Отопление с котел на твърдо гориво ПРЕГЛЕД НА ЦЕНАТА НА ПЕЛЕТНИ КОТЛИ TOBY - моноблокови котли на пелети WIRBEL ECO-CK110 в Соловки

Накратко за изгарянето с пиролиза

Процесът на пиролиза е бавното разлагане на въглеродните горива, което се случва под въздействието на високи температури с липса на кислород. На изхода се получава горим газ или течно гориво в зависимост от суровината и условията на химичната реакция.

Пиролизните отоплителни котли произвеждат и изгарят точно газ, откъдето идва и второто име - генериране или газифициране на газ. Първоначални суровини - сухи дърва за огрев, въглища, горивни брикети.

Диаграма на инсталация за генератор на газ, която произвежда гориво за двигател с вътрешно горене

Справка. Голямо разнообразие от твърди горива, съдържащи въглеводородни съединения, се използват за изгаряне с пиролиза. Пример за това е производството на течно гориво от стари автомобилни гуми или изгарянето на отпадъци в промишлени газови фурни.

Как възниква пиролизата на дървесината:

1. Определен обем нарязана дървесина или дървени стърготини се зарежда в затворен резервоар (реактор).
2. Металният съд се нагрява отвън до 500 ... 900 ° C, въздухът се подава през фурмите (духащите отвори) ограничено.
3. Дървесината тлее и се разлага на съставните си части - водород, метан, въглероден оксид, водна пара, въглероден диоксид. В края на реакцията на дъното остава малко пепел.
4. Получената газова смес се охлажда, почиства и след това се изпомпва в цилиндри за по-нататъшна употреба.

Преди зареждане в газовия генератор дървото се изсушава. В противен случай отоплителната енергия ще бъде изразходвана за изпаряване на водата, реакцията на пиролиза ще се забави силно и ще получим куп водни пари на изхода.

Имайте предвид, че всеки процес на изгаряне на твърдо гориво е придружен от отделянето на дървесен газ, дори при пожар (вижте снимката). Пиролизата е описана по-подробно в другата ни публикация.

Дълго изгарящи газови котли за пиролиза на твърдо гориво

Работата на такива котли се основава на газификация на горивото. Пещта на такъв котел е разделена на 2 половини хоризонтално. Горната половина, която е и зареждаща камера за гориво, дървото не гори, а тлее. Изпитвайки въздействието на високите температури, дървата за огрев отделят различни горими вещества, които се превръщат в основно гориво за котела, изгаряйки във втората камера, разположена отдолу.

Описаният принцип на работа на котлите значително увеличава ефективността на такива проби, в този случай можем да говорим за 85 или дори 90%. Времето за горене на горивото също се увеличава значително, достигайки до 12 часа. Факт е, че в разглежданите котли процесът на директно изгаряне на гориво се извършва само в долната камера.

В горната камера за зареждане дърва за огрев тлеят само, отделяйки запалими вещества. След това горимите вещества се смесват с въздуха и чрез специална дюза се изпращат във втората, долна камера, където стават основното гориво за такъв котел. В процеса на изгаряне на смес от въздух и газове, отделени от дърва за огрев, е възможно да се постигнат достатъчно високи температури, поради което долната камера, в която се извършва процесът на горене, е обшита със специално топлоустойчиво покритие.

Горивото в разглежданите котли изгаря почти напълно, което също ни позволява да говорим за ефективността на котела. Освен това, поради техническите си характеристики, котелът не образува сажди и пепел по време на работа. За да може пиролизният котел напълно да изпълнява функциите си, е необходимо изцяло да изпомпва въздух в устройството.

Въпросните котли са сложно и скъпо оборудване. В повечето случаи дизайнът на такива котли включва:

• Димоотводници;
• Електронни устройства за контрол на работния процес на котела и ефективен контрол върху него.

Важно условие за правилната работа на пиролизния котел е нивото на влага на горивото. Съдържанието на влага в дървото, което ще бъде поставено в такъв котел, не трябва да надвишава 25%. Практиката показва, че дърва за огрев, съхранявани в дървен материал, могат да се похвалят с такъв процент влага само 24 месеца след началото на съхранението. Котелът също е придирчив към размера на горивото: дебелината на дървата за огрев, които се подготвят за полагане в такъв котел, не трябва да бъде по-малка от 100 милиметра. Минималната мощност на котела, която може да се счита за контролируема, е 50%, в случаите, когато мощността на котела падне под посочената стойност, работата на устройството става нестабилна. Това предполага, че котелът е добре адаптиран за работа в студени периоди от годината, но е напълно неподходящ за ефективна работа в извън сезона.

Пиролизните котли от производители като VERNER и ATMOS могат да се похвалят с отлични отзиви от потребители, които са проучили и тествали тази техника в процеса на практическо използване.

Правила за работа

За да се получи добър топлопренос от нагревател на газов генератор с минимален разход на гориво, производителите препоръчват да се спазват следните правила:

• използвайте само сухо дърво, допустимо съдържание на влага 12 ... 20%;
• при инсталиране и тръбопроводи на котела е задължително да се използва трипътен смесителен клапан или сложно устройство Laddomat-21 за поддържане на температурата на връщане на 65 ° C;
• работна температура на отоплителния агент при подаване - 80 ... 90 ° C;
• топлинният генератор трябва да работи с мощност, близка до максималната; невъзможно е да се работи с устройството дълго време в режим на ниска производителност (по-малко от 50%);
• много е препоръчително да се удави с големи трупи, но не и с кръгли трупи;
• заедно с пиролизните котли, силно се препоръчва да се използва буферен резервоар, който ще акумулира излишната топлинна енергия;
• изискването за минимален обем на топлинния акумулатор е 25 литра за всеки киловат мощност на нагревателя.

Обяснение. Ако студена охлаждаща течност с температура под 65 градуса влезе в резервоара на котела, тогава в процеса на газификация на горивото в първичната камера ще се образува кондензат и катран. Прочетете повече за правилните тръбопроводи в отделно ръководство за свързване на ТТ котли.

Подаването на отоплителния агент към котела трябва да се регулира от трипътен клапан. След буферния резервоар е инсталиран друг смесител за понижаване на температурата на водата
Използването на буферен резервоар се дължи на ефективния режим на работа на котела - интензивно горене, температура на изхода 80 ... 90 градуса При такива условия се постига висока ефективност от 86–87%. Невъзможно е да се "задуши" топлинният генератор във въздуха, ефективността на горенето ще намалее до 40-50%, като в домашна печка-печка.

Принципът на работа на котел с твърдо гориво с дълго изгаряне.

Обикновено тези котли на твърдо гориво работят на принципа на „горното горене“. Как работи котелът с дълго изгаряне? Преди кислородът да влезе директно в пещта, където се извършва горенето, той се загрява. Той се нагрява, за да намали в крайна сметка количеството отпадъци от горенето: сажди, пепел. Кислородът се доставя не отдолу нагоре, а отгоре надолу. По този начин изгаря само най-горният слой твърдо гориво, съхранен в камината. Поради факта, че въздухът влиза отгоре, той не прониква надолу и там процесът на горене е невъзможен. Изгаря само горният слой гориво. Когато горният слой изгори, подаването към долния слой е включено. Така постепенно, с напредването на горенето, въздухът се подава все по-ниско и по-ниско. Благодарение на този подход горният слой гориво винаги изгаря, а този отдолу остава непокътнат, докато дойде ред.Това позволява много икономичен разход на гориво и контрол на горивния процес. Именно с тази технология твърдото гориво гори много дълго време.

Такива котли са не само икономични, но и екологични. Разбира се, при условие, че се използват пожароустойчиви строителни материали, които не само ще осигурят максимална ефективност на котела, изолираща топлина, но и ще предпазят от възможни пожари.

Можете ясно да разберете как работи пиролизният котел от това видео:

Истинските предимства на пиролизните нагреватели

Нека да изброим предимствата на газифицираните котли, декларирани от продавачите, и след това ще премахнем откровени истории:

• източниците на топлина за пиролиза са пълноценни газогенератори, излъчващи горим синтез газ;
• агрегатите са много икономични и екологични поради високата си ефективност;
• котлите изгарят напълно въглища и дърва за огрев, практически без остатъци;
• време на горене - над 10 часа (най-скромната цифра е 8 часа).

Забележка. Рекламодателите и не твърде съвестните производители винаги сравняват газогенериращите агрегати с конвенционалните котли с директно изгаряне, „забравяйки“ за еднакво ефективните нагреватели на пелети. Но дори това сравнение не е особено печелившо.

Първото твърдение е твърде смело. Нека запомним: интензивната пиролиза започва от силно нагряване и липса на кислород, но какво се случва в котела? Вентилаторът издухва въздух в камината в излишък, няма тлеене. Синтезният газ, разбира се, се отделя, но присъства и директно изгаряне на гориво.

Отляво има пламъчна горелка в отделението за догаряне по време на работа на котела, отдясно е топлообменник с огнева тръба (изглед отгоре)

Нека да разгледаме останалите предимства:

1. Твърдението за икономичност и екологосъобразност не е приказка. Благодарение на приличната ефективност, котелът по-добре усвоява енергията на горивото и отделя много по-малко токсични съединения - азотен оксид и въглероден окис - в атмосферата. При условие 1: препоръките относно режима на работа и съдържанието на влага в дървата за огрев се спазват изцяло.
2. Причините за по-пълно изгаряне са сухо дърво и принудително впръскване на въздух. Ако поставите брикети от дървени стърготини или суха акация в традиционен котел с турбокомпресор, остатъците от пепел също ще бъдат нула. Много лека пепел просто се издухва от вентилатора в комина. Това означава, че този факт не е предимство.
3. Продължителността на горенето зависи от 2 фактора: ефективност и капацитет на отделението за гориво. По отношение на ефективността котлите на твърдо гориво губят от пиролизните котли с 10%, това е малко увеличение на продължителността на работа. Основният фактор е обемът на горивната камера, ако достигне 80 литра или повече, дърва за огрев ще изгорят за 6-8 часа.

Справка. Чешкият производител Atmos описва предимствата на своите топлинни генератори (буквално): голям бункер за гориво - дълго време на горене. Оттук и заключението: твърдението за продължителността на работата е вярно, само причината е различна - капацитетът на пещта, а не фактът за генериране на дървесен газ.

Също така, много басни се разказват за икономичния режим на тлеене, който просто липсва в пиролизните единици. Това е записано в инструкциите за експлоатация "Atmos DC15E" - намаляване на интензивността на пламъка води до намаляване на ефективността и увеличаване на разхода на гориво.

Най-новият топлинен генератор "Atmos" от тип пиролиза на изложението "Aquatherm-2019"

Няколко схеми на устройството за пиролизен котел

Преди да продължите с производството на газогенериращ котел със собствените си ръце, трябва да се запознаете с възможните опции за неговото устройство. Такива единици могат да имат различно дизайнерско решение. Но на практика принципът им на действие е един и същ: всички те имат две горивни камери. Първият от тях, като правило, служи за зареждане на гориво и неговото пиролизно изгаряне, а вторият за изгаряне на горимия газ, отделен при пиролиза.В зависимост от дизайна на котела, те могат да бъдат с различни форми, размери и да заемат различни позиции един спрямо друг.

Освен това различните модели котли за пиролиза могат да се различават по начина на подаване на първичен и вторичен въздух: той може да бъде естествен или принудителен, с помощта на вентилатор. По-долу са разгледани най-често срещаните схеми за устройството на такива котли, които могат да се използват при изграждането им със собствените си ръце.

Пиролизни котли с естествено подаване на въздух

Опция 1.

Камерата за зареждане и изгаряне на пиролизно гориво е разположена отдолу, а горивната камера за пиролизен газ е разположена над нея (фиг. 1). Подаването на първичен и вторичен въздух с такава схема се извършва отдолу, през вратата на вентилатора, която е свързана чрез верига със сензор-регулатор, вграден в "водната риза" на котела. Първичният въздух се подава през камерата на вентилатора и решетката в такова количество, че да осигури бавно изгаряне на твърдо гориво с отделяне на горим газ, който се подава в горната камера с помощта на естествена тяга. Вторичният въздух се загрява предварително в долната и се подава в горната камера посредством тръби с калибрирани отвори, осигуряващи процеса на горене на газ.

Фиг. 1 Схема на пиролизен котел с подаване на естествен въздух и горно разположение на горивната камера

Вариант 2.

Тази схема (фиг. 2) предвижда разположението на горивната камера за зареждане с гориво и пиролизата отгоре, а камерата за горене на газ отдолу. Когато такъв котел се запали, дроселовата клапа се отваря в горната му част и горивото започва да гори, както при конвенционален котел на твърдо гориво, а димните газове се отделят директно в комина. След запалването на горивото клапанът се затваря и котелът започва да работи в режим на генериране на газ: пиролизният газ навлиза в долната камера и изгаря там, отделяйки топлинна енергия и загрявайки охлаждащата течност в своя топлообменник („водна риза“).

Фиг. 2 Диаграма на пиролизен котел с горна камера за зареждане и пиролизно изгаряне

Вариант 3.

Тази схема на пиролизния котел се различава от предишната по това, че вратата за зареждане е разположена не отстрани, а отгоре. В допълнение, топлообменникът е допълнен с тръби, които позволяват да се увеличи площта на контакт с горещи газове и да се увеличи ефективността на преноса на топлина. Горното разположение на вратата за зареждане прави процеса на зареждане на гориво по-удобен. Освен това, при желание, такава камера може да се разшири нагоре, като по този начин се увеличи обемът на едновременно зареденото гориво, а оттам и продължителността на работата на котела.

Фиг. 3 Схема на пиролизен котел с зареждаща врата отгоре

Вариант 4.

Тази схема (фиг. 4) се различава от другите както по местоположението на топлообменника (в горната част), така и по конструкцията на самите горивни камери. Зареждане - направено под формата на бункер с наклонена основа, което осигурява спонтанен поток на гориво, докато изгаря, до мястото на първичното горене. Допълнителната горелка тук е направена под формата на тръба, изработена от огнеупорен материал и е разположена вътре в захранващия бункер, над първичната горивна камера. За да се повиши температурата в него и да се създадат по-добри условия за изгаряне на горими газове, този дизайн предвижда затопляне на стените му отвън с част от горещите димни газове.

Фиг. 4 Схема на пиролизен котел, разположен в горната част на топлообменника

Котли за принудителна въздушна пиролиза

Опция 1.

Камерата за зареждане и първично изгаряне на гориво по тази схема е разположена отдолу (фиг. 5). Основата му е направена от огнеупорен материал (например: шамотни тухли) с отвори за подаване на първичен въздух от взривната камера, които са разположени близо до задната стена на котела.Подаването на вторичен въздух за изгаряне на дървесен газ се извършва с помощта на вентилатор, монтиран на предната стена на котела, над вратата за зареждане.

Фиг. 5 Пиролизен котел с горна горивна камера и принудително подаване на вторичен въздух

Вариант 2.

Тази схема (фиг. 6) се различава по това, че подаването на въздух, както първичен, така и вторичен, се извършва с помощта на вентилатор, разположен на предната стена на котела или на комина (димоотвод). Такава схема позволява по-ефективно регулиране на работата на блока, но зависи от наличието на електричество. Освен това в представената схема припокриването между камерите е направено от огнеупорен материал, в който има канали за подаване на вторичен въздух и е разположена дюза за подаване на пиролизен газ в долната горивна камера.

Фиг. 6 Газогенераторен котел с долна горивна камера на газ и принудително подаване на първичен и вторичен въздух

Значителни недостатъци на котлите

Ако посетите някой онлайн магазин на отоплителни тела и попитате колко струват генераторите на топлина за пиролиза, веднага ще видите основния им недостатък. Не най-скъпият руски котел "Suvorov M" K-20 (20 kW) ще струва 1320 cu. Тоест, а ATMOS DC 20 GS, идентичен по мощност, е 2950 cu. д. За сравнение: цената на скъп традиционен нагревател Buderus Logano S131-22 H е $ 1010. д.

Нека посочим други недостатъци на газифициращите топлинни източници:

• 2 камери, тухлена или керамична облицовка плюс водна риза в долната част на тялото - горните дизайнерски решения значително увеличават теглото и размерите на блоковете;
• високи изисквания за качество на горивото;
• охлаждаща течност с температура 80 ° C рядко се използва при отопление на частни къщи, което означава, че не можете да направите без скъп топлинен акумулатор + тръбни елементи;
• керамичните части на облицовката не издържат вечно - дюзата може да се напука от прегряване и ще трябва да се подмени.

Трябва да кажа, пиролизните котли привличат домашни майстори. Но направата на такава единица със собствените си ръце е много трудна, имате нужда от опит и инвестиции в закупуването на материали. Няма да е възможно да направите нагревател безплатно. Много по-лесно е да заварявате конвенционален или минен котел.

Забележка. Съдейки по прегледите на собствениците на котлите на тематичните форуми, все още е възможно да се използват сурови дърва за огрев. Алгоритъмът е следният: агрегатът се разтопява и затопля със сухи трупи, след което се изхвърля влажна дървесина. Но делът на такова гориво не трябва да надвишава 30%, в противен случай саждите и саждите ще отидат. Нека чуем мнението на експерта по видеото:

Заключения и препоръки за избор

Има смисъл да се избират пиролизни котли от всички съществуващи котли в тази ситуация:

• сте готови да платите за ефективност и опазване на околната среда;
• бюджетът ви позволява да закупите нагревател и акумулатор на топлина с необходимия обем;
• в котелното има достатъчно място за оборудване;
• има възможност за добив на висококачествени дърва за огрев, купуване на брикети или сушене на прясно отсечена дървесина.

Моделът на топлинния генератор е избран по отношение на мощност и функционалност. Как да изберете правилния източник на топлина на дърва за вашия дом, прочетете нашите инструкции.

Първоначално пиролизните битови котли са проектирани да инсталират резервоар за съхранение и да използват добро гориво. Това е западноевропейска практика, при която агрегатите за твърдо гориво не могат да се експлоатират без буферен резервоар.

Доходите ни не са толкова високи, поради което собствениците на жилища спестяват от всичко - оборудване, гориво, метод на изгаряне. Оттук и заключението: в момента газовите генератори са несъвместими с нуждите и разходите на повечето собственици на жилища, тъй като няма да могат да работят правилно.