Котел длительного горения с водяным контуром. Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром

Повсеместная газификация городов, увы, не обеспечивает стопроцентную возможность пользоваться всем, без исключения, именно природным газом.

Это связано не только с тем, что процесс прокладки газопровода идет медленно, но и с личными предпочтениями энергопотребителей. Твердое топливо было популярным во все времена благодаря своей доступности, невысокой цене и большой эффективности.

Разновидности

Энергонезависимые пиролизные котлы

Существует две основных группы котлов по принципу требовательности к топливу:

1. Энергозависимые (в таких котлах используется только полноценное твердое топливо влажности не более 25%).
2. Энергонезависимые (в качестве топлива можно использовать опилки, щепу и другие продукты, влажность которых составляет 50% и более).

Большее распространение получили именно энергонезависимые виды, так как есть возможность использования различных видов отходов, а также сам процесс пользования намного проще, чем у зависимых котлов. (Подробнее о различных видах топлива для пиролизных котлов читайте в ).

Еще одна классификация по принципу функциональности выглядит следующим образом:

1. Парогенератор пиролизный.
2. Пиролизный котел одноконтурный (помещение отапливается за счет нагрева воды в системе одним водяным контуром).
3. двухконтурный (не только обогревает помещение, но и дополнительно снабжает горячей водой).

От того, какие площади и виды помещений обогревает такой котел, зависит его размер, оборудование, оснащение и виды применяемого топлива. На больших производствах давно устанавливаются промышленные газогенераторные котлы с целой сложной системой обеспечения отопления.

Полезно знать владельцам небольших столярных мастерских, что существование пеллетных котлов упрощает задачу утилизации отходов производства, так как основным топливом служат брикеты или гранулы из древесной стружки. Плюс таких отопителей в компактном размере, а обеспечение процесса происходит при установке дополнительного оборудования.

Именно таким образом минимизируется размер агрегата, в отличие, например, от больших генераторов без вентилятора или там, где используется пиролизная приставка.

Еще одним отличительным признаком этих котлов является особенность конструкции, которая обеспечивает теплом не нагревом воды в системе, а имеет воздухогрейный принцип. Это упрощает обогрев помещения тем, что нет необходимости в разведении водяной системы в маленьких помещениях.

Достоинства и недостатки

Перед тем, как решиться на приобретение того или иного вида , конечно же, нужно знать все его плюсы и минусы, так как только взвесив все аспекты, можно прийти к правильному выбору.

Преимуществ у таких агрегатов больше, чем недостатков, но выделить стоит и те и другие.

К плюсам котлов на основе пиролиза можно отнести:

• длительное время сгорания и тления (от 12 часов до 2 суток), при этом процесс является контролируемым и регулируемым;
• высокая степень безопасности, полученная автоматической регулировкой системы;
• благодаря четырем этапам происходит полное сгорание топлива, полное устранение отходов и высокий КПД;
• минимальный процент выхода вредных веществ, достигаемый высокой температурой в камере дожига;
• воздушный поток минимизируется процессом горения, что обусловливает экономию;
• разнообразие используемого топлива.

Особенности использования пиролизных котлов Гейзер:

Несмотря на высокую эффективность работы таких установок, все же выделяются и минусы, которые иногда становятся камнем преткновения при выборе между газовой горелкой, электротеном или пиролизным котлом:

• объем камеры позволяет загрузить топливом лишь половину своего объема, так как при большей загрузке снижается КПД;
• большинство видов котлов энергозависимые, а это значит, что спектр используемого топлива сужается;
• высокая стоимость пиролизных котлов.

Возможно, Вас также заинтересует статья о .

Интересный обзор современных моделей пиролизных котлов читайте .

Взвесив все «за» и «против», несомненно, выбор в пользу таких видов отопителей будет положительным. Ни высокая стоимость, ни особое внимание к качеству топлива не перевешивает экономичность и быструю окупаемость, поэтому популярность пиролизных котлов в последние годы лишь набирает обороты и это, пожалуй, лучший способ отопления твердым топливом.

Смотрите видео, в котором опытный пользователь разъясняет критерии выбора пиролизного котла длительного горения с водяным контуром:

По мере усложнения технико-конструкционного исполнения котельного оборудования расширяется и его функциональность. В каждом сегменте обогревательных агрегатов сегодня представлены пиролизные модели, версии с поддержкой контуров горячего водоснабжения (ГВС), а также системы с возможностью длительного горения. Очевидно, что появляются и сочетающие в себе весь перечень современных идей для такого рода техники. На практике пиролизный котел длительного горения с водяным контуром дает массу преимуществ рядовым владельцам дач и загородных домов, которые стремятся комплексно обеспечивать себя теплом и горячей водой.

Устройство котла

Типовая конструкция включает в себя две топочные камеры, теплообменник и зольник. Это базовый набор функциональных элементов, которые обеспечивают процессы загрузки топлива, нагрев водного носителя и сбор продуктов сгорания. В остальном в зависимости от модификации устройство агрегата может меняться с ориентировкой на определенные функциональные дополнения. Например, может дополнительно интегрироваться конденсатор, представляющий собой резервуар с тепловой изоляцией. Он аккумулирует тепловую энергию для последующей ее отдачи водяному контуру.

Обязательной частью технической инфраструктуры котла является система дымохода. Это канал отвода газовых продуктов сгорания, работа которого характеризуется тягой - то есть скоростью выведения дыма. С помощью специальной заслонки-шибера можно регулировать пропускную способность дымохода, с которым связан пиролизный котел длительного горения. Отзывы отмечают, что очень важно соблюдать баланс в регуляции объемов выведения дыма. Дело в том, что котлы с длительным сгоранием топлива отличаются продолжительным и динамичным процессом работы, поэтому в течение всего сеанса может потребоваться многократная корректировка пропускной способности канала. Соблюдение баланса требуется, чтобы воздушные массы не «гуляли» в дымоходе, а отработанные газы стабильно выводились наружу.

Принцип работы пиролизной системы

Концепция пиролизных нагревательных устройств достаточно проста, но на практике дает существенное преимущество в виде повышения КПД. Для начала стоит подчеркнуть отличие конструкции таких котлов от технического устройства обычных твердотопливных систем. Как говорилось выше, котел имеет две топочные камеры - в этом и заключается особенность оборудования. Одна выполняет традиционную задачу организации места для сжигания топлива, а вторая как раз обеспечивает эффект пиролиза. В чем он заключается? Если первая камера извлекает энергию, например, непосредственно из дров, то вторая перерабатывает газ, выделяемый в ходе первичного сжигания. В отличие от первого этапа сгорания, процесс пиролиза предусматривает подмешивание кислорода для повышения эффективности аккумуляции тепловой энергии. В сущности, реализуется принцип двойной переработки одной и той же партии топлива, что, несомненно, положительно сказывается на экономии и повышении производительности котла.

Принцип работы систем длительного горения

В отличие от пиролизной системы идея поддержания длительного горения не требует принципиального изменения конструкции агрегата. Однако изменения в параметрах все же есть. В первую очередь такой котел оснащается крупной камерой сгорания. То есть в комбинированном варианте сжигание дров может осуществляться в массивном отсеке, а догорание газов - в небольшой смежной топке. Например, если обычные котлы имеют камеры размером 30-50 см, то концепция длительного сгорания потребует использования как минимум топок на 60 см. Что еще важно, устройство и принцип работы пиролизных котлов ориентируются на широкие возможности регуляции процесса сгорания. Достигается это посредством более функциональной, а иногда и автоматизированной системы шибера, то есть регулятора пропускной способности дымохода. Этот механизм отвечает за интенсивность сгорания путем сокращения или увеличения объемов допуска кислорода. К преимуществам данной системы относят возможность рационального расхода тепла от одной кладки и отсутствие необходимости частого обновления топливного материала.

Организация ГВС в котле

Инфраструктура подготовки горячей воды в оборудовании формируется с помощью трех компонентов - теплообменника, бойлера и каналов циркуляции. В теплообменнике происходит непосредственный нагрев воды под воздействием тепловой энергии, которая вырабатывается в процессе сгорания топлива. К слову, использование котла специально для функции ГВС в некоторых системах с автоматическим управлением позволяет сразу после доведения температуры воды до нужного режима отключать оборудование. Готовая для использования вода направляется или в бойлер, или сразу по контурам к потребителям. Современный и бойлером позволяет содержать порядка 30-50 л горячей воды для самых разных нужд. Если же требуются более емкие хранилища, то стоит изначально подбирать отдельные бойлеры, которые не входят в единую конструкцию котла, а подключаются через свои коммуникационные каналы. Такой резервуар может содержать до 200 л, а промышленные модели - порядка 500 л.

Рабочие характеристики оборудования

Непосредственно тепловой объем определяется мощностью котла. Начальная планка соответствует 3-5 кВт. Этого показателя мощности достаточно для обслуживания небольших помещений - например, дачи. Для использования оборудования в составе домашней системы отопления рекомендуется делать такой расчет - 1 кВт на 10 м2. Так, модели на 20 кВт вполне хватит на обслуживание дома площадью 200 м2. Важен и параметр потребления топлива, который определит энергоэффективность агрегата. Средний пиролизный котел длительного горения с водяным контуром на дровах расходует за час порядка 1-10 кг. Объем потребления как раз зависит от мощности и, в свою очередь, будет определять частоту загрузки новых дровяных кладок. Также существенным параметром является и диаметр дымохода, определяющий границы пропускной способности отработанных газов - эта величина составляет от 13 до 20 см

Разновидности агрегатов по материалу

Большое значение, с точки зрения эксплуатационной надежности и теплоотдачи, имеет материал теплообменника. Так, чугун считается наиболее долговечным металлом для изготовления этой функциональной части - можно сказать, основы котла. Он не подвергается коррозии, устойчив к механическим воздействиям, способен выдерживать большие тепловые нагрузки, однако резкие температурные колебания все же могут вызвать образование трещин, которые приведут и к развитию ржавчины. Прямую конкуренцию чугуну составляет сталь. Благодаря пластичности такие сплавы могут использоваться и в условиях перепадов температур, но пиролизный котел длительного горения с водяным контуром в процессе работы способствует выделению конденсата, что обуславливает риск появления коррозии даже в условиях эксплуатации в нормальном режиме. Существуют и котлы с медными теплообменниками, которые хороши и высокой теплопроводностью, и отсутствием риска появления ржавчины. Но в плане надежности и прочности медь наиболее проигрышное решение.

Разновидности по виду топлива

В большинстве своем пиролизные котлы работают на дровах. Именно этот топливный материал позволяет осуществлять двойную переработку сырья с выделением больших объемов тепловой энергии за счет древесного газа. По этой причине такие агрегаты называют газогенераторными котлами независимо от возможностей использования других видов топлива.

В качестве альтернативы можно рассмотреть комбинированные системы на электричестве или чистом газовом топливе. Но в данном случае при переходе на эти режимы эксплуатации пиролизный эффект работать не будет. К слову, даже стандартный котел пиролизный на дровах предусматривает возможность питания от сетей на 220 или 380 В. Энергоснабжение требуется для обслуживания автоматики или вентиляторной установки, которая способствует повышению того же пиролизного эффекта путем нагнетания кислорода.

Производители

Среди иностранных производителей теплового оборудования внимания достойны фирмы наподобие Buderus и Atmos. Под этой маркой выходят качественные и долговечные агрегаты для домашнего и промышленного применения. Такое оборудование пользователи характеризуют как функциональное, современное и надежное. В российском производственном секторе котел твердотопливный с водяным контуром представляют компании «Буржуи-К» и «Печкин». Во всяком случае, инженеры данных предприятий демонстрируют наиболее успешные разработки, некоторые из которых выполняются по европейским стандартам качества.

Вопрос цены

Стоимость котлов с пиролизным эффектом на базовом уровне превосходит стандартные модели твердотопливных агрегатов из-за сложной конструкции. Минимальный ценовой уровень можно обозначит в границах 10-15 тыс. руб. Это оборудование мощностью до 10 кВт встречается в тех же семействах производителей «Печник» и «Буржуй-К». В линейке Buderus цена пиролизных котлов значительно выше - порядка 100-150 тыс. Это связано и с увеличением мощности (до 100 кВт), и с укрупнением габаритов моделей.

Аксессуары и дополнения для котлов

Сегодня все чаще разработчики теплового оборудования обращаются к системам автоматизации, уровень которых может определять сам пользователь в процессе ее проектирования. В частности, газогенераторные котлы можно дополнять системами регуляции температурного режима, программирующими панелями, датчиками тепла и влаги, таймерами и т. д.

Что касается конструкционных решений, то следует иметь в запасе сантехническую фурнитуру для поддержки работы водных контуров - уплотнители, фитинги, переходники и прочие расходники. Для более основательного управления параметрами работы оборудования можно вмешаться и в организации системы подвода воздуха для более эффективного сгорания топлива. Технически эту функцию выполняют чугунные колосники для котлов, укладываемые над поддувалом в специальной нише. Выбрав конструкцию нужного параметра с подходящими размерами отверстий, можно обеспечить тот или иной уровень интенсивности горения. В качестве дополнения можно приобрести и упомянутый выше бойлер - в зависимости от потребностей выбираются его габариты и вместительность.

Как выбрать лучший пиролизный котел?

Оптимальный выбор может быть разным. Для решения бытовых задач стоит ориентироваться на функциональные и эргономичные модели - с небольшой мощностью от тех же российских компаний. Они должны быть удобны в эксплуатации и практичны в обслуживании. К тому же и цена пиролизных котлов будет подъемной для рядового домовладельца или дачника - в рамках 15-20 тыс. можно найти достойный вариант. Однако для объектов промышленного типа скорее важна мощность и долговечность агрегатов. И этот выбор лучше делать в пользу продукции компаний уровня Buderus.

Заключение

Сложность конструкции котлов с пиролизным действием обуславливает не только положительные эксплуатационные свойства оборудования наподобие высокого КПД. Пользователь должен быть готов к переходу на новую систему подачи топлива и регуляции процесса горения. Кроме того, пиролизный котел длительного горения с водяным контуром требует более основательного технического обслуживания. Некоторые модели избавляют владельцев от чистки зольников, в чем есть преимущество, но поломки двойной камеры сгорания или перенастройка воздуховода потребует выполнения гораздо более ответственных мероприятий. Отдельного внимания в техобслуживании также потребует и водные контуры с бойлером.

С подорожанием газа значительная часть владельцев частных домов более пристально присматриваются к твердотопливным котлам. А в некоторых местностях его просто нет, и тогда остается не так много вариантов отопить жилище.

Для многих этот вид отопления ассоциируется со старыми дровяными печками, требующими постоянного присмотра и обслуживания. В то же время интернет раздувается от предложений приобретения современных твердотопливных котлов длительного горения, которые по заверениям их производителей, могут работать без вмешательства от недели до месяца с одной загрузки топлива. Так ли это? Попробуем разобраться.

Котлы длительного горения с водяным контуром на дровах

Прежде, чем покупать такой агрегат, рассмотрите свои возможности по обеспечению его соответствующим топливом. Разные марки твердотопливных котлов работают с различными его видами и, зачастую, очень требовательны к качеству. Некоторые модели могут работать с несколькими видами топлива, но такая универсальность либо сильно скажется на показателях длительности его горения от загрузки до загрузки, либо усложнит процесс обслуживания, либо радикально повлияет на КПД котла. А скорее – на все упомянутые характеристики сразу.

Отсюда и отзывы их владельцев: от умеренно положительных, до крайне негативных.

Самый большой спрос в России существует на котлы длительного горения с водяным контуром c загрузкой обычными дровами.

Это объясняется несколькими факторами:

• такие котлы часто встраиваются в существующие системы контуров водяного отопления домов взамен или одновременно с газовыми;
• системы конвекционного водяного отопления домов больше знакомы и привычны российскому потребителю;
• наличие больших запасов древесины в РФ и, соответственно, относительно невысокая стоимость дров, или вообще доступ к бесплатному ресурсу: отходы деревообрабатывающего производства, деревянная тара и прочее;
• более простые способы хранения и содержания запасов топлива, чем того же угля или топливных брикетов.

Сразу оговоримся, что лучшие модели таких агрегатов способны работать на одной загрузке дров в идеальных условиях от 10 – 12 часов до суток, в зависимости от емкости топливника, и съедают от 40 до 80 кг дров. Именно этим параметром и обеспечивается длительность их горения. Но не только им. Существует ряд технических решений, позволяющих до 3-х раз увеличить время работы такого твердотопливного котла в сравнении с традиционным. А именно:

1. Сгорание древесины происходит не сразу по всей высоте закладки, а в заданной области (только сверху или снизу). Это обеспечивается герметизацией котла и дозированной подачей кислорода в необходимую его область.

Нагнетается он при помощи улитки с саморегулирующейся заслонкой.

Она управляется блоком автоматики.

Без такого наддува котел работает в режиме тления топлива, что увеличивает время его полного прогорания. Правда, длительное его пребывание в таком режиме приводит к ускоренному сажеобразованию, что вызывает необходимость более частой чистки как самого котла, так и дымохода. При падении температуры ниже заданной, срабатывает включение надувочного вентилятора и горение усиливается.

2. В процессе прогорания дров образуются: древесный уголь и дымовые газы. На принципе дожигания их смеси с кислородом построены т.н. пиролизные котлы.

В них дымовой газ из зоны горения дров отводится в топку, по пути смешиваясь с нагнетаемым кислородом, где и дожигается, что:

• существенно повышает КПД котла (до 90 – 95%);
• уменьшает сажеобразование;
• минимизирует зольные отходы;
• экономит денежные средства владельца.

Последнее особенно важно, принимая во внимание высокую стоимость всех пиролизных твердотопливных котлов.

Часто топки пиролизных котлов футеруют шамотным кирпичом из-за высокой температуры дожига (порядка 1200°С).

3. Отводимые в дымоход продукты сгорания проходят через систему дымооборотов котла, подключенных к водяному контуру отопления дома, в котором циркулирует теплоноситель (зачастую им выступает вода).

Иногда теплообменник представляет собой водяной бак с вваренным в него большим количеством труб, через которые выводятся газы, отдавая свое тепло воде.

Выбирая дровяной котел длительного горения важно учитывать два момента:

Во-первых , предлагаемый производителями примерный расчет мощности твердотопливного котла, в котором на каждые 10 кв.м. площади дома должен выделяться 1 кВт, желательно увеличить вдвое, иначе ни о каком долгом горении речи быть не может – котел будет работать на максимуме своих возможностей, и пожирать топливо в режиме постоянного наддува.

Во-вторых, такие котлы работают с подключением к электросети, обеспечивающей работу блока управления, улитки-вентилятора и циркуляционного насоса в системе отопления (как минимум). Поэтому для их корректной работы лучше всего предусмотреть установку блока бесперебойного питания, с аккумулятором большой емкости.

Если вы захотите самостоятельно изготовить подобный котел, то лучше в качестве образца выбрать конкретную модель и повторить ее конструктивные решения и особенности.

Котел длительного горения до 7 суток

Еще их называют «неделька». Следует сказать, что такие показатели, имея внушительные габариты, они действительно могут выдавать при идеальных условиях эксплуатации, в т.ч. небольших отапливаемых площадях, и только с применением высококачественного угля, работая преимущественно в режиме тления. Из российских – близок к таким характеристикам кемеровский котел длительного горения.

Также долгоиграющими котлами являются пеллетные котлы с большими бункерами для пеллет и автоматической их подачей.

Но стоимость гигакалории, вырабатываемой последними, значительно выше, чем у других твердотопливных котлов.

Твердотопливный котел своими руками

Он имеет смешное название «бубафония», несложную конструкцию и вполне понятный принцип работы. На таком же работают и прибалтийские котлы серийного производства STROPUVA, завоевавшие заслуженную популярность у россиян.

Рассмотрим схему его работы.

В этих котлах подача воздуха в зону горения производится через трубу (7) и поршень (распределитель воздуха – 9). Он предварительно подогревается отводящимися газами. Горение происходит только в верхней части закладки топлива, в роли которого могут выступать:

• дрова;
• опилки;
• различные топливные брикеты;
• пеллеты (топливные гранулы);
• уголь.

Именно на последнем виде топлива достигается максимальное время работы котла в стандартных условиях на одной загрузке: 3 — 4 дня.

По мере прогорания топлива поршень под своим весом опускается, обеспечивая доступ кислорода именно в зону горения. Для загрузки топливника он поднимается при помощи троса 12, фиксирующегося крючком 13. Загрузку производят до уровня дверцы для закладки (8). Водяная рубашка находится вокруг корпуса котла.

Конструкцию этого котла практически повторяют и некоторые другие производители, можете это сделать и вы, а это видео – в помощь:

Но существуют и более простые конструкции, работающие по такому же принципу.

В процессе опускания поршня, служащего устройством подачи воздуха в зону горения, как и в вышеописанном котле, над ним происходит догорание дымовых газов.

Если котел легкий и просто отсоединяемый от дымовой трубы, то процесс удаления малюсенькой горстки золы с его днища производится путем переворачивания.

А если он изготовлен из толстостенных газовых баллонов или установлен стационарно, то для ее удаления стоит предусмотреть герметично закрывающуюся дверцу внизу емкости.

Регулировка подачи воздуха, а значит и интенсивности процесса горения осуществляется поворотной заслонкой наверху подающей трубы, соединяемой с поршнем. Сама же его конструкция может быть разной, но обязательно с зазором для свободного прохождения воздуха между ним и верхним уровнем топлива (для этого и навариваются радиально расположенные ребра).

В таком котле можно сжигать практически что угодно, но лучше всего подходят опилки, мелкие дрова и уголь – все, что укладывается компактно и без зазоров. Для не желающих экспериментировать с размерами предлагаем простой чертеж твердотопливного котла длительного горения.

Если такой котел обогревает отдельное помещение и находится в нем же, вокруг него можно соорудить внешний контур. Он предохранит вас от ожогов и будет выполнять роль конвектора.

Если же вы хотите бубафоней укомплектовать водяную отопительную систему, то этот кожух следует сделать замкнутым и герметичным, а также врезать в него верхний подающий и нижний обратный штуцера для подвода труб системы отопления.

При этом не забудьте врезать в нее расширительный бачок открытого типа, чтобы не случилось беды при интенсивном горении и закипании воды. Такая печь способна отопить дом площадью 70 – 80 кв.м. при разовой суточной загрузке опилок (угля – раз в 2 – 3 суток), если ваш дом хорошо утеплен.

Для постоянного применения в качестве топлива опилок, конструкцию котла можно упростить, а для небольших домов, показанная в ролике система отопления на наш взгляд более предпочтительна, чем с водяным контуром, а уж дешевле – точно.

Есть еще более простой вариант бубафонии, и даже выпускаемый промышленно.

Описывать процесс изготовления такого котла своими руками не имеет смысла, ввиду примитивности конструкции.

И напоследок, небольшое видео по самодельному пиролизному котлу для домашних мастеров, имеющих высокий уровень слесарной подготовки и отлично владеющих навыками сварочных работ:

Уважаемые читатели, если у вас остались вопросы, задавайте их, используя форму ниже. Мы будем рады общению с вами;)

Отправим материал вам на e-mail

К отлы на твердом топливе – это альтернатива газовым и электрическим отопительным устройствам. Газогенераторные или пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром – это приборы, позволяющие сжигать не только твердое топливо, но и топливные газы, которые при этом выделяются. Такой принцип использования энергии хорош для окружающей среды и позволяет экономить топливо. Есть и недостатки – жесткие условия эксплуатации и высокая цена. Как определить золотую середину и извлечь максимальную выгоду – в материале ниже.

Газогенераторный котел

Газогенераторные или пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром – это котлы, которые сами генерируют горючие газы из того топлива, которое в них помещается. Водяной контур – это одновременно часть отопительной системы и системы безопасности котла.

Пиролиз как физико-химический процесс

Горение – сложный процесс, в результате которого образуется много сажи и газов. 30% от всего объема выделяемых веществ составляет углекислый газ, остальное – это угарный газ, оксид азота, метиловый спирт, фуран, уксусная кислота, бензол, ацетон и огромное количество других летучих веществ. Все, кроме СО 2 , можно доокислить, то есть сжечь снова, получив при этом еще некоторое количество тепловой энергии.

Пиролиз – это двухступенчатый процесс, при котором сначала стимулируют выработку топливных газов, а затем их сжигают. Для этого твердое топливо поджигают и дают ему заняться, затем сокращают доступ кислорода, стимулируя тление. Тление дров протекает при температуре 200 – 800 градусов, уголь и углеводородные материалы тлеют при температурах до 1300 – 1500 градусов. При этом активно выделяются газы, которые при атмосферных условиях мало активны или инертны.

В камере горения внутри котла температуры чрезвычайно высоки, эти газы вступают в реакцию с поступающим извне кислородом. Атмосферный воздух сначала проходит по специальным воздуховодам, прогревается до описанных выше температур и лишь после этого его смешивают с топливными газами. Происходит интенсивное дожигание газовой смеси. Внешне это выглядит как горение природного газа, подаваемого под большим давлением, образуется мощный устойчивый факел. Выделяемое тепло составляет от 4 до 10% от всего тепла, производимого котлом.

Как работает котел

Пиролизные или газогенераторные котлы длительного горения с водяным контуром представляют собой камеру, снабженную специальными перегородками и воздуховодами. Особая конструкция поддувала позволяет регулировать количество подаваемого кислорода. В верхней части котла, где происходит дожигание, расположены форсунки, которые разделяют газ на мелкие потоки для того, чтобы снизить интенсивность горения. Колосник расположен выше, чем обычно, он устанавливается таким образом, чтобы расстояние до дна было не менее ¼ от общей высоты котла. Это нужно для того, чтобы обеспечить достаточное пространство для отвода газов.

Свежий воздух, необходимый для доокисления, подается снизу, проходит по специальному воздуховоду наверх к зоне горения газов, при этом разогревается до рабочей температуры. В верхней части котла расположены специальные трубки с отверстиями, которые помогают распределять газы равномерно.

Всю циркуляцию внутри котла обеспечивает электрическая турбина. Без нее в условиях недостатка кислорода горение и доокисление невозможны. При отключении электричества необходимо открывать шибер для обеспечения естественной тяги, при этом котел продолжает работать в режиме обычной твердотопливной установки.

Видео: пиролизный котел: мифы и реальность

Виды газогенераторных котлов

Принцип работы всех газогенераторных котлов одинаков, однако существуют разные варианты конструкции:

• Котел с водяной рубашкой – корпус его состоит из двух слоев металла, между которыми течет вода.
• Котлы с змеевиками – устройства с неэффективной системой теплообмена, выпускаются приборы малой мощности.
• Энергозависимые и энергонезависимые котлы. Процесс пиролиза возможен только с принудительной циркуляцией. Энергонезависимые газогенераторные котлы – это миф, без электричества это устройство может работать только в режиме обычного твердотопливного котла .

Статья по теме:

Преимущества и недостатки

Принцип пиролиза, который частично реализуется в бытовых газогенераторных котлах, используется в промышленности для утилизации различных отходов. Сжигание и многократное доокисление продуктов распада – это способ снизить количество вредных выбросов в атмосферу. После того, как в газогенераторной установке или в бытовом котле прогорает топливо и газы, в атмосферу выбрасывается только углекислый газ и водяной пар.

Польза для экологии от таких котлов очевидна, однако с точки зрения эффективности и удобства они серьезно уступают например, котлам длительного горения. Разогнать котел до таких параметров, при которых возможен пиролиз, непросто. Для этого нужна высокая температура и некоторое время. Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром останавливается при следующих условиях:

• падение температуры воды в обратке;
• отключение электропитания;
• топливо ненадлежащего качества.

Процесс пиролиза нужно прекратить немедленно, как только остановился циркуляционный насос в системе отопления . Без охлаждения котел просто взорвется. Для остановки процесса нужно открыть шибер, обеспечив естественную тягу и отвод горючих газов. Поддувало должно быть открыто на минимум. После того, как температура упала, следует затушить котел. Если объем отопительной системы не велик и возможна естественная циркуляция, котел может продолжать работать при 50% загрузки при открытом шибере.

Условия эксплуатации

Пиролизные котлы способны работать в строго определенном диапазоне температур. Система этого устройства является замкнутой, поэтому должна быть точно настроена. Очевидно, что не возможно постоянно контролировать качество топлива, его влажность, и замерять массу дров в момент загрузки. Всегда существует опасность перекала или наоборот, недостаточной температуры.

Первая проблема может быть устранена при помощи водяного контура. Корпус котла выступает в качестве теплообменника: его стенки двойные, между ними циркулирует вода. Иногда к одной из стенок котла добавляют дополнительный змеевик, который служит аварийной системой охлаждения и одновременно контуром ГВС.

Если температура ниже рабочей, процесс пиролиза прекращается или не запускается вовсе. Котел при этом функционирует в режиме обычного твердотопливного устройства. По этой причине температура обратки должна быть не ниже 60 градусов Цельсия, а при температуре 40 градусов пиролиз прекращается во всех типах котлов. По этой причине в системе отопления монтируется дополнительная перемычка — байпас, который служит малым контуром и дает котлу войти в режим пиролиза.

Современный твердотопливный с водяным контуром – это оборудование, без которого сегодня в некоторых деревнях и загородных поселках просто невозможна полноценная жизнь. Речь идет о населенных пунктах, лишенных газовых коммуникаций. Применение котлов длительного горения с водяным контуром обеспечивает жильцам не только , но и регулярную подачу горячей воды .

Одноконтурный котел предусматривает только нагрев воды для батарей отопления. Его конструкция такова:

1. топка – камера, в которой происходит сгорание топлива;
2. зольник – ящик для отходов, образующихся в результате горения;
3. дымоход – система отвода сгоревших газов;
4. рубашка – водяной теплообменник, помещенный прямо в топку.

Принцип работы оборудования заключается в следующем: в топку закладываются дрова или уголь. Сгорая, они выделяют тепло. Благодаря рубашке тепло аккумулируется и передается теплоносителю (воде), который разносит его по всей системе.

При нагревании вода расширяется, это качество заставляет ее циркулировать естественным образом. В радиаторы идет теплая жидкость, а остывшая вновь поступает в котел для нагрева. с двумя контурами состоит в дополнительном змеевике, который присоединен к водопроводной системе и греет воду для бытовых нужд.

Совет! Прежде чем покупать двухконтурный твердотопливный котел, необходимо рассчитать предполагаемый расход мощности на и нагрев воды для бытовых нужд.

популярные твердотопливные котлы:

Модель	Характеристики	Цена
Лемакс Форвард-20	Твердотопливный классический котел. Мощность 20 кВт. Энергонезависимый. Топливо: дрова, уголь, кокс. Одноконтурный. КПД 75 %. Открытая камера сгорания. Напольная установка.	16 920 ₽ Купить
ZOTA Дымок-М АОТВ-25М	Твердотопливный классический котел. Мощность 25 кВт. Энергонезависимый. Топливо: дрова, уголь. Одноконтурный. КПД 70 %. Открытая камера сгорания. Возможна установка блока ТЭНов. Напольная установка.	23 270 ₽ Купить
ZOTA Master 20	Твердотопливный классический котел. Мощность 20 кВт. Энергонезависимый. Топливо: дрова, уголь. Одноконтурный. КПД 75 %. Открытая камера сгорания. Возможна установка блока ТЭНов. Напольная установка.	25 540 ₽ Купить
ZOTA Тополь М 30	Твердотопливный классический котел. Мощность 30 кВт. Энергонезависимый. Топливо: дрова, уголь. Одноконтурный. КПД 75 %. Открытая камера сгорания. Возможна установка блока ТЭНов. Напольная установка.	33 150 ₽ Купить
Buderus Logano S111-2-16	Твердотопливный классический котел. Мощность 16 кВт. Энергонезависимый. Топливо: дрова, древесные брикеты, уголь, угольные брикеты, кокс. Одноконтурный. КПД 76 %. Открытая камера сгорания. Напольная установка.	47 000 ₽ Купить
ZOTA Carbon 26	Твердотопливный классический котел. Мощность 26 кВт. Энергонезависимый. Топливо: уголь, угольные брикеты. Одноконтурный. КПД 80 %. Открытая камера сгорания. Возможна установка блока ТЭНов. Напольная установка.	50 900 ₽ Купить
Protherm Бобер 30 DLO	Твердотопливный классический котел. Мощность 24 кВт. Энергонезависимый. Топливо: дрова, уголь. Одноконтурный. КПД 90.2 %. Открытая камера сгорания. Напольная установка.	60 200 ₽ Купить
ZOTA Magna 15	Твердотопливный классический котел. Мощность 15 кВт. Топливо: дрова, древесные брикеты, уголь, угольные брикеты. Одноконтурный. КПД 83 %. Открытая камера сгорания. Возможна установка блока ТЭНов. Напольная установка. Для однофазной сети.	77 900 ₽ Купить
Protherm Бобер 50 DLO	Твердотопливный классический котел. Мощность 39 кВт. Энергонезависимый. Топливо: дрова, уголь. Одноконтурный. КПД 90.2 %. Открытая камера сгорания. Напольная установка.	83 684 ₽ Купить
Stropuva S20U	Твердотопливный котел длительного горения. Мощность 20 кВт. Площадь обогрева 200 кв. м. Энергонезависимый. Топливо: дрова, уголь. Одноконтурный. КПД 85 %. Открытая камера сгорания. Напольная установка.	100 650 ₽ Купить

Варианты расположения контура

Таких вариантов два:

1. Проточный.
2. Накопительный .

Нагревание по проточному методу требует того, чтобы змеевик водонагревательного контура был вмонтирован в рубашку. Греется этот теплообменник благодаря энергии отопительного контура. Теплоноситель, двигаясь по змеевику, достигает температуры в +45 ℃. Производительность данного оборудования составляет 8 л/мин.

При накопительном нагреве система оснащена бойлером – специальным баком для нагрева воды. Бойлер встраивается в главный теплообменник или в дымоход. Вода греется за счет горячего воздуха. По мере расходования горячей воды из крана в бак из системы водопровода подается холодная вода. Максимальный нагрев составляет +90 ℃.

Для повышения производительности оборудования его оснащают циркуляционным насосом, что приводит к увеличению КПД почти вдвое. Однако такая технология требует наличия источника электроэнергии, что в свою очередь влияет на финансовые затраты.

Если в доме случаются , систему следует дополнить переключателем, который будет переводить подкачку воды на естественную циркуляцию.

Совет! Прежде чем купить твердотопливный котел длительного горения, нужно рассмотреть несколько моделей и выбрать ту, которая в летний период будет обеспечивать жильцов горячей водой, но без подачи тепла. Многофункциональные (гибридные) твердотопливные котлы оснащаются электрическим ТЭНом.

Преимущества твердотопливных котлов с водяным контуром

Теплоноситель греется только тогда, когда горит топливо. Пиролизные котлы относятся к системам длительного горения. От качества оборудования и возможности контролировать температуру воды напрямую зависит экономия.

Особенности конструкции водяного контура обеспечивают максимальную теплоотдачу при работе оборудования. Твердотопливные котлы длительного горения, отзывы о которых можно найти в интернете, имеют следующие преимущества:

• Высокая надежность.
• Экологичность.
• Экономичность.
• Длительность эксплуатации.
• Привлекательный дизайн.
• Простое обслуживание.

Отходы, возникшие в результате работы оборудования, станут отличным удобрением для дачного участка. При необходимости котел можно переделать под газ или дизельное топливо. Твердотопливная система обогрева с водяным контуром обеспечивает равномерное распределение тепла по всему дому.

«Водяная рубашка», которой оснащены некоторые котлы, более эффективны в плане теплопередачи. Это сложный вид водяного котла, в котором все стенки двойные. В образованном пространстве (3-5 см) циркулирует теплоноситель, что дает ему возможность очень быстро греться.

Водяной контур, изготовленный из стальных труб диаметром 5-6 см, считается не менее эффективным, чем предыдущий вариант. Изогнутый змеевиком трубчатый профиль проходит вверху и по стенам топки, внутри него медленно циркулирует вода и обеспечивает помещение теплом. Преимущество таких моделей состоит в том, что их намного легче ремонтировать.

Системы контроля

Твердотопливные системы с водяным контуром оснащены блоком управления и контроля, благодаря чему в водяном контуре можно . Термостат – это самое простое устройство, которое встречается на подобном оборудовании.

Когда температура воды доходит до оптимальной, автоматически закрывается поддувало и воздух перестает поступать в топку. По законам физики в этот момент горение уменьшается. При остывании воды все происходит в обратном порядке.

Более совершенные твердотопливные котлы оборудованы точными датчиками температуры, насосами, которые нужны для принудительной подачи воздуха. Такая вентиляция дает верхнюю воздухоподачу, благодаря чему топливо сгорает практически без остатка. Но такое оснащение требует наличия электросети.

Циркуляционный насос сохранит твердотопливный котел в зимнее время от размораживания. То есть если безнасосную работающую систему оставить на несколько дней без присмотра, топливо сгорит полностью, вода перестанет циркулировать и замерзнет. В такой ситуации трубы просто полопаются. Но при наличии циркуляционного насоса подобной неприятности не произойдет. Медленно двигаясь по трубам, зимой не замерзает даже холодная вода.

Цены твердотопливных котлов длительного горения с водогрейным контуром выше, чем у обычных печей. Но такая стоимость вполне оправдана. Воду из котла можно использовать в самых разных нуждах.

Характеристики современных твердотопливных систем:

1. Мощность.
2. Компактность.
3. Универсальность.
4. Продуктивность.

Такое оборудование устанавливают не только в , но и на крупных промышленных предприятиях.

Особенности пиролизных котлов

Как уже было сказано выше, пиролизные котлы имеют две камеры сгорания. В первой горит непосредственно топливо, а в другой – газы, этим топливом выработанные. Если в топку положить сырые дрова, что в зимнее время вполне возможно, они начинают выделять пар.

Вторая камера устраняет отрицательное воздействие на процесс горения. В нее поступает горячий газ и нейтрализует влагу. На своем пути газ напитывается воздухом, что способствует дальнейшему горению. Для разделения камер использован колосник, на котором лежат дрова. Для работы пиролизной системы нужен принудительный поддув, его обеспечивает дымосос.

Как работает пиролизная система:

1. Топливо укладывают на колосник.
2. Разжигают котел.
3. Закрывают заслонку топки.
4. Запускают дымосос.
5. Горение создает в камере высокую температуру, в результате чего образуются летучие продукты сгорания в виде азота и водорода.
6. Эти образования поступают во вторую камеру и смешиваются с потоком воздуха.
7. Происходит полное сгорание, а выделенное тепло возвращается в первую камеру.

Данный процесс обеспечивает очень высокую температуру, благодаря чему разлагаются и отходы сгоревших дров, а топливо используется по максимуму. Тепло, выделенное сгоревшими отходами, дважды пускается в ход.

Наряду с многочисленными достоинствами у пиролизных котлов есть и недостатки:

• Высокая цена.
• Зависимость от электричества.
• Заявленная производителем мощность не всегда соответствует действительности.
• Если использовать оборудование вполсилы, высока вероятность засорения газохода дегтем.

Для работы практически всех моделей пиролизных котлов требуется наличие электроэнергии, что ограничивает возможность установки такого оборудования на даче, где нет электричества

Cоветы владельцам твердотопливных котлов длительного горения

Чтобы оборудование служило долго и с максимальным КПД, его нужно правильно выбирать. Приведенные ниже рекомендации – для тех, кто только собирается купить систему.

• с двумя контурами по мощности на 1/4 превосходит одноконтурный аналог. Поэтому мощность первого должна быть не менее 15 кВт, тогда как для второго достаточно 12 кВт. Чем больше обогреваемая площадь, тем мощнее должно быть оборудование.

• Для хорошего снабжения горячей водой вторая камера и теплообменник котла должны быть изготовлены из стали или меди. Чугунная топка отличается долгим сроком службы.

• способна выдавать в минуту около 8 литров воды. Если этого количества для бытовых нужд мало, рекомендуется приобрести котел с бойлером.
• Обслуживание агрегата довольно простое – нужно только чистить зольник и загружать время от времени топливо. Котлы длительного горения способны продержаться на одной закладке 5-7 дней.

Перед первым запуском владельцу нужно внимательно осмотреть трубы на предмет течи и сам котел – он не должен пропускать дым в помещение. То же касается и системы дымохода. Раз в год дымоход, трубопровод и радиаторы требуют чистки.

Для профилактического обслуживания необходимо слить из системы воду. Для этого в обратном контуре с помощью тройника крепят дополнительную трубу, на конце которой устанавливается заглушка.

, а также на большом производстве, заменяя при этом газ.