Пиролизные печи и котлы.
Этот раздел нашего сайта касается, что называется горячей темы.А, конкретно автономному и экономному отоплению.В нашем арсенале есть несколько модификаций пиролизных печей и котлов длительного горения.А, именно:
Пирользный котёл
Что их всех объединяет?Пиролизные печи не греют воду, отапливают помещение в сухую.С котлами всё гораздо круче, конечно, и цена соответственно выше.У нас имеется два вида пиролизных котлов, и принципиальное отличие от печи в том, что котлы нагревают воду, которую можно подавать в систему отопления дома. У нас есть разной конструкции пиролизные котлы:
и просто пиролизные котлы, разной мощности :
Принцип работы первого, очень отличен от остальных.Котёл-батарея, может быть вами использован как обыкновенная батарея отопления, и горит и нагревает воду.А, обыкновенный котёл не может работать в таком режиме, и предназначен для нагрева воды системы отопления вашего дома.Конечно, они объединены общим принципом работы-Экономным расходом топлива и длительностью горения, во много раз превосходящим ныне существующие аналоги "буржуек" и сельских "груб"...выбор остаётся за вами, что вам установить в качестве отопительного прибора.У нас достаточно широкий ассортимент продукции.Начиная от отопления помещений в 20 кв./м и заканчивая...Да ничем не заканчивая.Размеры и мощьность котла, зависят только от вас и вашего выбора!
Просмотреть небольшой видео обзор пиролизного котла 12 кВт на естественной тяге можно здесь:
Посмотреть видеообзор розжига и работы пиролизного котла с принудительным надувом можно здесь:
Вы зададите вопрос; Чем они лучше других? Внешне они одинаковые загрузил дрова запалил и горят себе.... . Оно то так да не совсем.
Главное преимущество конструкции в данных котлах от других:
Теплообменник съемный и процесс горения происходит непосредственно под ним.
Малый литраж воды в теплообменнике -то есть котел сразу начинает греть воду в системе, а у других, сначала себя (нагревая большой объем воды в котле) и только потом дом, что займет уйму времени и расход топлива.
Экономный расход топлива.
Котел может работать в трех режимах работы: в пиролизном, в обычном режиме (с нижнем горением и в «ракетном режиме». Ниже мы расскажем Вам о преимуществе каждого режима работы.
Быстрый прогрев помещения - так как конструкция предусматривает обогревать помещения конвертерного типа и с помощью контурного обогрева помещения (батарей).
Простата в обслуживании данного котла: чистка, ремонт. Ведь все когда то изнашивается и Вам придется периодически чистить от сажи и ремонтировать. По сравнению с другими котлами отремонтировать наши котлы будет легко, так как везде все доступно, например потек теплообменник его можно отремонтировать или заменить, а у других потек котел - ставь новый....
Что лучше, Решать Вам, а мы можем только порекомендовать. Ниже мы расскажем вкратце какие бывают печи и как подобрать котел для отопления дома.
Пиролизный котел – один и самых перспективных отопительных приборов на ближайшую перспективу: его КПД может превышать 90%, все зависит от калорийности и качества применяемого вида топлива.
Режимы работы пиролизного котла:
Пиролизный котел работает следующим образом:
В первичную камеру газификации поступает наружный воздух, где тлеет топливо.
Для поддержания тления в камере газификации 200-800 0 С поступает небольшое количество воздуха.
Пиролизные газы поступают через сопло (форсунку) в камеру дожига.
В нее же поступает горячий вторичный воздух, и пиролизные газы горят.
Некоторая часть пиролизных газов при наличии катализатора – частиц свободного углерода из топлива – восстанавливается до угарного газа и окислов азота, на что расходуется тепло.
Восстановленные компоненты окисляются в камере дожигания, отдавая обратно тепло.
Прореагировавшие дымовые газы проходят через теплообменник водогрейного регистра, а затем уходят в дымоход.
Общими для бытовых пирокотлов является также привередливость к топливу:
Калорийность топлива, влажность топлива должна быть не более30% иначе это приводит к
резкому снижению КПД, т.к. на испарение влаги и каталитическое разложение паров воды расходуется тепловая энергия топливной закладки.
На рис. Показано устройство пиролизных котлов самых популярных типов. Две верхних позиции –котлы с принудительной циркуляцией в рабочем (воздушно-газо-дымовом) тракте, т.е. с принудительной тягой. Две нижние – пиролизные котлы на естественной тяге.
Наддув
На рис. со схемами котлов вверху слева – котел с принудительным наддувом: вентилятор нагнетает наружный воздух в камеру газификации, и вторичный воздух подается в камеру сгорания. Давление выше атмосферного во всем рабочем тракте.
Преимущества схемы в наддувом :
1.Вентилятор – обычной конструкции (улитка), можно использоваться как совместно так и отдельно с блоком управления.
2.Камера сгорания может быть совмещена с дожигателем, как на схеме, т.к. Всегда можно обеспечить избыток воздуха в ней в любом объеме.
3.При использовании жаропрочных спец сталей можно обойтись без футеровки, т. к. температура более 1000 0 С сосредоточена в области около сопла, а у стен – 800 - 900 0 С
Но эти же достоинства не позволяют получить КПД более 82-84%. Почему? Возьмите обычный кухонный дуршлаг, переверните его и подставьте под струю воды. Через сито пройдет только ее часть, а довольно много просто скатится по выпуклой сетке -в природе все стремится уйти по пути наименьшего сопротивления. Пустим воду сильнее – через сито протекает столько же, а большая часть стекает с края. Воздух под давлением также, во первых, частично просто обтекает закладку топлива, а нутро ее, где самый пиролиз, получает кислорода недостаточно, причем усиливать наддув бесполезно, см. пред. абзац.
Во вторых, в камере сгорания из-за этого же оказывается воздуха не то чтобы чересчур, но многовато. Температура в самой сердцевине факела не превышает 1100 градусов, и самые тяжелые продукты пиролиза не сгорают, а улетают в трубу. Их немного, но КПД 90% и более уже не добьешься. Чем больше тепловая мощность и, соответственно, размеры котла, тем, по закону квадрата куба, сильнее падает КПД. Кроме того, если терморегулятор косвенноготипа, по температуре воды на подаче, вся система при тепловой мощности более 30-35 кВт теряет устойчивость и может пойти враскачку. Режим сгорания, особенно на слишком влажном топливе, становится пульсирующим, что опасно, и КПД резко падает. Это резко ограничивает применение в котлах такого типа простой энергонезависимой автоматики на биметалле с механикой. На мощность более 30 кВт нужно ставить еще и датчик в камере сгорания, дорогую термопару с платиной, и управляющий процессор. Погас свет – погас котел.
Откачка
Справа вверху – котел пиролизного горения с дымососом. Давление в тракте, соответственно, ниже атмосферного. Разница с наддувом принципиальная, и понять ее поможет тот же дуршлаг под краном, но уже повернутый как надо, чашей вверх. Теперь воде деваться некуда, кроме как в отверстия сита. Откроем еще кран – уровень воды в чаше повысился, давление поднялось, через сито протискивается больше. Имеем саморегулирующуюся систему. В котлах с дымососом закладка топлива хорошо продувается: куда воздуху труднее проникнуть, там и давление будет ниже, а тяга туда сильнее. Пиролиз идет «аж бегом». Вторичный воздух можно брать снаружи: его давление больше, чем в камере сгорания. Поэтому он, стремясь расшириться, взвихривается (тут работает сила Кориолиса), отлично перемешивается в пиролизными газами и они сгорают, развивая температуру до 1200 и более градусов.КПД котлов с дымососом может превышать 90%, а мощность при 100% безопасности и надежности –100 -150 кВт. Но, во первых, вследствие высокой температуры заметным становится каталитическое восстановление, поэтому без дожигателя никак не обойтись. Во вторых весь огневой тракт должен быть основательно отфутерован. В третьих, дымосос – не вентилятор. Ему приходится работать при высокой температуре в химически агрессивной среде. Преимущество, догрузку топлива в котел с дымососом можно производить безо всяких предосторожностей при работающем дымососе, по сравнению с котлом принудительного надува. Дверцу загрузочного люка и ЗПХ можно открывать закрывать в любой последовательности. В худшем случае, вонью шибанет, но не раскаленным ядом. Теперь, если даже забыть открыть ЗПХ при загрузке, ничего страшного не произойдет: дымосос все равно вытянет пиролизные газы. Нужно только не забыть захлопнуть люк: так как через 3-4 мин. такого режима пиролиз прекратится, и котел нужно будет снова разжигать.
Естественные
Пиролизные котлы на естественной тяге лучше принудительных на мощностях до 25-30 кВт. Они, естественно, дешевле, а проигрыш по КПД в 5-10% по расходам на отопление при таких мощностях это не чувствуется, а так же не требуется электропитания. Только нужен дымоход с хорошей тягой, высотой не менее 5-6м. Если планируется установка котла взамен старой голландки или печи, то котел на естественной тяге – оптимальный вариант. Однако и здесь нужен выбор из двух различных типов. Первый (слева внизу на рис. Со схемами котлов) – с раздельной подачей первичного и вторичного воздуха. Второй (там же справа) – с единым воздушным потоком.
Раздельная подача
Котел с раздельной подачей воздуха кое в чем похож на принудительный с наддувом: интенсивность пиролиза не максимальная, температура в камере сгорания– до1000 градусов, поэтому можно обойтись спец сталями без футеровки. Камера сгорания совмещена с дожигателем. В целом конструкция проста; КПД – до 80%, но причина уже другая.
Печь ракета
К сожалению у нас в стране о печи-ракете почти никто не знает. Меж тем, подобная конструкция крайне полезна в ряде случаев ввиду практического отсутствия сажи при работе и высокой температуре горения.
Печь ракета может работать с высоким КПД на низкокачественном случайном древесном топливе: влажной щепе, ветках-прутиках, корье. Которое, кроме того, можно догружать, не останавливая печи. У ракетной печи с печами длительного горения есть общее свойство: запускать их нужно только на теплую трубу.
Принцип работы:
Все горячие газы проходя через колпак, догорают и понижают давление при сбросе температуры, при этом засасывают больше воздуха в камеру сгорания. После стартового прогрева печь выходит на работу с максимальной тягой, при которой в зоне дожига возникает температура до 900-1200 0 С. С. При такой температуре сажа сгорает без остатка, а выхлоп состоит из пара и углекислого газа.
Схема печь ракет представлена на рис. Топливо загружается вертикально в бункер (Fuel Magazine) и горит, постепенно оседая вниз. Воздух в зону горения поступает через поддувало (Air Intake). Поддувало должно обеспечить избыток воздуха, чтобы его хватило на дожигание. Но не чрезмерный, чтобы холодный воздух не остудил первичную смесь. При вертикальной загрузке топлива и глухой крышке бункера регулятором, впрочем, не весьма эффективным, выступает само пламя: слишком разгоревшись, оно оттесняет воздух.
Для примера рассчитаем какой котел подойдет для утепленного частного дома площадью 78,5 м 2
В конструкцию одноэтажного частного дома входят: 3 комнаты, коридор + прихожая, кухня, туалет и ванна. Высчитываем объем всего дома, для этого необходимы данные по площади каждого помещения и высота потолков. Площадь комнат составляет: 2-х комнат - по 10 м2, высота потолка 2,8 м, 3-я комната 20 м2, прихожая 8м2, коридор 8м2, кухня 15,5 м2, ванная 4м2, туалет 3 м2. Путем умножения высоты и площади получаем объем: 1,2 - 28 и 28 м3, 3 - 56 м3, прихожая и коридор по 22,4 м3, кухня 43,4 м3, ванная 11,2 м3, туалет 8,4 м3.
Следующим шагом вычисляем общий объем частного дома: 28+28+56+22,4+22,4+43,4+11,2+8,4=220 м3. Объем нужно высчитывать всех помещений, не в зависимости установлены там радиаторы или нет, в нашем случае в коридоре и прихожей их нет. Это делается потому, что при отоплении дома такие помещения все равно прогреваются, но пассивно, из-за естественной циркуляции воздуха и его теплообмена. Поэтому если не учесть не отапливаемые жилые помещения расчет будет не верен.
Для выбора мощности котла нужно опираться на количество энергии необходимое на 1 м 3 исходя из данных по регионам:
Европейская часть Украины - 40 Вт/м3
Южная часть Украины – 25 Вт/м3
Предположим, что для рассматриваемого дома мощность ровна 40 Вт/м3. Выходит необходимая мощность ровняется 40х220 = 8800 Вт. К этой цифре прибавляется коэффициент 1,2, равный 20% мощности запаса. Добавочная мощность нужна чтобы не напрягать котел, и он работал спокойно. Переводим полученные ваты в киловатты и получаем 10,6 кВт. Это значит для площади утепленного одноэтажного дома площадью 78,5 м 2 подойдет стандартный котел мощностью 12-14 кВт.
Расчет радиаторов
Подбор радиаторов будет зависеть напрямую от их мощности.
Радиаторы бывают:
Алюминиевые,
биметаллические,
чугунные и т.д.
Стандартная цифра, зафиксированная в техническом паспорте радиатора 90 - входящая, 70 - обратка 0 С. При этой температуре у биметаллического радиатора мощность одной секции 100-180 Вт, алюминиевые - 180 - 205 Вт, чугунные - 120-160 Вт. Считать секции нужно только после учета мощности.
Опираясь на собственный опыт, могу сказать, что котел редко работает на полную мощность, и значит, температуры подачи в 90 0 С не будет. А в автоматических котлах вообще стоит ограничитель 80 0 С,так что паспортных показателей не получится. Средняя реальная DT 70 -вход, 55 - выход. (в лучшем случаи, а то и меньше того) Значит, мощность радиатора будет менее 120 Вт, для алюминиевых 150 Вт. Из этого расчета просто сделать вычисления.
Для примера рассчитаем тот же одноэтажный дом площадью 78,5 м 2 . Использоваться будут алюминиевые радиаторы высотой 0,6 м. Теперь рассчитаем количество секций на одно помещение:
Комната в 28 м 3 , умножаем этот показатель на 40 Вт (из таблицы потребления по регионам) и на 1,2 =1344 Вт. Эту цифру нужно округлить до целого, 1500. Теперь разделим на мощность одной секции: 1500:150=10 секций. Для данной комнаты можно использовать один радиатор с 6 секциями и второй с 4-я.
Аналогично рассчитываются все комнаты дома. Рекомендую брать в расчет 20% запас мощности, а на холодные участки дома например коридор 25-30%, то есть если в комнату необходимо 10 секций алюминиевой или чугунной батареи то ставим 12 секций.
Для монтажа системы отопления можно использовать трубы: медные, железные и армированные алюминием пластиковые трубы. Какие луче, решать Вам.
Опираясь на свой опыт скажу армированные алюминием пластиковые трубы - в наше время это лучший вариант:
Коррозия внутри системы не образуется, так как система герметична, а материал не пропускает воздух.
Повышенная прочность, так как основа из алюминия, покрытого пластиком, а этот материал не гниет и не разрушается со временем.
Конструкция имеет алюминиевое армирование, поэтому расширение минимум.
Низкое гидравлическое сопротивление, это хорошее для системы с естественной циркуляцией и под давлением.
Антистатичны.
Не нужно обладать навыком при установке, достаточно ознакомится в интернете техникой монтажа.
Низкая стоимость
Системы отопления бывают одноконтурные и многоконтурные.
Контур - это замкнутый или незамкнутый маршрут, по которому движется теплоноситель, передавая энергию от нагревателя к потребителю тепловой энергии.
Одноконтурная система отопления имеет всего один контур, и к нему подключены все батареи, радиаторы, конвекторы и все прочие приборы, которые отдают тепло в окружающую среду.
В многоконтурной системе отопления таких контуров может быть два, три, или больше. При этом один контур может использоваться для отопления, а остальные − для других нужд, например для нагрева воды в системе водоснабжения или нагрева теплого пола с жидким теплоносителем, подачи тепла в оранжерею или зимний сад, и тому подобное.
Всем тепла и тёплых, уютных дней!
Good time of day.
Our company itself has developed a unique design of this boiler and pyrolysis produces it. We invite investors to the production and sale of these products with the possibility of manufacturing abroad.
Деньги, вложенные в рекламу, приносят доход на 30-35% выше, чем те же средства, инвестированные в модернизацию и внедрение новых идей в технике и технологиях. Нам, как потребителям, не очень хотелось бы покупать продукцию, изготовленную на идеях и расчетах 50-тилетней давности, морально устаревшую, но красиво оформленную дизайнерами и правильно поданную маркетологами.
«Новинка» десятилетия
Речь пойдет о пиролизных котлах отопления. Само название говорит о сложном устройстве, использующем замысловатую схему сжигания угля или дров с целью получить максимальное количество тепловой энергии при минимальном участии человека.
Сразу стоит упомянуть о нескольких важных особенностях подобных сжигателей:
- Существуют конструкции пиролизных котлов, рассчитанных как на дровяное топливо, так и угольное, причем последнее даже более предпочтительно из-за высокой теплоты сгорания;
- Основное количество тепла выделяется при сгорании газообразных продуктов разложения дров, угля или брикета в газогенераторной каморе котла;
- Для работы котла пиролизного горения обязательно нужен управляемый поддув воздуха, зачастую с использованием электровентилятора, в этом случае без электроэнергии пиролизный котел может остановиться.
Существуют конструкции, в которых нет электронаддува воздуха, но в таком случае дымоход для пиролизного котла должен быть примерно на 30% выше стандартного, чтобы обеспечивать необходимый напор воздуха в камеру пиролизной газификации и в полость остаточного сжигания газовоздушной смеси.
Принцип работы пиролизного котла
Современный пиролизный котел правильнее назвать газогенератором. На таких устройствах работали знаменитые полуторки и ЗИСы во время войны и в первые послевоенные годы, в условиях жесточайшей нехватки бензина. Уже тогда была «отточена» на практике самая удачная конструкция пиролизной установки.
Принцип работы пиролизного котла основан на использовании трех раздельных камер:
- Камера загрузки топлива, в котором дрова или уголь подсушиваются и прогреваются до необходимой температуры;
- Пиролизная полость или камера газификации, в нее дозированно подается небольшое количество воздуха, обеспечивающее нагрев и термическое разложение топлива с превращением его в горючие газы;
- Камора горения газовоздушной смеси. Высокая температура горения и возможность точного дозирования количества воздуха позволяют сжигать топливо с приличным КПД котла;
Особенности конструкции пиролизного котла
Сама задумка в построении пиролизного двухступенчатого сжигания очень удачна. Процесс горения чище и стабильнее, без недогаров топлива в золе. Сам по себе процесс сжигания дров малоинтересен, нужно еще как-то передать высвобожденное тепло в воздух отапливаемого помещения. Благодаря такой организации пиролиза и тепловыделения, оказалось достаточным просто построить пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром. Снимать тепло с очага горения и передавать можно так же, как в обычном газовом котле, и так же просто регулировать его работу.
Верхние и нижние камеры пиролизного котла, в чем их отличие
По исполнению различают конструкции котлов пиролизного горения с верхним и нижним расположением каморы сжигания продуктов возгонки топлива.
Принцип и различия в устройстве котла понятны из схем и рисунков. В системе с нижним расположением каморы газификации проще обслуживать и зачищать от золы колосники и накопители. В конструкциях с верхним положением пиролизной камеры легко обеспечить загрузку топлива на сутки без использования бункеров и специальных подавателей. Конкурент с нижней камерой без бункера отработает закладку дров за 7-8 часов.
Как горит топливо в пиролизных котлах
В обоих случаях в пиролизном котле используется первичный и вторичный воздух. Первичный подается в крайне ограниченном количестве в отсек газификации. Это место можно назвать сердцем пиролизного котла, его КПД и тепловая эффективность определяется именно способностью глубоко и качественно газифицировать топливо, невзирая на его количество, качество и способность к возгонке.
На этапе пиролизной газификации топлива все тепло от тлеющего топлива стараются сохранить в объеме камеры, для этого объем камеры теплоизолируют от внешней среды и зачастую выполняют из керамики, стойкой к самым агрессивным соединениям, которых полно, например, в сернистых углях. Иногда вместо капризной керамики используются специальные марки чугуна, неплохо показавшего себя в работе. Обычная сталь прогорит до дырок в течение нескольких недель. По этому признаку легко отличить приличный пиролизный котел от имитации хорошего котла.
Кроме того, в отдельных вариантах пиролизных котлов придуманы топливные бункеры, позволяющие подавать дрова в камеру газификации топлива. Теперь владельцу достаточно позаботиться об однократной в течение суток загрузке отсека с дровами или углем и периодически удалять шлак и твердые отходы из накопителя.
Регулировка и управление пиролизными котлами
Теоретически глубина полезного использования топлива может достигать 90% только на качественном дровяном топливе. К сравнению: обычный котел на дровах выдавливает максимум 50-60%. Все остальные рассказы - выдумки маркетологов.
Очень многое в работе пиролизного котла зависит от стабильности работы автоматики. Если сжигаются дрова, состав продуктов газификации у любых сортов древесины примерно одинаков, с небольшим отличием в калорийности и объеме выделившихся горючих газов. В таких условиях очень легко поддерживать подачу оптимального количества вторичного воздуха, чтобы не выдувать лишним воздухом тепло в трубу.
В случае угля все намного серьезнее. Газификация угля - процесс очень сложный, и для правильного глубокого газообразования нужна сложная система управления, поэтому многие производители пиролизных котлов вообще отказываются от работы с подобным топливом.
Проблемы газификации угольного топлива
Процесс газификации топлива очень сложный и многогранный, требует точного дозирования воздуха. Самые дешевые варианты пиролизных котлов вообще не рассчитаны на другую работу, кроме как на дровах или дровяных пеллетах. Дело в том, что газификацию или термовозгонку древесины можно вообще не контролировать. Достаточно нагреть дрова в замкнутом объеме до 270-300 градусов, и дальше процесс газообразования пойдет в автоматическом режиме, без подвода воздуха или тепла.
Продукты газификации угля очень сильно зависят от сортности и марки угля, теплового режима. Причем калорийность газов и температура может очень сильно «гулять» в зависимости от температуры газификации и количества подаваемого первичного воздуха. Если автоматика неправильно отрегулирована, из-за высокой температуры в камере дожигания можно сжечь теплообменник и получить аварию.
По отзывам владельцев пиролизных котлов, зачастую приходится чуть ли не вручную подбирать оптимальную марку угля и размер кусков. Обычно в таком случае для запуска котла используют дрова, и далее переводят на уголь или угольный брикет.
Преимущества пиролизных котлов перед обычными топками
Пиролизный способ более экономичен. Даже самый дорогой котел обычной конструкции не в состоянии полноценно сжигать уголь, в лучшем случае остаток несгоревшего топлива в шлаке составит 10-18%. На электростанциях в условиях промышленного сжигания с «подсветкой» мазутом или природным газом недогар угля составляет 5-10%.
Хорошее качество горения позволяет сжигать топливо с получением минимального количества вредных и канцерогенных веществ. Но если в конструкции пиролизного котла произошла разгерметизация задвижек или люков, возможно появление в помещении утечек угарного газа, являющегося основным компонентом продуктов газификации топлива.
Пиролизный котел сложнее в обслуживании, его эффективность напрямую зависит от качества и надежности автоматики. Кроме того, нормальная устойчивая работа возможна только при загрузке не менее трети от штатного количества топлива, при этом есть определенные ограничения на размер кусков и влажность.
Самодельный пиролизный котел
Нашему человеку по плечу любая задача. Самодельные пиролизные котлы с верхней камерой давно изготавливают своими руками из подручных материалов и старых пропановых баллонов. Вместо стационарной верхней крышки используют съемную с трубой, и, конечно, в такой конструкции пиролизного котла напрочь отсутствует всякая автоматика, поэтому работают они, как правило, на отработанном масле и дровах.
Заключение
Несмотря на относительную «древность» газогенерации, пиролизные котлы можно считать свежей идеей, воплощение которой потребовало использование современных средств автоматики и управления качеством горения. Следующим шагом в разработке котлов будет так называемое беспламенное горение, при котором топливо окисляется при очень низкой температуре 200-300 о с минимальными потерями тепла.
1. Пиролиз – технологический процесс
- Пиролизный газ – новая страница обычных дров
- Пиролизная печь – основные преимущества
- Недостатки
- Принцип понятен – что еще?
- Пиролизная печь из хлама? Можно, но нужно ли?
4. Комплектация – основные «бытовые» трудности
- Запуск не проблема – проблема контроль
- Новости – пиролизный котел может быть и таким
- Неоспоримое преимущество
Пиролизная печь
Пиролиз – технологический процесс
Но, чтобы в процессе работы было более понятно, что и для чего, необходимо в первую очередь рассмотреть вопрос о принципе работы самой печи. Ведь согласитесь, не многие могут похвастаться знаниями о процессах, происходящих в пиролизной печи.
Знание о системе работы пиролизной печи, позволит строить печи пиролизные своими руками.
Стоит сразу отметить, что при работе такого агрегата используется принцип, при котором подготовка топлива производится с недостатком кислорода. Для многих специалистов печного дела данное заявление является абсурдным.
Ведь, как известно, для нормальной работы обычного котла или печи, помимо самого топлива необходим приток свежего воздуха обогащенного кислородом. Эти два слагаемых, топливо и воздух и обеспечивают правильную работу любой печи.
Пиролизный газ – новая страница обычных дров
Но давайте по порядку. Что происходит с топливом при его сжигании?
- Под воздействием высокой температуры, из топлива выделяется газ. В обычных печах он удаляется через дымоход.
- Чем больше нагревается топливо, с ограниченной подачей кислорода, тем больше газа вырабатывается.
Но, данный процесс можно использовать и с древесиной. При этом, если для нефтепродуктов температура переработки должна составлять 800-900°С, то для древесины будет достаточно и 450-500°С.
При этом древесина образует ряд веществ, таких как:
- смола
- уксусная кислота
- древесный уголь
- ацетон
- метиловый спирт
Как видим, все вещества горючи. На основе этого и состоит принцип работы пиролизной печи, сжигается полученный из топлива газ, поэтому второе название таких печей – газогенераторы.
Внутреннее устройство
В чем же преимущество печей данного типа? Это в первую очередь:
- Высокий КПД, 80% и более
- Более экономный расход топлива
- Возможность регулирования КПД
- Утилизация отходов резины, полимеров, отходы древесной промышленности
- Почти полное отсутствие вредных веществ в выбросах
- Минимальная выработка сажи
Недостатки
Основным недостатком таких печей можно назвать:
- Высокая стоимость
- Необходимость в постоянной подачи электроэнергии
- При использовании топлива с высокой степенью влажности, пиролиз невозможен
Как же работает данный котел?
Котел состоит из следующих элементов:
- Камера газификации
- Камера дожигания
- Система подачи воздуха (первичная, вторичная)
- Водяной рубашки
- Колосниковой решетки
Элементы котла
Принцип работы заключен в следующем:
- В камеру газификации загружается топливо и поджигается.
- Из топлива начинает вырабатываться газ.
- В камеру подается первичный воздух и из-за избытка давления газ начинает поступать в нижнюю камеру дожигания.
- В камеру дожигания подается вторичный воздух и образовавшаяся смесь горит при большой температуре.
- Вода, находящаяся в водяной рубашке котла, нагревается и подается в систему отопления, одновременно во входную часть рубашки подается обратка.
- Используемый теплоноситель служит одновременно и охладителем котла.
Это основной принцип работы. Но для правильного функционирования, требуется соблюдать строгие пропорции воздушно – топливной смеси. В противном случае сгорание будет протекать неровно, с повышенной задымленностью.
Если рассматривать вопрос – можно ли изготавливать пиролизные печи своими руками?
Но, сразу стоит оговориться:
- Для изготовления такого агрегата мало иметь хорошие навыки в проведении сварочных работ или наличием на руках рабочих чертежей агрегата.
- Необходимо использование качественных материалов, многие из которых имеют высокую стоимость.
- В первую очередь это относится к металлу. Для изготовления потребуется хорошая легированная сталь.
- Потребуется соответствующая электроника. Если конечно вы не планируете нанять печника для постоянного контроля над котлом.
Кто-то может возразить, что слышал или видел, что пиролизный котел был изготовлен из подручных средств непосредственно во дворе и при этом он прекрасно работает.
Все это верно, за одним маленьким исключением. Подобные котлы являются опытными образцами и в первую очередь способны продемонстрировать принцип работы. Говорить о применение подобного котла для основного обогрева жилья не приходится.
Чтобы изготовить пиролизный котел, можно конечно взять старые бочки, куски труб и прочий железный хлам, который также используется для строительства железной печи. Но ведь надо понимать, что процессы, происходящие в данном агрегате, требуют соблюдения определенных условий для его нормальной работы.
Конечно, установив ручные регуляторы подачи первичного и вторичного воздуха можно добиться устойчивой работы данного котла.
Но вы, надеемся, не планируете, все время находится непосредственно возле него?
Нерегулируемый пиролиз – преимущества нет
Поэтому для его управления потребуется обязательная установка электронной начинки, которая будет регулировать процесс горения. В противном случае ваш пиролизный котел превратится в обыкновенную буржуйку.
Высокая температура горения вырабатываемых газов, требует использования специальных материалов предохраняющих котел от прогорания.
Справка. Температура горения газов, в пиролизном котле, достигает 1 100 °С.
Комплектация – основные «бытовые» трудности
Многие умельцы выполняют футеровку топочной части котла шамотными кирпичами. А вот в промышленных образцах применяется шамотный, бесшовный «набрызг», что во многом определяет долговечность такого котла.
- Шамотный кирпич прослужит максимум сезон и его придется менять.
- Даже используя металл в 5 – 6 мм для воздуховодов, вы не избавитесь от прогорания. Нужно использовать специальные стали.
Опыт показывает, что участки металла, в самодельном пиролизном котле не охлаждаемые водой и соприкасающиеся с горящими газами, очень скоро деформируются.
Единственное что может частник противопоставить этому, это использование более толстого металла, от 10 мм.
Наблюдая за огнем в камине, многие наверняка наблюдали процесс пиролиза, даже не зная об этом. Во время горения дров вы наверно замечали, что в отдельной части огня образуется, небольшой участок пламени, с синим оттенком, это горит дровяной газ.
А ведь пиролизный котел в основном и работает на этом газе. Из этого стоит сделать вывод, что контроль данного процесса является важнейшие частью его эффективности. В противном случае об экономии стоит забыть.
Запуск не проблема – проблема контроль
Работая в высоком температурном режиме, пиролизный котел способен обогревать помещение большой площади.
Если, к примеру, вам удалось самостоятельно построить данный агрегат и вы используете его для работы в котельной, работающей в круглосуточном режиме, это один вопрос.
В такой котельной обязательно присутствует человек, следящий за работой отопительного оборудования. Ведь выработка газа происходит неравномерно, и поэтому необходимо следить за соотношением подачи газ – воздух. Мы говорим о котлах кустарного производства.
Другое дело если подобный котел используется для обогрева индивидуального жилья. Для обогрева жилья потребуется установка котла системы стоп – старт.
Значит, потребуется установка системы, следящей за температурным режимом теплоносителя. Мало того, потребуется целая система, следящая за сгоранием топлива в камере дожигания, которая будет контролировать подачу воздуха.
Блок управления
- Тут не обойтись простым снижением или увеличением оборотов электродвигателя воздушного насоса. Ведь в данном котле имеются две воздушные системы.
- Одна создает давление в камере газификации, другая регулирует правильный состав топливовоздушной смеси в камере дожигания.
- Каждая из этих систем очень сильно влияет на правильную работу котла. Придется использовать комплекс заслонок и регуляторов.
Просто мы пытаемся предупредить – что изготовленная своими руками пиролизная печь вряд ли получится такой же долговечной и экономичной, как пиролизные печи, изготовленные на производстве.
Новости – пиролизный котел может быть и таким
Зная характер и смекалку российских изобретателей самоучек, можно надеяться на то, что со временем они с успехом смогут изготавливать котлы, не уступающие промышленным образцам.
Мы рассмотрели работу пиролизного котла с принудительной подачей воздуха и нижним расположением камеры сгорания.
Но уже появились первые экземпляры котлов выполненных в прямо противоположном исполнении.
Другими словами камера газификации у них находится внизу, а камера дожигания находится сверху.
Хоть такие котлы еще являются «сырыми», но преимущества уже очевидны:
- Отсутствие необходимости использования электроэнергии
- Система использует естественную тягу. Такие котлы полностью независимы от электроэнергии. Их работа построена на особом устройстве воздушных каналов. Требования к устройству дымохода у данных котлов повышенно.
- Новая компоновка – возвращение с головы в ноги
Пиролизный котел с верхней камерой дожигания
- Из топки пиролизный газ поднимается в камеру дожигания и к нему примешивается вторичный воздух.
- Воздух поступает в котел через нижние отверстия за счет разряжения. Пиролизный газ соединяется с кислородом. Происходит экзотермическая реакция окисления.
- Полученный горючий газ сгорает в камере дожигания, чистым и ровным пламенем. Полученная таким образом энергия, нагревает теплоноситель.
Камера дожигания
- Стенки котла изготавливаются из специальной жаропрочной стали. В результате данного процесса из дымохода вытягивается почти прозрачный дым.
- Правильно устроенная система дымохода и отопления, способствует работе данного котла в течение 12 – 14 часов на одной заправке топлива. Зарядка котла осуществляется два раза в сутки.
Из-за полного сгорания дров и пиролизного газа, удается добиться значительной экономии топлива в пиролизном котле естественной тяги, по сравнению с обычными котлами, использующими также естественную тягу.
На данных котлах возможна установка автоматической системы регулирования подачи воздуха, которая происходит без вмешательства человека. Достаточно просто выставить требуемый температурный режим, все остальное котел сделает сам.
Подобный тип пиролизных котлов является отличным вариантом для организации отопления в различных помещениях. Ведь естественная тяга позволяет функционировать котлу без подключения электричества.
Данные котлы просты в обслуживании и самое главное, позволяют значительно сэкономить на топливе без потери эффективности.