Варианты устройства и схем пиролизных котлов для изготовления своими руками

—>

Все системы отопления нуждаются в источнике тепла и эту задачу решает котел.

Самым простым и дешевым вариантом из всех отопительных агрегатов является котел отопления на твердом топливе.

Виды отопления

• Водяное отопление – это система труб и радиаторов. Теплоноситель (вода или антифриз) циркулирует по замкнутому контуру, подогреваясь в теплообменнике котла.
• Воздушное отопление состоит из одного или нескольких воздухогрейных котлов и системы воздуховодов.

Чтобы узнать, как сделать газогенераторный котел своими руками, читайте статью.

О создании климатических комплексов на основе газовых котлов вы можете прочесть по ссылке –

Климатические комплексы на основе газовых котлов

Также читайте полезную информацию о котлах для обогрева теплиц.

Сравнение водяного и воздушного отопления:

• Стоимость воздушного отопления частного дома гораздо ниже водяного.
• Конструкция и эксплуатация воздушного отопления помещения проще, нежели водяного.
• За счет низкой температурной инерционности воздушное отопление способно мгновенно прогреть помещение. Однако, после отключения отопления, это же свойство малой инерционности позволит помещению остыть быстрее, чем при использовании водяного отопления.
• Монтаж системы воздушного отопления проще водяного.
• В летнее время система воздушного отопления может быть использована в качестве вентиляции.

Недостатком воздушного отопления является большой диаметр воздуховодов, что затрудняет их проводку через стены или потолок. Основным элементом твердотопливного котла является топка (камера сгорания) и теплообменник.

Устройство камеры сгорания

Для загрузки топлива, топка оборудуется металлическим люком. Чтобы удалять золу, в камере сгорания устанавливается колосниковая решетка – на ней и происходит сжигание. В нижней части агрегата располагаются контейнеры для сбора золы, которые нужно периодически опорожнять.

Сжигание может происходить по-разному и одним из самых эффективных способов сжигания твердого топлива является принцип газификации. На этом принципе работают газогенераторные (пиролизные) котлы.

Топка газогенераторных котлов

Топка таких котлов разделена на 2 камеры, в одной из которых создается высокая температура, но горение не происходит из-за недостатка кислорода. В таких условиях твердое топливо разлагается на летучие, которые сжигаются как газовое топливо во второй камере.

Теплообменник воздухогрейного котла

Воздух проходит между корпусом котла и его топкой – это и есть теплообменник. Наружные стенки топки постоянно омываются потоками воздуха. Поверхности нагрева также располагаются в газоходе котла.

Первичный и вторичный воздух

Для достижения большей эффективности работы котлов, в их топку осуществляется подача первичного и вторичного воздуха:

• Первичный воздух – это чистый воздух из помещения или с улицы. Для уменьшения тепловых потерь он проходит предварительный нагрев, а затем подается в топку.
• Вторичный воздух – это смесь воздуха и продуктов сгорания твердого топлива. Как правило, горючее не сжигается на 100%, поэтому в дымовых газах еще остаются горючие вещества. Их преимущество в том, что они уже имеют высокую температуру и их «дожигание» не требует затрат, но значительно повышает коэффициент полезного действия. Отбор вторичного воздуха производится из верхней части газохода, а регулирование его подачи осуществляется заслонкой.

Регулировка интенсивности горения топлива производится открытием/закрытием заслонки подачи воздуха в топку котла. Она может производиться вручную или в автоматическом режиме.

Вентиляторы в твердотопливных котлах

Для полного сгорания топлива необходимо достаточное количество кислорода. Функцию обеспечения воздухом может выполнять дутьевой вентилятор.

Для создания принудительной тяги в котле устанавливаются дымососы – вентиляторы, вытягивающие продукты сгорания из котла.

Автоматика воздушного отопления

Существуют различные виды котлов на твердом топливе горения, многие из которых обеспечены автоматическими системами: розжиг, интенсивность горения, загрузка топлива. Они способны поддерживать заданный температурный режим.

Основные элементы автоматики:

• Температурный датчик процесса горения.
• Температурный датчик воздуха в помещении.
• Система автоматического регулирования подачи воздуха.

Об однотрубных и двухтрубных системах отопления читайте здесь.

Узнайте, как изготовить отопительный котел для бани своими руками –

https://otoplenie-pro.com/otopitelnye-kotly-dlya-bani/

Также читайте о ведущих производителях бытовых газовых котлов отопления.

Марки теплогенераторов

Lechma PP-190 Lux	Буржуй-К	Профессор Бутаков
Производитель	Польша	Россия	Россия
Мощность	14	35-100	9-25
Расход топлива (кг/ч.)	3
Время горения 1 загрузки	6 ч.	5-12 ч.	Длительное
КПД (%)	75	82-92	85
Вид топки	Традиционный
Топливо	Дрова, брикеты	Древесина, уголь, брикеты	Дрова
Материал	Сталь
Цена (руб.)	80 000	240 000	17000-35000

Воздухогрейные твердотопливные агрегаты эффективны в эксплуатации, а самое главное они безопасные и доступные.

Поделиться:

Конструкция и компоновка элементов установки

В отличие от классических твердотопливных установок устройство пиролизных котлов длительного горения предусматривает две камеры сгорания вместо традиционной топки. В первой камере осуществляется медленное горение за счет недостаточного количества воздуха. При этом топливо начинает выделять так называемый пиролизный газ, перетекающий во вторичную камеру вместе с продуктами сгорания. Туда же подается достаточное количество воздуха, вследствие чего газ воспламеняется и сгорает, нагревая водяную рубашку агрегата.

Расположение двух камер может быть различным, поскольку отопительные котлы пиролизного типа могут работать как на естественной тяге дымохода, так и с помощью принудительной подачи воздуха вентилятором. В установках, использующих естественную тягу, вторичная камера расположена над первичной и воздух проходит через топливо снизу вверх. При искусственно создаваемой тяге главная топка, наоборот, находится над камерой дожига и поток воздуха направлен сверху вниз. Это отражают представленные ниже схемы устройства пиролизных котлов с различной компоновкой камер.

Способы подачи воздуха для горения

К высоте и диаметру дымохода предъявляются повышенные требования, когда схема подачи воздуха в пиролизном котле предполагает использование обычной тяги. Ее должно хватать на преодоление сопротивления газовоздушного тракта установки и дымоходной трубы, а также на создание разрежения в топке величиной 16—20 Па. Подобрать диаметр можно по выходному патрубку, а высота должна быть не менее 5—6 м.

Принудительная подача воздуха в обе камеры может осуществляться тремя способами:

Обычно схема пиролизного котла, предусматривает установку вентилятора в режиме нагнетания. Это объясняется тем, что обычный нагнетатель по стоимости доступнее чем дымосос, так как последний должен вытягивать отходящие газы с высокой температурой. По этой причине его конструктивные элементы стоят дороже.

Ведущие производители пиролизных котлов устанавливают на свои изделия дымососы на выходе продуктов горения. Причина – обеспечение безопасности для человека, открывшего дверцу топки в рабочем режиме. Дымосос создает разрежение, поэтому пламя не полыхнет через открытый проем человеку в лицо.

При большой мощности установки производителями применяются вентиляторы для котлов обоих типов, на входе и выходе газовоздушного тракта.

Для того, чтобы понять, как работает пиролизный котел, рекомендуем посмотреть следующее видео.

Изготовление пиролизного котла

Эффективность этого вида установок на дровах стала причиной их популярности у мастеров, которые могут изготавливать твердотопливные котлы пиролизного типа собственными силами из имеющихся материалов. Процесс этот достаточно трудоемкий и требующий навыков выполнения слесарных и сварочных работ, некоторого минимума инструментов и оборудования:

• аппарат для электросварки;
• угловая шлифовальная машина;
• дрель электрическая;
• набор слесарных инструментов.

Если имеются навыки, инструменты и большое желание, то можно изготовить агрегат, используя следующий чертеж пиролизного котла на естественной тяге:

1 – воздушный канал; 2 – дверца для загрузки топлива; 3 – дверца вторичной камеры; 4 – заслонка прямой тяги; 5 – первичная камера; 6 – верхняя крышка; 7 – входной канал для подачи воздуха; 8 – воздушная заслонка; 9 – патрубок для группы безопасности; 10 – вторичная камера дожигания; 11 – патрубок присоединения дымохода; 12 – форсунка; 13 – жаротрубный теплообменник.

Материалом для изготовления камер может служить жаропрочная легированная сталь, но это дорогой материал, поэтому мастера берут простую углеродистую сталь толщиной 5 мм. Для защиты ее от высокой температуры в нижней части топки выполняется футеровка пиролизного котла огнеупорным кирпичом. Им же нужно защитить днище вторичной камеры, куда направлен факел пламени. Для обшивки водяной рубашки применяется листовой металл толщиной 3 мм, его приваривают к ребрам жесткости из полосовой стали. Из такого же металла изготавливают дверцы, крышку и обрамление проемов.

Передачу тепла от дымовых газов устройство котла предусматривает через жаротрубный теплообменник, находящийся внутри водяной рубашки. Для его изготовления подойдут бесшовные стальные трубы из углеродистой стали наружным диаметров 48 или 57 мм. Количество труб следует подобрать по необходимой площади поверхности теплообмена, для чего выполняется расчет пиролизного котла.

Учитывая, что топливо в пиролизных агрегатах горит долго (до 12 часов) и продуктивно, некоторые владельцы классических установок прямого горения задумываются о том, можно ли их модернизировать. Такая переделка твердотопливного котла в пиролизный возможна, но при условии, что топка агрегата сделана из металла, а не чугуна. Колосниковая решетка убирается и с помощью электросварки на ее месте закрепляется перегородка, разделяющая главную топку и зольник, который будет выполнять роль вторичной камеры. Между ними устанавливается форсунка. Кроме этого, понадобится организовать подачу воздуха в обе камеры, надо изготовить воздушные каналы и установить их, как показано на чертеже.

Как правило, переделка котла в пиролизный происходит не на заводских агрегатах, а на самодельных, это расширяет возможности для усовершенствования конструкции. Можно менять проходное сечение форсунки, размеры обеих камер или площади поверхностного теплообмена, добиваясь наилучших показателей длительности горения и повышения КПД установки.

Расчет пиролизного котла

Расчет начинается с определения величины температурного напора, ºС:

Ƭ= (∆Т — ∆t) / ln (∆Т / ∆t)

В этой формуле:

• ∆Т – перепад температур продуктов сгорания перед теплообменником и после него;
• ∆t – разница между температурами в трубопроводах подачи и возврата теплоносителя.

Полученное значение Ƭ подставляют в формулу:

S = Q / k / Ƭ, где:

• Q – расчетная мощность отопительной установки, Вт;
• k – коэффициент теплопередачи, равен 30 Вт / м² ºС.

Укрупненный расчет мощности пиролизного котла (Q, кВт) выполняется исходя из площади здания. Ее значение нужно принимать по наружному обмеру дома, результат разделить на 10. Смысл этого действия в том, что на обогрев каждых 100 м² здания требуется ориентировочно 10 кВт тепловой энергии. Полученный результат – это расчетная мощность системы отопления, а источник тепла принимается с коэффициентом запаса. Он зависит от региона проживания и колеблется от 1,1 до 1,5.

Пусконаладочные работы

После того как сборка пиролизного котла завершена, нужно обязательно проверить герметичность сварных соединений. Водяная рубашка наполняется водой, затем в нее накачивается воздух, создавая избыточное давление. Некачественно сваренные швы дадут о себе знать протечками. Теперь можно производить испытания, лучше это делать на улице, подавая проточную воду из шланга. Если на агрегате установлена группа безопасности, то можно наполнить резервуар котла водой и проверить его работу при критическом давлении 2—2,5 Бар. Порядок испытаний следующий:

• Присоединить временный дымоход, загрузить в камеру топливо и открыть заслонку прямой тяги.
• Прекратить подачу проточной воды, предусмотрев для этого временный кран.
• Произвести розжиг и запуск пиролизного котла. Как только дрова разгорятся, заслонку прямой тяги нужно прикрывать, чтобы начался процесс пиролиза.
• Открыв дверцу вторичной камеры, убедиться в наличии факела пламени. Здесь требуется регулировка пиролизного котла, нужно добиться ровного и устойчивого факела, открывая или закрывая воздушную заслонку.
• Закрыть дверцу и наблюдать за показаниями термометра и манометра. В закрытой водяной рубашке процесс парообразования может начаться при достижении давления 1,5 Бар, в это время надо внимательно отслеживать температуру.
• Качественно сваренные пиролизные котлы отопления могут выдерживать давление до 3 Бар, но не стоит ставить рекорды. Достаточно, если предохранительный клапан, настроенный на давление 2 или 2,5 Бар начнет сбрасывать пар, тогда можно открывать кран и возобновлять циркуляцию воды. Заслонку подачи воздуха надо закрыть, чтобы топливо начало затухать.

Будьте осторожны, проводя такие испытания, есть опасность обвариться кипятком по неосторожности или при разрыве водяной рубашки.

Подключение котла к системе отопления

Последний этап – подключение пиролизного котла и выполнение его обвязки. Как и во всех твердотопливных установках, надо исключить образование конденсата на внутренних стенках топки во время разогрева. Это явление сокращает срок службы корпуса топки, поскольку конденсат содержит включения серы и будет вызывать интенсивную коррозию металла. По этой причине обвязка котла отопления должна быть выполнена по схеме, не допускающей попадание в рубашку холодной воды при разогреве.

Ниже приведена классическая схема подключения пиролизного котла к системе отопления с балансировочным вентилем между подающим и обратным трубопроводами.

Перемычка образует малый контур, в котором теплоноситель приводится в движение циркуляционным насосом. Приведенная на схеме обвязка пиролизного котла отопления позволяет воде циркулировать по малому контуру, прогреваясь вместе с агрегатом. Термостатический трехходовой клапан начнет подмешивать холодную воду из системы в тот момент, когда в малом контуре температура воды достигнет заданного значения, обычно это 45—50 ºС.

Рабочая температура в системе отопления лежит в пределах 60—80 ºС, поднимать ее выше приходится редко. Если при работе в этом диапазоне температур в вашем доме прохладно, то надо искать причину в самой системе. Увеличивать температуру не имеет смысла, это только увеличит расход дров в пиролизном котле.

Заключение

Пиролизные установки, сделанные своими руками, приобретают все большую востребованность. Причина – высокая стоимость котлов заводского изготовления, самодельные агрегаты часто оказываются единственной альтернативой. Единственный недостаток — топливо для пиролизных котлов должно иметь влажность не выше 25%, иначе процесс пиролиза будет слабым, что влияет на производительность установки.

Среди отопительного оборудования, работающего на твердом топливе, пиролизный котел занимает особое место. О чудодейственных свойствах этих теплогенераторов придумано много небылиц. Мы хотим развеять мифы и объективно представить твердотопливные газифицирующие котлы в нормальном свете – как эффективные источники тепла со своими преимуществами и недостатками. Для начала поясним, что такое пиролиз.

Кратко о пиролизном горении

Процесс пиролиза – это медленное разложение углеродного топлива, происходящее под воздействием высокой температуры при недостатке кислорода. На выходе получается горючий газ либо жидкое топливо – в зависимости от исходного сырья и условий протекания химической реакции.

Пиролизные котлы отопления производят и сжигают именно газ, отсюда второе название – газогенераторные или газифицирующие. Начальное сырье – сухие дрова, уголь, топливные брикеты.

Справка. Для пиролизного горения используется самое разнообразное твердое топливо, содержащее углеводородные соединения. Пример – производство жидкого горючего из старых автомобильных покрышек либо сжигание мусора в промышленных газогенераторных печах.

Как происходит пиролиз древесины:

1. В закрытый резервуар (реактор) загружается определенный объем измельченной древесины или опилки.
2. Металлический сосуд нагревается снаружи до 500…900 °C, сквозь фурмы (дутьевые отверстия) ограниченно подается воздух.
3. Дерево тлеет и разлагается на составляющие – водород, метан, угарный газ, водяной пар, углекислый газ. По окончании реакции на дне остается немного золы.
4. Полученная газовая смесь охлаждается, очищается, потом закачивается в баллоны для дальнейшего использования.

Перед загрузкой внутрь газогенератора древесина подсушивается. Иначе энергия нагрева станет расходоваться на испарение воды, реакция пиролиза сильно замедлится, на выходе получим кучу водяного пара.

Отметим, что любой процесс сжигания твердого топлива сопровождается выделением древесного газа, даже в костре (смотрим фото). Подробнее пиролиз описывается в другой нашей публикации.

2 типа газогенераторных котлов

Принцип работы обоих агрегатов одинаков, только сжигание организовано по-разному. В любом пиролизном котле имеется 2 камеры:

• топливник, где происходит горение, разложение дров с выделением горючих газов;
• вторичная камера, где топочные газы сгорают, выделяя дополнительное тепло.

То есть, принцип действия пиролизного котла основан на раздельном сжигании топлива. Древесина горит, отдает тепло и нагревает верхние слои, отчего выделяется угарный газ и водород. Смесь поступает во вторичную камеру и сгорает благодаря отдельной подаче воздуха.

Для более понятного описания дровяных и угольных теплогенераторов мы решили воспользоваться классификацией известной чешской фирмы Atmos, которая более 10 лет производит двухкамерные отопители. Итак, котлы делятся на 2 группы:

1. Обычные пиролизные. Здесь раздельная подача воздуха организована за счет естественной тяги дымохода.
2. Газифицирующие модели с принудительным наддувом с помощью вентилятора (или дымососа), оборудованные автоматикой.

Рассмотрим каждую разновидность отдельно, используя в качестве примеров котлы «Атмос».

Принцип работы пиролизного агрегата

Для описания возьмем маломощную модель Atmos DC15E максимальной производительностью 15 кВт. Изнутри котел пиролизный выглядит так (ориентируемся по чертежу):

• сферические корпусы обеих камер сварены из стали толщиной 6—8 мм, верхняя – это топливный бункер, нижняя – камера догорания;
• изнутри стенки защищены огнеупорной оболочкой из керамики (футеровкой);
• из верхней топки в нижний отсек ведет газоход, чей размер ограничивается соплом керамической форсунки;
• подвижная колосниковая решетка встроена в проходное сечение форсунки;
• сзади к камерам подведены отдельные воздушные каналы, поступление воздуха регулируется механическим термостатом (цепным регулятором тяги) и ручной заслонкой;
• внутренний корпус окружен водяной рубашкой из металла 3 мм, обшитой слоем утеплителя и внешней облицовкой;
• на случай перегрева внутрь рубашки вмонтирован змеевик – водяной контур аварийного охлаждения котла, штуцеры выведены на верхнюю панель;
• на задней стенке располагаются патрубки подключения к системе отопления и дымоходу;
• роль зольника играет вторичная камера дожига, где размещен защитный керамический элемент, показанный ниже на фото.

Примечание. Устройство пиролизных теплогенераторов других европейских производителей (например, Buderus, Viessmann) практически не отличается от конструкции «Атмосов», хотя последние заметно дешевле.

Схема работы твердотопливного котла DC15E следующая. Крупные поленья закладываются в топку и разжигаются, первичный воздух идет через заслонку в задней стенке. Дальнейшие процессы:

1. Дрова сжигаются в режиме интенсивного либо среднего горения. Начинается реакция пиролиза, дым вместе с топочными газами движется в нижнюю камеру, минуя сопло форсунки.
2. Доля выделенного тепла расходуется на поддержку пиролизного процесса, другая часть передается теплоносителю.
3. Благодаря подаче вторичного воздуха горючие газы дожигаются в нижнем отсеке, выделяют тепло, которое передается стенкам водяной рубашки.
4. Естественная тяга увлекает продукты горения в дымовую трубу.
5. После прогорания топливной закладки срабатывает котловой термостат, отключающий циркуляционный насос отопления.
   

6. В случае перегрева в работу включается водяной контур, подключенный к водопроводу (не к сети ГВС, как можно подумать). Подачей холодной воды занимается клапан теплового сброса, реагирующий на сигнал температурного датчика.

При полноценной работе температура в топливнике достигает 800 градусов, агрегат выходит на максимальный КПД 83% (заявлен производителем). Если «прижать» воздух заслонкой и перевести котел в режим длительного горения, эффективность упадет до 71%.

Причина – уменьшение количества теплоты от прямого сжигания дров, снижение температуры, замедление пиролиза. Внешний вид и конструкция отопителя представлена на видео:

Описание газифицирующих теплогенераторов

В целом конструкция этих котлов повторяет устройство пиролизных теплогенераторов, но есть и существенные отличия:

• первичный и вторичный воздух нагнетается вентилятором, как правило, дымососом;
• воздушные потоки направляются на топливо с боковых стенок;
• температурой теплоносителя управляет блок автоматики;
• изменена форма керамической форсунки и отбойника во вторичном отсеке;
• в задней части установлен жаротрубный теплообменник;
• КПД котлов лежит в пределах 81…87%, наибольшая температура факела пламени – 1250 °C (данные производителя «Атмос»).

Принцип работы газифицирующего отопителя такой же – верхний отсек служит бункером для дров и газогенератором, в нижнем происходит сжигание. Благодаря высокому расходу воздуха в камере догорания образуется факел пламени, повышается температура, древесина и уголь сгорает лучше.

Газогенераторные котлы разных брендов могут отличаться в мелочах – формой топливника, способами распределения воздуха в камерах, конфигурацией форсунки. В недорогих моделях вместо фигурной керамики может применяться кирпичная футеровка, отсутствовать контур водяного охлаждения, использоваться металл 4–5 мм толщиной.

Правила эксплуатации

Чтобы получить от газогенераторного отопителя хорошую теплоотдачу при минимальном расходе топлива, производители рекомендуют придерживаться следующих правил:

• использовать только сухие дрова, допустимая влажность 12…20%;
• при установке и обвязке котла обязательно применять трехходовой смесительный клапан либо комплексное устройство Laddomat-21 для поддержки температуры в обратной линии на уровне 65 °C;
• рабочая температура теплоносителя на подаче – 80…90 °C;
• теплогенератор должен работать на мощности, близкой к максимальной, нельзя долго эксплуатировать агрегат в режиме малой производительности (менее 50%);
• очень желательно топить крупными поленьями, но не круглыми колодами;
• вместе с пиролизными котлами настоятельно рекомендуется применять буферную емкость, которая будет аккумулировать излишки тепловой энергии;
• требование к минимальному объему теплоаккумулятора – 25 литров на каждый киловатт мощности отопителя.

Пояснение. Если в котловой бак пойдет холодный теплоноситель с температурой ниже 65 градусов, то в процессе газификации топлива в первичной камере образуется конденсат и деготь. Подробнее о правильной обвязке читаем в отдельном руководстве о подключении ТТ-котлов.

Применение буферной емкости обусловлено эффективным режимом работы котла – интенсивное горение, температура на выходе 80…90 градусов. Именно при таких условиях достигается высокий КПД 86–87%. «Душить» теплогенератор по воздуху нельзя, эффективность сжигания снизится до 40–50%, как у самодельной печки-буржуйки.

Реальные преимущества пиролизных отопителей

Перечислим плюсы газифицирующих котлов, декларируемые продавцами, а потом отсеем откровенные байки:

• пиролизные источники тепла являются полноценными газогенераторами, выделяющими горючий синтез-газ;
• агрегаты очень экономичны и экологичны благодаря высокому КПД;
• котлы полностью сжигает уголь и дрова, практически без остатка;
• длительность горения – свыше 10 часов (самый скромный показатель – 8 часов).

Примечание. Рекламисты и не слишком добросовестные производители всегда сравнивают газогенераторные агрегаты с обычными котлами прямого горения, «забывая» о столь же эффективных пеллетных отопителях. Но даже такое сравнение не слишком выигрышное.

Первое заявление чересчур смелое. Вспомним: интенсивный пиролиз начинается от сильного нагрева и недостатка кислорода, а что происходит в котле? Вентилятор нагнетает воздух в топку с избытком, никакого тления нет. Синтез-газ, конечно, выделяется, но прямое сжигание топлива тоже присутствует.

Разберем остальные преимущества:

1. Утверждение насчет экономичности и экологичности – не сказки. За счет приличного КПД котел лучше осваивает энергию топлива и выбрасывает в атмосферу гораздо меньше токсичных соединений – оксида азота и угарного газа. При 1 условии: рекомендации по режиму работы и влажности дров полностью соблюдаются.
2. Причины более полного сжигания – сухие дрова и принудительное нагнетание воздуха. Если заложить в традиционный турбированный котел брикеты из опилок или сухую акацию, то зольный остаток тоже будет нулевым. Много легкого пепла попросту выдувается вентилятором в дымоход. Значит, указанный факт преимуществом не является.
3. Длительность горения зависит от 2 факторов: КПД и вместительности топливного отсека. По эффективности твердотопливные котлы проигрывают пиролизным на 10%, это небольшая прибавка к продолжительности работы. Главный фактор – объем камеры сгорания, если он достигает 80 л и более, дрова прогорают за 6–8 часов.

Справка. Чешский производитель Atmos так и описывает достоинства своих теплогенераторов (дословно): большой бункер для топлива – продолжительное время горения. Отсюда вывод: заявление о длительности работы правдиво, только причина другая – вместительность топки, а не факт генерации древесного газа.

Также много небылиц рассказывается об экономичном режиме тления, который в пиролизных агрегатах попросту отсутствует. В инструкции по эксплуатации «Атмос DC15E» так и написано – уменьшение интенсивности пламени ведет к снижению эффективности и повышению расхода топлива.

Существенные минусы котлов

Если вы посетите любой интернет-магазин отопительных агрегатов и поинтересуетесь, сколько стоят пиролизные теплогенераторы, то сразу увидите их главный недостаток. Не самый дорогой российский котел «Суворов М» К-20 (20 кВт) обойдется в 1320 у. е., а идентичный по мощности ATMOS DC 20 GS – 2950 у. е. Для сравнения: цена недешевого традиционного отопителя Buderus Logano S131-22 H составляет 1010 у. е.

Обозначим другие недостатки газифицирующих источников тепла:

• 2 камеры, футеровка из кирпича или керамики плюс водяная рубашка в нижней части корпуса – перечисленные конструктивные решения значительно увеличивают массу и размеры агрегатов;
• высокие требования к качеству топлива;
• теплоноситель с температурой 80 °C редко используется при обогреве частных домов, значит, не обойтись без дорогостоящего теплоаккумулятора + элементы обвязки;
• керамические детали футеровки не вечны – от перегрева форсунка может треснуть и ее придется менять.

Надо сказать, пиролизные котлы привлекают домашних умельцев. Но сделать такой агрегат своими руками очень непросто, нужен опыт и вложение средств в закупку материалов. Бесплатно изготовить отопитель не получится. Куда проще сварить обычный или шахтный котел.

Примечание. Судя по отзывам владельцев котлов на тематических форумах, использовать сырые дрова все-таки возможно. Алгоритм такой: агрегат растапливается и прогревается сухими поленьями, затем подкидывается влажная древесина. Но доля такого топлива не должна превышать 30%, иначе пойдет копоть и сажа. Послушаем мнение эксперта на видео:

Выводы и рекомендации по выбору

Выбирать из всех существующих котлов пиролизный имеет смысл при таком раскладе:

• вы готовы платить за эффективность и сохранение окружающей среды;
• бюджет позволяет приобрести отопитель и теплоаккумулятор нужного объема;
• в котельной хватает места под оборудование;
• есть возможность заготавливать качественные дрова, покупать брикеты либо сушить свежесрубленную древесину.

Модель теплогенератора подбирается по мощности и функциональности. Как правильно выбрать источник тепла на дровах для дома, читайте в нашей инструкции.

Изначально пиролизные бытовые котлы рассчитаны на установку бака-аккумулятора и использование хорошего топлива. Это западноевропейская практика, где твердотопливные агрегаты нельзя эксплуатировать без буферного резервуара.

У нас доходы не столь высоки, оттого домовладельцы экономят на всем – оборудовании, горючем, способе сжигания. Отсюда вывод: на данный момент газогенераторные установки несовместимы с нуждами и расходами большинства домовладельцев, ведь их не удастся правильно эксплуатировать.

Всем привет, с Вами снова Складий ! На днях установил систему длительного горения фирмы В Polster c-11

Любителям наглядности и моих видео сюда :

Итак, предлагаю сразу разъяснить как оно работает на собственном примере. Включаю систему, разжигаю ведро дров. После того как прогорели дрова, на раскаленные угли, я закладываю полную топку угля (4 ведра). Благодаря вентилятору котел не потухнет, вентилятор продует угли и тяга будет 100%. Далее выставляю температуру и иду по своим делам. Систему настроил так: вентилятор 75 ватт, 120мм работает на 30% оборотов (этого хватает для плавной работы, на 85% чуть не спалил дверцы и колосники).

Вентилятор раздувает топливо, на 30-ти градусах включается насос, дует до тех пор, пока температура в трубах не начнет приближаться к заданной на контролере (допустим 60), при 57 обороты плавно уменьшаться, пока она не станет 60 (что бы не было эффекта инерции это все настраивается). При достижении заданной температуры вентилятор отключится, и воздушная заслонка в нем практически перекроет подачу воздуха в котел. Нет дыма без огня, а огня без кислорода =) Поэтому котел перейдет в режим тления, после чего насос, гонящий воду, поможет радиатором отдать тепло в помещение, температура системы упадет, включится вентилятор, система перейдет в активное горение и станет снова раздувать его. И так по кругу. После того, как с включенным вентилятором температура упадет ниже 30 градусов (настраивается), система поймет что закончилось топливо, даст звуковой сигнал и отключит насос и вентилятор.

Контроллер с вентилятором выглядят вот так :

Также присутствует датчик температуры воды в системе, и выход на циркуляционный насос. О насосе я писал в прошлом посте, если собираетесь ставить — го читать https://pikabu.ru/story/ustanovka_tsirkulyatsionnogo_nasosa_…

У системы много функций и регулировок, более подробную информацию о данной системе легко найти в интернете.

Собственно, некоторые важные моменты опишу тут, остальное — в видео .

—О выборе вентилятора: выход на вентилятор 220вольт, то есть можно установить более дешевый вентилятор, например для вентиляции:

Жаль только заслонка там не стоит, но есть заслонки для вентиляции. Короче, кто хочет экономить и есть голова, сам придумает как (можно еще вентилятор от автомобильной печки поставить)

—Не прожгите котел! Настройте обороты вентилятора, ибо он разгоняет угли до температуры, которая может привести в негодность ваш котел. Лучше пусть будет плавнее, но безопаснее, согласны ?

—Проверьте систему на закипание. Порой свет отключают. Котел перейдет в режим тления, но не закипит ли он без насоса? Испытайте систему в таком режиме, под бдительным контролем.

Вот, собственно, и все. Возможно забыл о чем то в видео, ищите в комментах ) И пишите что думаете об этом)

Друзья, еще не зима, но результаты уже такие :

— 2,5 ведра антрацита (10л ведро) горят более 13-ти часов, при температуре системы 55град, и среднесуточной температуре за окном в +8 градусов;

— 4 ведра антрацита горели более 24-х часов.

В процессе горения закладка топлива дает усадку, что дает возможность загрузить еще топлива. Также можно раз в сутки вычищать золу, чтобы в топочной камере стало больше места. Таким образом, можно поддерживать горение фактически неограниченное время. У меня получалось более 2-х суток. Возможно было бы и больше, но я там просто не живу.

Спасибо за внимание, подписывайтесь на меня, я погнал делать что то новое ! Удачи в ваших делах, пока !

220

Страница 24

Управление отопительной установкой (для обслуживающего персонала)

6 720 641 399 (2010/11)

8.1.2 Первичный, вторичный и третичный воздух

8.1.3 Заслонка первичного воздуха

Рис. 24 Потоки воздуха

Рис. 25 Регулировка заслонки первичного воздуха

Основным видом твердотопливных котлов можно считать котлы, работающие за счёт сжигания дров. Такие устройства, в свою очередь, можно условно разделить на 3 группы:

Котлы на твёрдом топливе, горение в которых происходит естественным путём

Котлы такого типа отличаются от аналогов тем, что все дрова, которые были помещены в топку, горят одновременно, то есть процесс горения твёрдого топлива, в рассматриваемом случае — дров, происходит естественно.

К преимуществам котлов этого типа традиционно относят простую конструкцию и низкую стоимость изделия. Такой котёл снисходителен к качеству дров и не вызывает затруднений в процессе обслуживания, что также можно отнести в актив устройства.

Оператор такого котла может контролировать мощность работы устройства, однако этот показатель может колебаться между 60 и 100 % КПД, конкретная цифра зависит от того, насколько интенсивным является горение. Интенсивность горения регулируется с помощью специальной заслонки, которая ограничивает попадание воздуха в котёл. Вместе с мощностью неизбежно уменьшается и КПД аппарата.

Практика показывает, что максимальный КПД, который могут похвастаться подобные котлы, составляет 80%. Говоря о минусах твердотопливных котлов с природным типом сгорания топлива, принято вспоминать о том, что процесс горения топлива происходит в максимально короткие сроки. Как правило, одной партии помещённых в котёл дров хватает не более, чем на 4 часа.

Читайте также:  Акт испытания внутреннего противопожарного водопровода на водоотдачу

Твердотопливные пиролизные газогенераторные котлы продолжительного горения

Действие таких котлов базируется на газификации топлива. Топка такого котла разделена на 2 половины по горизонтали. Верхняя половина, которая одновременно является загрузочной камерой для топлива, дрова не горят, а тлеют. Испытывая на себе воздействие высоких температур, дрова выделяют различные горючие вещества, которые и становятся основным топливом для котла, сгорая во второй камере, расположенной снизу.

Описанный принцип действия котлов существенно повышает КПД таких образцов, в этом случае можно говорить о 85 или даже 90 %. Время горения топлива также ощутимо увеличивается, доходя до 12 часов. Дело в том, что в рассматриваемых котлах процесс непосредственного горения топлива происходит только в нижней камере.

В верхней, загрузочной камере, дрова только тлеют, выделяя горючие вещества. После этого горючие вещества перемешиваются с воздухом и через специальную форсунку отправляются во вторую, нижнюю камеру, где и становятся основным топливом для такого котла. В процессе сжигания смеси из воздуха и газов, выделяющихся из дров, удаётся достичь достаточно высоких температур, поэтому нижняя камера, в которой и происходит процесс сгорания, обшивают специальной термостойкой отделкой.

Топливо в рассматриваемых котлах прогорает почти полностью, что позволяет говорить ещё и об экономичности котла. Кроме того, в силу своих технических особенностей котёл не образует сажи и пепла в процессе работы. Для того, что пиролизный котёл полноценно выполнял свои функции, необходимо полноценное нагнетание воздуха внутрь устройства.

Рассматриваемые котлы являют собой сложную и недешевую аппаратуру. В большинстве случаев, в конструкцию таких котлов входят:

• Дымососы;
• Электронные приборы для управления рабочим процессом котла и эффективного контроля за ним.

Важным условием для правильной эксплуатации пиролизного котла, является уровень влажности топлива. Влажность дров, которые будут закладываться в такой котёл, не должна превышать 25 %. Практика показывает, что хранящиеся в поленнице дрова могут похвастаться таким процентом влажности только спустя 24 месяца после начала хранения. Также котёл требователен и к размерам топлива: толщина дров, которые готовятся к закладке в такой котел, не должна быть менее 100 миллиметров. Минимальная мощность котла, которую можно считать подконтрольной, составляет 50 %, в тех случаях, когда мощность котла опускается нижеуказанного показателя, работа прибора становится нестабильной. Это говорит о том, что котёл хорошо адаптирован для работы в холодные периоды года, однако совершенно непригоден для эффективной эксплуатации в межсезонье.

Пиролизные котлы от таких производителей, как VERNER и ATMOS могут похвастаться отличными отзывами от пользователей, успевших изучить и испытать данную технику в процессе практического применения.

Твердотопливные котлы, в топку которых подаётся вторичный воздух

В традиционных котлах с естественным процессом прогорания топлива процесс контроля мощности прибора осуществляется с помощью особой заслонки, то есть путём сокращения количества подаваемого воздуха. Минусом такой системы контроля заслуженно считают то, что большое количество веществ, которые применимы в качестве топлива для котла, улетучиваются вместе с продуктами горения.

Читайте также:  Держатель для рулонных бумажных полотенец настенный металлический

Выходит, что потребление дров возрастает, а полезность котла, наоборот, сокращается. В рассматриваемых котлах происходит натуральный процесс сгорания топлива, то есть вся партия помещённых в топку дров горит одновременно, однако в камеру сгорания поступает ещё и вторичный воздух, который обеспечивает не только сгорание дров, но ещё и горючих веществ и газов, речь о которых велась несколько выше. Решение о подаче вторичного воздуха в камеру сгорания таких котлов сделало их более экономичными, а значит, более выгодными.

Благодаря такому подходу, КПД котла существенно возрастают, но другие рабочие параметры остаются аналогичными показателям других котлов. Такие котлы большинство продавцов и продающих организаций также называют пиролизными, однако такое утверждение постоянно подвергается справедливой критике. Описанные котлы являются псевдопиролизными, а разговоры о том, что подобные аппараты – пиролизные, являются нечестным маркетинговым ходом.

• Отопление в частном доме

В прошлом, многие жители частных домов, старались переехать в городские квартиры. Это обуславливалось комфортом проживания в таком жилье. В квартирах была горячая вода, и не было…

Отопление многоквартирного дома

Все знают, насколько важен в зимний период обогрев жилого помещения. Как правило, в многоквартирных домах проводится центральная система отопления, несмотря на то, что появились…

Автономное отопление дома

Обогрев жилья – это одна из самых актуальных проблем для жителей нашей страны, так как климат в ней отличается суровостью и долгими холодными зимами. Центральное отопление есть не…

Правильное отопление частного дома

Если человек стал счастливым обладателем загородного дома, то придет такое время, когда встанет вопрос – как своими силами сделать домашнее отопление. Одним из современных…

Выбираем радиаторы отопления в частный дом

Сразу надо разъяснить, что система отопления частных домов или загородных коттеджей имеет свои особенности и отличается от системы отопления в многоэтажках. Строгие правила…

Все системы отопления нуждаются в источнике тепла и эту задачу решает котел.

Самым простым и дешевым вариантом из всех отопительных агрегатов является котел отопления на твердом топливе.

Виды отопления

• Водяное отопление – это система труб и радиаторов. Теплоноситель (вода или антифриз) циркулирует по замкнутому контуру, подогреваясь в теплообменнике котла.
• Воздушное отопление состоит из одного или нескольких воздухогрейных котлов и системы воздуховодов.

Чтобы узнать, как сделать газогенераторный котел своими руками, читайте статью.

О создании климатических комплексов на основе газовых котлов вы можете прочесть по ссылке –

Также читайте полезную информацию о котлах для обогрева теплиц.

Сравнение водяного и воздушного отопления:

• Стоимость воздушного отопления частного дома гораздо ниже водяного.
• Конструкция и эксплуатация воздушного отопления помещения проще, нежели водяного.
• За счет низкой температурной инерционности воздушное отопление способно мгновенно прогреть помещение. Однако, после отключения отопления, это же свойство малой инерционности позволит помещению остыть быстрее, чем при использовании водяного отопления.
• Монтаж системы воздушного отопления проще водяного.
• В летнее время система воздушного отопления может быть использована в качестве вентиляции.

Недостатком воздушного отопления является большой диаметр воздуховодов, что затрудняет их проводку через стены или потолок. Основным элементом твердотопливного котла является топка (камера сгорания) и теплообменник.

Читайте также:  Zac204 компрессор автомобильный 200вт

Устройство камеры сгорания

Для загрузки топлива, топка оборудуется металлическим люком. Чтобы удалять золу, в камере сгорания устанавливается колосниковая решетка – на ней и происходит сжигание. В нижней части агрегата располагаются контейнеры для сбора золы, которые нужно периодически опорожнять.

Сжигание может происходить по-разному и одним из самых эффективных способов сжигания твердого топлива является принцип газификации. На этом принципе работают газогенераторные (пиролизные) котлы.

Топка газогенераторных котлов

Топка таких котлов разделена на 2 камеры, в одной из которых создается высокая температура, но горение не происходит из-за недостатка кислорода. В таких условиях твердое топливо разлагается на летучие, которые сжигаются как газовое топливо во второй камере.

Теплообменник воздухогрейного котла

Воздух проходит между корпусом котла и его топкой – это и есть теплообменник. Наружные стенки топки постоянно омываются потоками воздуха. Поверхности нагрева также располагаются в газоходе котла.

Первичный и вторичный воздух

Для достижения большей эффективности работы котлов, в их топку осуществляется подача первичного и вторичного воздуха:

• Первичный воздух – это чистый воздух из помещения или с улицы. Для уменьшения тепловых потерь он проходит предварительный нагрев, а затем подается в топку.
• Вторичный воздух – это смесь воздуха и продуктов сгорания твердого топлива. Как правило, горючее не сжигается на 100%, поэтому в дымовых газах еще остаются горючие вещества. Их преимущество в том, что они уже имеют высокую температуру и их «дожигание» не требует затрат, но значительно повышает коэффициент полезного действия. Отбор вторичного воздуха производится из верхней части газохода, а регулирование его подачи осуществляется заслонкой.

Регулировка интенсивности горения топлива производится открытием/закрытием заслонки подачи воздуха в топку котла. Она может производиться вручную или в автоматическом режиме.

Вентиляторы в твердотопливных котлах

Для полного сгорания топлива необходимо достаточное количество кислорода. Функцию обеспечения воздухом может выполнять дутьевой вентилятор.

Для создания принудительной тяги в котле устанавливаются дымососы – вентиляторы, вытягивающие продукты сгорания из котла.

Автоматика воздушного отопления

Существуют различные виды котлов на твердом топливе горения, многие из которых обеспечены автоматическими системами: розжиг, интенсивность горения, загрузка топлива. Они способны поддерживать заданный температурный режим.

Основные элементы автоматики:

• Температурный датчик процесса горения.
• Температурный датчик воздуха в помещении.
• Система автоматического регулирования подачи воздуха.

Об однотрубных и двухтрубных системах отопления читайте здесь.

Узнайте, как изготовить отопительный котел для бани своими руками –

Также читайте о ведущих производителях бытовых газовых котлов отопления.

Марки теплогенераторов

Lechma PP-190 Lux	Буржуй-К	Профессор Бутаков
Производитель	Польша	Россия	Россия
Мощность	14	35-100	9-25
Расход топлива (кг/ч.)	3
Время горения 1 загрузки	6 ч.	5-12 ч.	Длительное
КПД (%)	75	82-92	85
Вид топки	Традиционный
Топливо	Дрова, брикеты	Древесина, уголь, брикеты	Дрова
Материал	Сталь
Цена (руб.)	80 000	240 000	17000-35000

Воздухогрейные твердотопливные агрегаты эффективны в эксплуатации, а самое главное они безопасные и доступные.

Используемые источники:

• https://otoplenie-pro.com/kotly-na-tverdom-toplive-v-sisteme-vozdushnogo-otopleniya/
• https://cotlix.com/37-sxema-piroliznogo-kotla
• https://otivent.com/chto-takoe-piroliznyj-kotel
• https://pikabu.ru/story/ustanovka_sistemyi_dlitelnogo_goreniya_na_tverdotoplivnyiy_kotel_kak_dobitsya_goreniya_svyishe_48mi_chasov_5429202
• https://vmeste-masterim.ru/vtorichnyj-vozduh-v-kotlah-chto-jeto-takoe.html