Но в котлите с дълго горене дърва за огрев изгарят почти напълно, което не може да се каже за класическия котел.

Дървата за котел за пиролиза имат определени изисквания за размер и влажност. Подробна информация може да намерите в инструкциите на производителя.

Когато избирате котел за пиролиза, трябва да се помни, че евтините модели с ниска мощност обикновено са проектирани само за дърва за огрев. Скъпите модификации могат да работят на различни видове гориво.

Освен това ще бъде необходимо максимално да се зарежда горивото в устройството, намаляването на натоварването води до повишено образуване на пепел и сажди, а също така се отразява негативно върху работата на устройството като цяло.

Най-горещите котли

Една от опциите за устройство за пиролиза е горещ котел. Принципът на работа на тези два блока е много сходен.

По същия начин в пещта се зарежда голямо количество твърдо гориво с ниска влажност, въздухът се насилва принудително, а горивото тлее с намалено количество кислород. Клапан, който контролира потока на кислород, е зададен в положение.

Схема на устройството на котела с горно горене. Пещта на такъв котел има мъртво дъно, частици от продукти от горенето се отстраняват през комина (+)

Но котлите с дълго горене нямат нито пепел, нито решетка. Дъното е празна метална плоча. Такива котли са проектирани така, че дървата да изгорят напълно, а малкото количество пепел, останало в пещта, се издухва от въздуха.

Такива устройства се характеризират с висока ефективност и също работят при температури над 1000 ° C.

Основната характеристика на такива устройства е, че те наистина осигуряват дълъг живот при пълно натоварване. Горивната камера в такива устройства обикновено е под формата на цилиндър.

Горивото се зарежда в него отгоре, отгоре, в центъра, въздухът, необходим за горенето, се изпомпва.

В котлите с горещо горене устройство за инжектиране на въздух е подвижен елемент, който се спуска, докато дървата изгарят

По този начин, бавно тлеене на горния слой гориво. Горивото постепенно изгаря, нивото му в пещта намалява. В същото време позицията на устройството за подаване на въздух към пещта се променя, този елемент е мобилен в такива модели и той практически лежи на най-горния слой на дърва за огрев.

Вторият етап на горене се извършва в горната част на пещта, която е отделена от долното отделение с дебел метален диск. Горещите пиролизни газове в резултат на изгарянето на гориво отдолу се разширяват и придвижват нагоре.

Тук те се смесват с въздух и изгарят, като допълнително прехвърлят към топлообменника твърда част от топлинната енергия.

Лъчът, който държи диска, който разделя горивната камера на две части, като самия този диск, е постоянно изложен на висока температура по време на работа на горния горивен котел. С течение на времето тези елементи изгарят, те ще трябва периодично да се подменят.

На изхода от втората част на горивната камера обикновено се монтира регулатор на тягата. Това е автоматично устройство, което определя температурата на охлаждащата течност и в зависимост от получените данни регулира интензивността на движение на горим газ. Той предпазва устройството от възможно прегряване.

Струва си да се отбележи, че външният топлообменник в такива котли реагира на промените в скоростта на циркулация на течността в топлообменника, т.е. температурни колебания По повърхността на устройството веднага се образува кондензат, което причинява корозия, особено когато става въпрос за стоманени котли.

За предпочитане е да вземете устройство, изработено от чугун, което е много по-добре устойчиво на такова въздействие.

Въпреки че горивото в пиролизните котли с продължително горене трябва да гори без остатък, на практика това не винаги се случва. Понякога пепелта се синтерова, образувайки частици, които трудно се отстраняват с помощта на въздушен поток.

Ако в пещта се натрупа голям брой такива остатъци, може да се наблюдава забележимо намаляване на топлинната мощност на агрегата. Следователно горният котел трябва да се почиства периодично.

Характеристика на устройства от този тип е, че докато горивото гори, то може да се зарежда, без да се изчаква да запали цялата отметка за гориво. Това е удобно, когато трябва да се отървете от горими битови отпадъци.

Съществуват и разновидности на горещите котли, които работят не само на дърва, но и на въглища. В пиролизните котли от този тип няма сложни автоматични устройства за управление, поради което сериозни повреди са изключително редки.

Дизайнът на котела с горно горене позволява пещта да се зарежда само частично, ако е необходимо. В този случай обаче изгарянето на най-горния слой гориво може да не е лесно. Самото гориво трябва да бъде изсушено, дърва за огрев от открити трупи не са подходящи за такъв котел.

Горивото на големи фракции също не трябва да се използва за този тип оборудване, т.е. дървата за огрев ще трябва да бъдат нарязани на малки парченца.

Характеристики на работа на газови котли

Ефективността на пиролизния котел зависи от вида и качеството на горивото. Технически можете да зареждате в пещта не само дърва, но и въглища и дори торф, повечето съвременни модели котли са проектирани да използват няколко вида гориво.

Дървесината изгаря за около 5-6 часа, в зависимост от сорта. Колкото по-твърдо е дървото, толкова по-дълго гори.

Съвременните модели пиролизни горивни котли могат да работят върху различни видове дървесно гориво: дърва за огрев, брикети, пелети, въглища, торф и др.

Около десет часа ще бъдат изразходвани за изгаряне на черни въглища, а същото количество кафяви въглища ще тлее в рамките на осем часа. На практика техниката на пиролиза демонстрира най-високия топлопренос при зареждане със сухо дърво. За дърва за огрев със съдържание на влага не повече от 20% и дължина около 45-65 см. Се считат за оптимални.

Ако няма достъп до такова гориво, могат да се използват въглища или други изкопаеми горива: специално брикети от дървени стърготини и дървесни пелети, дървесни отпадъци, торф, целулозни материали и др.

Преди да започнете работа с котела, внимателно проучете препоръките на производителя на устройството по отношение на горивото.

В пиролизните горивни котли всмукването на въздух се регулира от конвенционални механични клапани. Липсата на усъвършенствана електроника осигурява висока толерантност

Твърде мокрото гориво в такива устройства е неприемливо. Когато се изгори, в камината се образуват допълнителни водни пари, които допринасят за образуването на странични продукти като катран и сажди.

Стените на котела се замърсяват, преносът на топлина намалява, с течение на времето котелът може дори да спре да работи и да изчезне.

Ако използвате дърва за огрев с твърде висока влажност за пиролизния котел, вътре в устройството ще има условия за образуването на катран, което ще влоши топлопредаването на устройството и може да доведе до повреди

Ако в пещта се постави сухо гориво и котелът е настроен правилно, пиролизният газ, получен в резултат на работата на устройството, ще произведе жълто-бял пламък. Такова изгаряне е придружено от незначително отделяне на странични продукти от изгарянето на гориво.

Ако цветът на пламъка е боядисан по различен начин, има смисъл да проверите качеството на горивото, както и настройките на устройството.

Пиролизни газове, смесени с въздух, изгарят със стабилен жълто-бял пламък. Ако цветът на пламъка се е променил, може да се наложи да проверите настройките на котела или качеството на горивото

За разлика от конвенционалните устройства за твърдо гориво, преди зареждането на дърва за огрев в пиролизни котли, работещи на твърдо гориво, пещта трябва да се нагрее.

За да направите това, изпълнете следните стъпки:

1. На дъното на пещта се зарежда малък сух разпалване (хартия, дървени стърготини и др.)
2. Запалете го с факла от подобни материали.
3. Затворете вратата на горивната камера.
4. Вратата на товарната камера се оставя леко отворена.
5. Добавете порции запалване, докато гори.
6. Процесът се повтаря, докато на дъното се образува тлеещ въглищен слой.

В този момент пещта вече се загрява до около 500-800 ° C, създавайки условия за зареждане на основното гориво. Не използвайте бензин, керосин или други подобни течни вещества, за да запалите разпаления. Преди да загреете пещта на котел с дълго горене, уверете се, че устройството е готово за работа.

Характерна особеност на пиролизните горивни котли е малко количество пепел и пепел, което улеснява процеса на почистване на устройството и неговото поддържане

За да направите това, проверете за сцепление, херметичност на вратите, работоспособността на заключващите механизми и настройка на оборудването, наличието на охлаждаща течност в отоплителната система и т.н.

След това включете термостата, за да сте сигурни, че устройството получава напрежение. След това се отваря портата за директно течение и котелът се проветрява за 5-10 минути.

Разгледайте популярни модели

Трябва да се разбере, че всеки пиролизен котел е доста тежък блок, който не е предназначен за окачване на стена. Такива устройства могат да се използват както за отопление на малка къща, така и за просторни къщи. Подобно на другите отоплителни блокове, котли с продължително изгаряне варират по мощност.

При избора на пиролизен котел за горене човек трябва да се ръководи от такива индикатори като топлинната мощност на устройството, размера на зареждащата камера, наличието на втора верига и т.н.

Този показател обикновено се ориентира от купувачите.

Сред популярните модели на тази техника трябва да се спомене:

• Atmos (Украйна) - представена от устройства, които могат да работят на дърва и въглища, мощността варира от 14 до 75 киловата.
• атака (Словакия) - може да се справи с отоплението на помещения до 950 квадратни метра. м, някои модели са в състояние да продължат да работят дори в случай на прекъсване на електрозахранването.
• Bosch (Германия) - висококачествени продукти на добре известна марка, мощността варира между 21-38 киловата.
• Buderus (Германия), представена от владетели Elektromet и Логано, първата е добре позната в Европа като класическа версия на пиролизния котел, втората е по-модерни версии, предназначени за частни домове.
• Gefest (Украйна) - устройства с висока мощност с ефективност до 95%.
• CT-2E (Русия) е специално проектирана за големи жилищни помещения, капацитетът на единицата е 95 киловата.
• OPOP (Чехия) - сравнително евтини котли, надеждни и издръжливи, мощност 25-45 киловата.
• Stropuva (произведени в Литва или Украйна) с капацитет от седем киловата е напълно подходящ за малка къща, но в моделната гама са представени и по-мощни устройства.
• Viessmann (Германия) - идеален избор за частни домакинства, мощността започва от 12 киловата, използването на съвременни технологии ви позволява да спестите гориво.
• "Буран" (Украйна) с капацитет до 40 киловата е друга популярна опция за собствениците на големи вили.
• "Логика" (Полша) устройства с висока мощност от 20 киловата лесно отопляват помещения до 2 хиляди квадратни метра. м, по-скоро е котел за промишлени нужди: отоплителни работилници, офиси, оранжерии и т.н.

Когато избирате пиролизен котел за частна къща, трябва да обърнете внимание на модели с две вериги, за да не само да отоплявате жилището, но и да му осигурите автономно захранване с топла вода.

Топлообменникът за битова гореща вода може да бъде тип съхранение или поток. За последната опция се използват котелни модели с повишена топлинна мощност.

Ако искате да спестите пари, можете да опитате да направите пиролизен котел със собствените си ръце. Технологията на нейното сглобяване е описана в тази статия.

Изводи и полезно видео по темата

Това видео илюстрира принципа на работа на пиролизния котел:

Подробен преглед на работата на котела с горно горене можете да намерите тук:

Пиролизните котли не са евтини, но напълно оправдават средствата, инвестирани в тяхната покупка. При правилна инсталация и поддръжка такива устройства ще осигурят на къщата стабилна и евтина топлина.

Търсите пиролизен котел за отопление на къща? Или имате опит с експлоатацията на такива единици? Моля, оставете коментари към статията и споделете впечатленията си от използването на пиролизни котли. Формата за обратна връзка се намира в долния блок.