Пиролизные котлы отопления: виды, устройство, обзор лучших производителей

Идут годы, наука и техника развиваются, а твердое топливо продолжает пользоваться спросом. Сжигание дров в традиционной печи или в буржуйке малоэффективно, но пиролизные котлы изменили ситуацию – агрегаты отличаются высоким КПД и относительно простой эксплуатацией.

Согласитесь, это достаточно весомые аргументы при обустройстве автономного отопления. Если вы ищете эффективный котел для дома, вам стоит присмотреться к пиролизным котлам.

Мы расскажем, как устроены и работают агрегаты длительного горения, каковы их технические и эксплуатационные характеристики, а также дадим обзор наиболее квалифицированных моделей отечественных и зарубежных производителей.

Что такое пиролиз

Дрова, пожалуй, первое топливо в истории человечества. Практически все знают, как быстро они сгорают на открытом воздухе и как мало тепла выделяется. Но ситуация резко меняется, если для процесса горения создаются другие условия.

В закрытых камерах происходит так называемое пиролизное горение. Туда загружаются дрова или другое твердое топливо аналогичного типа: пеллеты, опилки, отходы древесного производства и т.д.

Топливо воспламеняется, а затем количество воздуха, поступающего в камеру, уменьшается.

Галерея изображенийФото от Желающим сделать пиролизный котел своими руками следует учесть, что из-за непрерывных высокотемпературных процессов горения для изготовления топки необходима жаростойкая футеровка. По схеме горения пиролизные котлы делятся на агрегаты естественного и форсированного типа. Естественные дешевле, но менее эффективны, чем принудительные, оснащенные наддувом.По тонкостям обслуживания системы пиротехнические котлы делятся на одноконтурные и двухконтурные. Первые предназначены только для отопления, вторые служат для отопления и горячего водоснабжения. Пиролизные котлы заводского производства. Схема повышения производительности агрегата

Как известно, при горении происходят окислительные процессы, одним из главных участников которых является кислород, содержащийся в воздухе. Если кислорода мало, реакция замедляется и древесина горит медленно, фактически в таких условиях она просто горит без пламени. При этом выделяется некоторое количество тепловой энергии, золы и топливного газа.

На этом процесс пиролиза не заканчивается. Газ, полученный при сгорании первичного топлива, смешивается с воздушными массами и также сгорает. В результате выделяется значительно больше тепловой энергии, чем при использовании стандартных теплогенераторов.

Таким образом, пиролизные котлы демонстрируют весьма приличный КПД по сравнению со своими чисто твердотопливными «собратьями», а также нередко дают возможность существенно сэкономить на отоплении.

Преимущество отопительного оборудования этого типа в том, что принцип его работы и устройство относительно просты. Количество воздуха, поступающего в камеры сгорания, регулируется обычной механической заслонкой. Простая конструкция гарантирует надежность устройства; поломки пиролизных котлов не часты.

Принцип пиролизного горения

Принцип пиролизного горения

На этой схеме наглядно показаны все стадии процесса пиролизного горения. Температура внутри устройства может достигать 1200°C (+)

Еще один «плюс» пиролизных котлов – длительный период горения. Полная загрузка устройства топливом позволяет не мешать процессу в течение нескольких часов, иногда более суток, т.е нет необходимости постоянно подбрасывать дрова в топку, как это бывает при открытом горении.

Конечно, это не значит, что пиролизный котел можно оставлять без присмотра. Как и в случае с другими технологиями отопления, существуют строгие правила техники безопасности.

Стоит помнить, что пиролизный котел не всеяден – влажность топлива должна быть низкой. В противном случае часть драгоценной тепловой энергии будет расходоваться не на нагрев теплоносителя, а на сушку топлива.

Пиролизный котел

Пиролизный котел

Пиролизные котлы, особенно чугунные, имеют значительный физический вес, поэтому всегда представлены только напольными моделями

При реализации пиролизного горения топливо сгорает практически полностью, чистить устройство потребуется гораздо реже, чем при эксплуатации традиционного твердотопливного котла. Мелкая зола, полученная после очистки, используется в качестве удобрения. Сжигание топлива в таких котлах осуществляется в направлении сверху вниз.

Поэтому возможности естественной циркуляции воздуха в духовке существенно ограничены. Использование принудительной продувки воздухом вентилятором значительно повышает КПД устройства, но в то же время делает энергозависимым котел, так как для работы вентилятора требуется электроэнергия.

Содержание
  1. Устройство и работа пиролизного котла
  2. Котлы с верхним нагревом
  3. Особенности эксплуатации газовых котлов
  4. Резюме популярных моделей
  5. Выводы и полезное видео по теме
Интересно:  Как выбрать тепловентилятор: виды, какой лучше и почему

Устройство и работа пиролизного котла

Топка пиролизного котла разделена на два отсека. В первой сжигают дрова, а во второй снова сжигают смесь пиролизных газов и воздуха. Он отделяет первую камеру от второй колосниковой решетки, на которой размещается топливо.

Воздух обычно нагнетается небольшим вентилятором. Хотя на небольших моделях для создания тяги иногда используется дымосос.

Схема пиролизного котла

Схема пиролизного котла

На этой схеме показано устройство пиролизного котла донного горения. Древесина горит медленно с небольшим количеством кислорода и выделяет горючий газ (+)

Главным отличием пиролизного котла от классической твердотопливной модели можно считать наличие принудительной вентиляции. Корпус устройства состоит из двух вставленных друг в друга частей. Пространство между стенками заполнено теплоносителем, роль которого традиционно играет вода.

Сначала загружают топливо в первый топочный отсек пиролизного котла, затем включают вентилятор и поджигают топливо. Образовавшиеся горючие газы переходят во второй отсек, смешиваются с воздухом и сгорают.

Температура горения может достигать 1200°С. Вода из наружного теплообменника нагревается и циркулирует по системе отопления дома. Остальные продукты сгорания удаляются через дымоход.

В упрек устройствам, использующим принцип пиролиза горения, можно установить относительно высокую цену. Обычный твердотопливный котел стоит намного дешевле. А вот в котлах длительного горения дрова сгорают практически полностью, чего нельзя сказать о классическом котле.

Дрова для пиролизного котла

Дрова для пиролизного котла

К дровам для пиролизного котла предъявляются определенные требования по размеру и влажности. Подробную информацию можно найти в инструкции производителя

При выборе пиролизного котла следует помнить, что недорогие маломощные модели обычно рассчитаны только на дрова. Дорогие модификации могут работать на разных видах топлива.

Кроме того, потребуется загрузить топливо в устройство по максимуму, снижение нагрузки приводит к повышенному золообразованию и сажеобразованию, а также негативно сказывается на работе агрегата в целом.

Котлы с верхним нагревом

Одним из вариантов пиролизного устройства является котел верхнего горения. Принцип работы этих двух агрегатов очень похож.

Таким же образом в топку загружают большое количество твердого топлива с низким содержанием влаги, нагнетают воздух и сжигают топливо без пламени с пониженным содержанием кислорода. Клапан, регулирующий подачу кислорода, устанавливается в нужное положение.

Схема устройства котла верхнего горения

Схема устройства котла верхнего горения

Схема устройства котла верхнего горения. Топка такого котла имеет глухое дно, частицы продуктов сгорания выводятся через дымоход (+)

А вот котлы длительного горения не имеют зольника и колосника. Нижняя часть представляет собой глухую металлическую пластину. Такие котлы устроены так, что дрова сгорают полностью, а небольшое количество золы, оставшейся в топке, выдувается воздухом.

Такие устройства отличаются высоким КПД, а также работают при температурах выше 1000°С.

Главной особенностью таких устройств является то, что они действительно обеспечивают длительный срок службы при полной зарядке. Топливная камера в таких устройствах обычно имеет форму цилиндра.

Топливо загружается в него сверху, при этом сверху, по центру, впрыскивается необходимый для горения воздух.

Устройство котла верхнего горения

Устройство котла верхнего горения

В котлах с верхним горением устройство нагнетания воздуха представляет собой подвижный элемент, который опускается при сжигании дров

Поэтому происходит медленное горение верхнего слоя топлива. Топливо постепенно сгорает, его уровень в топке снижается. При этом меняется и положение устройства подачи воздуха в топку, этот элемент в таких моделях подвижен и практически лежит на верхнем слое дров.

Вторая стадия горения происходит в верхней части топки, которая отделена от нижнего отсека толстым металлическим диском. Горячие пиролизные газы, образующиеся в результате сгорания топлива внизу, расширяются и поднимаются вверх.

Здесь они смешиваются с воздухом и сгорают, также передавая существенную часть тепловой энергии теплообменнику.

Балка, поддерживающая диск, разделяющий камеру сгорания на две части, как и этот самый диск, при работе котла верхнего горения постоянно находится под воздействием высоких температур. Со временем эти элементы выгорают, их нужно будет периодически заменять.

На выходе из второй части топливной камеры обычно устанавливается заслонка. Это автоматическое устройство, которое определяет температуру охлаждающей жидкости и на основании полученных данных регулирует интенсивность движения топливного газа. Защищает устройство от возможного перегрева.

Интересно:  Настенные газовые котлы отопления: навесные виды нагревателей

Следует отметить, что внешний теплообменник в таких котлах реагирует на изменение скорости циркуляции жидкости в теплообменнике, то есть на колебания температуры. На поверхности устройства сразу же образуется слой конденсата, что приводит к коррозии, особенно если речь идет о стальных котлах.

Предпочтительнее носить чугунный прибор, который гораздо лучше противостоит этому эффекту.

Хотя топливо в пиролизных котлах длительного горения должно сгорать без остатка, на практике это не всегда так. Иногда зола спекается, образуя частицы, которые трудно удалить струей воздуха.

Если в духовке скапливается большое количество такого остатка, может наблюдаться заметное снижение тепловой мощности агрегата. Поэтому котел верхнего горения необходимо периодически очищать.

Особенностью устройств этого типа является то, что по мере сгорания топлива его можно загружать, не дожидаясь полного израсходования топливной загрузки. Это удобно, когда нужно утилизировать горючие бытовые отходы.

Существуют также разновидности котлов верхнего горения, которые работают не только на дровах, но и на угле. В пиролизных котлах этого типа нет сложных блоков автоматики, поэтому серьезные поломки случаются крайне редко.

Конструкция котла верхнего горения позволяет при необходимости загружать топку лишь частично. Однако в этом случае воспламенение верхнего слоя топлива может оказаться непростым. Само топливо необходимо просушить, дрова из открытой поленницы для такого котла не подходят.

Топливо крупной фракции также не следует использовать для данного вида техники, то есть дрова придется распиливать на мелкие куски.

Особенности эксплуатации газовых котлов

КПД пиролизного котла во многом зависит от вида и качества топлива. Технически в топку можно загружать не только дрова, но и уголь, и даже торф; большинство современных моделей котлов рассчитаны на использование различных видов топлива.

Дрова сгорают примерно за 5-6 часов, в зависимости от сорта. Чем тверже древесина, тем дольше она горит.

Топливо для пиролизного котла

Топливо для пиролизного котла

Современные модели пиролизных котлов могут работать на различных видах древесного топлива: дрова, брикеты, пеллеты, уголь, торф и др.

Для сжигания черного угля потребуется около десяти часов, а такое же количество бурого угля будет гореть без пламени в течение восьми часов. На практике технология пиролиза демонстрирует наибольшую теплоотдачу при загрузке сухой древесиной. Оптимальными считаются дрова влажностью не более 20% и длиной около 45-65 см.

При отсутствии доступа к такому топливу можно использовать уголь или другое органическое топливо: специальные брикеты из опилок и древесные гранулы, древесные отходы, торф, целлюлозные материалы и т.п.

Перед использованием котла следует внимательно изучить рекомендации производителя устройства относительно топлива.

Клапаны для пиролизных котлов

Клапаны для пиролизных котлов

В пиролизных котлах поток воздуха регулируется обычными механическими клапанами. Отсутствие сложных электронных компонентов обеспечивает высокую отказоустойчивость устройства

Слишком влажное топливо в таких устройствах недопустимо. При сжигании в печи дополнительно образуется водяной пар, который способствует образованию побочных продуктов, таких как смола и сажа.

Стенки котла загрязняются, теплоотдача снижается, со временем котел может даже перестать работать, отключиться.

Смола в пиролизном котле

Смола в пиролизном котле

Если использовать для пиролизного котла дрова со слишком высокой влажностью, внутри устройства создадутся условия для образования смолы, что повлияет на теплоотдачу устройства и может привести к поломке

Если в топку положить сухое топливо и правильно настроить котел, то пиролизный газ, полученный в результате работы устройства, будет давать желто-белое пламя. Такое горение сопровождается незначительным выделением побочных продуктов сгорания топлива.

Если цвет пламени имеет другой цвет, есть смысл проверить качество топлива, а также настройки прибора.

Пламя пиролизного котла

Пламя пиролизного котла

Пиролизные газы в смеси с воздухом горят равномерным желто-белым пламенем. Если цвет пламени изменился, возможно, необходимо проверить настройки котла или качество топлива

В отличие от обычных твердотопливных устройств, перед загрузкой дров в твердотопливные пиролизные котлы камеру сгорания необходимо прогреть.

Для этого выполните следующие шаги:

  1. На дно печи загружается мелкая сухая древесина (бумага, щепа и т д.)
  2. Его поджигают факелом из подобных материалов.
  3. Закройте дверцу камеры сгорания.
  4. Дверь грузового отсека остается слегка приоткрытой.
  5. Добавляйте порции дров во время горения.
  6. Процесс повторяется до тех пор, пока на дне не образуется слой горящих углей.
Интересно:  Теплый пол под ламинат на деревянный пол: инструкции по монтажу

В этот момент топка уже прогревается примерно до 500-800°С, создавая условия для загрузки основного топлива. Не используйте бензин, керосин или другие подобные жидкие вещества для розжига дров. Прежде чем топить топку котла длительного горения, нужно убедиться, что устройство готово к работе.

Очистка котла с пиролизным сжиганием

Очистка котла с пиролизным сжиганием

Характерной особенностью котлов пиролизного сжигания является малое количество золы и золы, что облегчает процесс очистки устройства и ухода за ним

Для этого проверяют наличие тяги, герметичность дверей, исправность запорных механизмов и аппаратуры управления, наличие теплоносителя в системе отопления и т д.

Затем вам нужно включить термостат, чтобы убедиться, что устройство получает напряжение. После этого открывают заслонку прямой тяги и котел проветривают в течение 5-10 минут.

Резюме популярных моделей

Следует понимать, что любой пиролизный котел – это достаточно тяжелый агрегат, не предназначенный для подвешивания на стену. Такие устройства можно использовать как для обогрева небольшого дома, так и для просторных дач. Как и другие отопительные агрегаты, котлы длительного горения различаются по мощности.

Модели пиролизных котлов

Модели пиролизных котлов

При выборе пиролизного котла следует руководствоваться такими показателями, как тепловая мощность устройства, размеры загрузочной камеры, наличие второго контура и др.

Покупатели часто ориентируются на этот показатель.

Среди популярных моделей такого оборудования следует отметить:

  • Atmos (Украина) – Представлены устройствами, которые могут работать на дровах и угле, мощность варьируется от 14 до 75 киловатт.
  • Attack (Словакия) – способны справиться с обогревом помещений до 950 кв м, некоторые модели могут продолжать работу даже при отключении электричества.
  • Bosch (Германия) – качественная продукция известного бренда, мощность варьируется от 21 до 38 киловатт.
  • Buderus (Германия) представлена ​​линейками Elektromet и Logano, первая хорошо известна в Европе как классический пиролизный котел, вторая – более современная версия, предназначенная для частных домов.
  • Гефест (Украина) — мощные устройства с КПД до 95%.
  • КТ-2Е (Россия) специально разработан для больших жилых помещений, мощность агрегата 95 киловатт.
  • Opop (Чехия) – относительно недорогие, надежные и долговечные котлы мощностью от 25 до 45 киловатт.
  • Стропува (литовского или украинского производства) мощностью от семи киловатт вполне подойдет для небольшого дома, но в модельном ряду представлены и более мощные устройства.
  • Viessmann (Германия) – идеальный вариант для частного домовладения, мощность начинается от 12 киловатт, использование современных технологий позволяет экономить топливо.
  • «Буран» (Украина) мощностью до 40 киловатт – еще один популярный выбор владельцев больших загородных домов.
  • Устройства большой мощности «Лоджик» (Польша) мощностью 20 киловатт легко отапливают помещения площадью до 2 тыс кв м, это скорее котел для производственных нужд — отопление цехов, офисов, теплиц и т д.

Выбирая пиролизный котел для частного дома, стоит обратить внимание на модели с двумя контурами, чтобы не только отапливать дом, но и обеспечивать его автономным горячим водоснабжением.

Теплообменник для горячего водоснабжения может быть накопительного или проточного типа. Для последнего варианта используются модели котлов с большей тепловой мощностью.

Если вы хотите сэкономить, то можете попробовать сделать пиролизный котел своими руками. Технология его монтажа описана в этой статье.

Выводы и полезное видео по теме

На этом видео наглядно показан принцип работы пиролизного котла:

Подробное описание работы котла верхнего горения можно найти здесь:

Пиролизные котлы стоят недешево, но полностью оправдывают средства, вложенные в их покупку. При правильном монтаже и обслуживании эти устройства обеспечат дом стабильным и экономичным теплом.

Ищете пиролизный котел для отопления дома? Или у вас есть опыт работы с этими агрегатами? Оставляйте комментарии к статье и делитесь своими впечатлениями от использования пиролизных котлов. Форма обратной связи находится в нижнем блоке.

Оцените статью
SV-Aqua.ru