0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Пиролизные котлы — рациональный подход к проблеме отопления и утилизации отходов

Пиролизные котлы — рациональный подход к проблеме отопления и утилизации отходов

В поисках способа отопления загородных коттеджей, коммерческих построек и промышленных объектов, которые находятся в отдалении от магистральных линий тепло- и газоснабжения, владельцы рассматривают десятки возможных вариантов.

Из всех существующих сегодня альтернатив твердотопливного обогрева пиролизные или газогенераторные котлы представляют наибольший интерес. Благодаря удобству в практической эксплуатации и высокому КПД газогенераторные модели зарекомендовали себя как надежный элемент отопительной системы.

I = топка
II = камера дожигания
III = теплообменник
IV = блок управления
V = топливный склад
VI = маршруты движения топлива
VII = дымоходы и очистка
VIII = гидравлическая станция
IX = бункер для золы

1 = гидроэлектрические насосы
2 = привод топливного шнека
3 = привод вентилятора воздуха в камеру сгорания
4 = привод измельчителя золы
5 = привод конвейера золы
6 = привод дымососа

Твердотопливные котлы

Установка котлов, работающих на твердых видах топлива, оправдана, если частный дом расположен вдали от газовой магистрали, а стоимость электроэнергии делает использование электрических агрегатов нецелесообразным. Твердотопливные котлы бывают следующих видов:

Классические модели. В их конструкцию входят такие элементы: камера сгорания, зольник, теплообменник, заслонка и дымоходы. Они снабжены системой управления и защиты.

Пиролизные котлы. Принцип действия основан на разложении дров при высоких температурах с выделением большого количества энергии.

Котлы длительного горения. Особенностью работы устройства заключается в сжигании топлива в направлении сверху вниз.

Преимущества:

Большинство моделей энергонезависимы.

Достаточно высокий КПД, который достигает значений 80-90%.

Доступная стоимость энергоносителя.

Возможность обеспечения горячего водоснабжения и работы в каскаде.

Продолжительная работа пиролизных котлов и агрегатов длительного горения.

Для установки требуется специальное помещение.

Потребность регулярно выполнять закладку твердого топлива.

Необходимость регулярной чистки.

Некомфортные условия эксплуатации.

Виды твердотопливных отопительных котлов длительного горения

Если говорить про наиболее популярные типы отопительного оборудования данной категории, то первоочередно следует выделить:

  1. классические модели с увеличенной топкой;
  2. пиролизные (газогенераторные) агрегаты;
  3. оборудование, работающее по принципу «сверху-вниз»;
  4. пеллетные агрегаты (автоматическая подача топливного ресурса).

Рассмотрим более подробно каждый из видов.

Традиционные модели с увеличенной топкой

Классические твердотопливные котлы длительного горения для отопления с увеличенной топкой были первым шагом на пути к повышенной длительности работы на одной закладке. Их принцип работы остался неизменным, просто появилась возможность закладывать в несколько раз больше, чем в обычных моделях. За счет этого, соответственно, увеличился и временной интервал между подходами для загрузки новой партии дров, угля иди пеллет.

Обзор твердотопливных котлов 2285 1453 Обзор твердотопливных котлов Как выбрать лучший твердотопливный котел длительного горения — фото, характеристики, подробное описание котлов на твердом топливе длительного горения

В России отопительные котлы на твердом топливе длительного горения с увеличенной загрузочной камерой часто используются для отопления частных загородных домов. К основному недостатку такого варианта стоит отнести тот факт, что с увеличением длины топки увеличивается и мощность агрегата, что может привести к его закипанию в системах с малым количеством радиаторов из-за их быстрого нагрева. Чтобы этого избежать в систему отопления частного загородного дома необходимо добавить один элемент – буферную емкость (бак-аккумулятор). Данная емкость заполняется теплоносителем, устанавливается между отопительным агрегатом и потребителями тепла (радиаторами, теплым полом, бойлером косвенного нагрева). Связка с буферной емкостью не только позволит увеличить длительность между закладками, но и уменьшит затраты на отопление. Подбирается бак-аккумулятор специалистом, исходя из параметров системы, теплопотерь дома, вида горючего вещества и мощности агрегата. Литраж емкости можно рассчитать самостоятельно, взяв соотношение 1кВт мощности к 30-50 литрам емкости.

Обзор твердотопливных котлов 3008 2000 Обзор твердотопливных котлов Как выбрать лучший твердотопливный котел длительного горения — фото, характеристики, подробное описание котлов на твердом топливе длительного горения

Газогенераторные агрегаты

Если говорить про современные твердотопливные котлы длительного горения, то нельзя не упомянуть про пиролизные экземпляры. Принцип их действия состоит в дожиге древесного газа, выделяемого при тлении горючих веществ (называющийся пиролизом). Для этого в их конструкции предусмотрена дополнительная вторая камера сгорания, необходимая для дожига. Экономия очевидна:

во-первых, при тлении расходуется меньше ресурсов;

во-вторых, при попадании продуктов пиролиза в камеру дожига к ним подмешивается воздух, что приводит к их сгоранию и способствует дополнительному выделению тепла.

Читать еще:  После отключения воды не работает полотенцесушитель

Все это приводит к увеличению продолжительности работы на одной закладке до 10-12 часов. Немаловажно, что при данном процессе топливный ресурс расходуется практически полностью, что облегчает их чистку, а большая часть продуктов сгорания дожигается, что делает пиролизные модели более экологичными.

Лучшие отопительные котлы на твердом топливе длительного горения часто относят именно к газогенераторным, так как они способны использовать древесину, уголь, опилочные и торфяные брикеты. Однако, стоит отметить, что наибольшую эффективность имеет использование древесины влажностью менее 20%. Поэтому, его необходимо подготавливать заранее, примерно за год до начала эксплуатации.

Обзор твердотопливных котлов 1499 793 Обзор твердотопливных котлов Как выбрать лучший твердотопливный котел длительного горения — фото, характеристики, подробное описание котлов на твердом топливе длительного горения

К основным недостаткам относятся:

  • вентиляторы и другие электрические компоненты, которые исключают энергонезависимость подобной покупки;
  • необходимость в элеваторном узле или пропускном клапане при сильно охлажденном теплоносителе (для избегания такой ситуации и нарушения процесса пиролиза подогревается обратная вода);
  • ограничения в использовании дров или угля с высокой влажностью.

Модели, работающие по принципу «сверху-вниз»

Для того, чтобы понять принцип работы подобного оборудования достаточно представить себе горящую спичку. Она горит существенно дольше, когда головка находится вверху. Здесь ситуация похожа: заложенный топливный ресурс горит только в верхнем слое. По мере сгорания верхнего слоя очаг опускается все ниже и ниже. Оборудование представляет собой два цилиндра, между которыми находится теплоноситель. Во внутреннем цилиндре происходит сгорание топливного ресурса, внешний же цилиндр покрыт теплоизоляцией.

Технические особенности и характеристики котлов отопления на твердом топливе длительного горения, работающих по принципу «сверху-вниз», позволяют обеспечить отопление дома на одной закладке до 24 часов. Это возможно благодаря:

  • большим объемам с одной загрузки (по сравнению с классическим твердотопливным агрегатом);
  • послойному регулируемому горению;
  • габаритным размерам конкретной модели.

Если говорить про их преимущества, то первоочередно стоит отметить автоматическое регулирование интенсивности сжигания, относительно доступные цены, а также возможность работать без циркуляционных насосов.

Основным недостатком является невозможность использовать плохую древесину или пеллеты, в частности с влажностью более 20%.

Обзор твердотопливных котлов 533 483 Обзор твердотопливных котлов Как выбрать лучший твердотопливный котел длительного горения — фото, характеристики, подробное описание котлов на твердом топливе длительного горения

Оборудования с автоматической подачей

Раздумывая над тем, какой твердотопливный котел длительного горения — самый лучший, не стоит забывать и про технологии автоматической подачи. Такая техника обычно состоит из:

  • загрузочного бункера;
  • горелки;
  • механизма подачи пеллет (шнек);
  • автоматики управления и.т.д.

По шнеку пеллеты порционно подаются в горелку, где происходит его розжиг и сгорание. После сгорания первой порции подается следующая и так продолжается до тех пор, пока система не выйдет на заданную температуру теплоносителя. Для них используют пеллеты, реже мелкофракционный уголь. В России наибольшую популярность имеют пеллетные котлы.

Обзор твердотопливных котлов 1024 900 Обзор твердотопливных котлов Как выбрать лучший твердотопливный котел длительного горения — фото, характеристики, подробное описание котлов на твердом топливе длительного горения

Пеллеты – это цилиндрические гранулы длиной не более 5 сантиметром и диаметром до 8 миллиметров. Пеллеты производятся из торфа, древесных отходов, а также отходов сельского хозяйства. В зависимости от мощности конкретного агрегата и литража бункера одной закладки может хватить до 7 дней работы. Все это достигается путем автоматического регулирования горелки, порционной подачи топливного ресурса и других настроек автоматики техники.

  • высокая цена;
  • требования к помещению котельной: площадь минимум 3х3 метра;
  • более дешевая стоимость 1кВт энергии по сравнению с дизельным топливом и сжиженным газом;
  • некоторые модели имеют возможность кратковременной эксплуатации на дровах;
  • котловая автоматика, управляющая всем циклом работы котла;
  • на некоторых моделях возможна установка погодозависимого регулирования;
  • возможность установки удаленного контроля с помощью GSM-автоматики.

Обзор твердотопливных котлов 1043 1200 Обзор твердотопливных котлов Как выбрать лучший твердотопливный котел длительного горения — фото, характеристики, подробное описание котлов на твердом топливе длительного горения

Краткий обзор известных брендов

Общепризнанными лидерами в производстве лучших пиролизных котлов считаются немецкие компании BUDERUS и VIESSMANN. Их отличает высокое качество материалов и сборки, надежность в эксплуатации и соответствие всем заявленным в паспорте техническим показателям. Установки полностью автоматизированы, в том числе процесс розжига. Модификация Vitoligno 100-S компании VIESSMANN, работающая на твердом топливе, имеет следующие показатели:

  • линейка агрегатов включает в себя несколько моделей в диапазоне мощности 25—80 кВт;
  • КПД установок составляет 88%;
  • рабочее давление – не выше 3 Бар;
  • температура в подающем / обратном трубопроводе – 95 / 55 ⁰С;
  • максимальная длина дерева, загружаемого в топку – 0.5 м.
Читать еще:  Тонкости выбора стабилизатора напряжения для газового котла

Устройство пиролизного котла длительного горения

Автоматика для пиролизного котла Vitoligno 100-S включает в себя комплект датчиков и контроллер. Вентилятор для создания тяги работает не в качестве нагнетателя, а как дымосос и располагается в тракте дымохода. В процессе работы контроллер Vitotronic 100 FC1 может не только управлять вентилятором, но и трехходовыми клапанами обвязки котла, циркуляционным и сетевым насосами.

Технические характеристики пиролизных котлов длительного горения фирмы BUDERUS также впечатляют:

  • линейка моделей в диапазоне мощности 20—40 кВт;
  • КПД – 88—90%;
  • рабочее давление – 3 Бар;
  • температура подачи / возврата – 95 / 55 ⁰С;
  • максимальная длина дров – 0.58 м.

Пиролизные котлы buderus

Твердотопливные модели Logano G221 и Logano S121–2 снабжены вентилятором – дымососом, блоком контроля и управления Logamatic и датчиками. Функции автоматизации – все те же, что и у VIESSMANN. Особенность изделий BUDERUS – примечательный внешний вид, который ни с чем не спутаешь. Кроме этого, компания производит не только стальные, но и чугунные пиролизные котлы (модель Logano G221). Изделия обеих фирм достаточно дороги настолько же, насколько качественно они изготовлены и надежны в работе.

Из производителей котельных установок средней ценовой категории следует отметить довольно распространенный чешский бренд VIADRUS и его модель Hefaistos P1. Производитель декларирует приемлемые параметры своего изделия, притом, что стоимость его значительно ниже «немцев». Практика эксплуатации показывает, что агрегаты этой фирмы и других, средней категории стоимости, можно покупать для своего дома, работают они вполне удовлетворительно.

Пиролизные котлы на пеллетах

Наиболее комфортно эксплуатировать пиролизные котлы на пеллетах. Удобство в том, что загружать топку не надо совсем. Достаточно 1 раз в неделю наполнять бункер пеллетами, этот интервал зависит от емкости бункера. Из него шнековый конвейер подает топливо в пеллетную горелку через гофрированную пластиковую трубу. Весь процесс полностью автоматизирован, а в горелках PellTech встроена сплинкерная система автоматического пожаротушения, к которой подводится вода.

Общая «перекличка»

Главная задача котла — преобразовать внутреннюю энергию топлива в тепло и передать его теплоносителю, циркулирующему по трубам и радиаторам отопительной сети.

Отопительные котлы классифицируются по нескольким признакам: виду топлива или энергоисточника, мощности, способам размещения, цене. Само же название котла диктуется типом энергоисточника:

— газовый котел сжигает природный газ из сети или из баллонов;

— твердотопливный работает на дровах, угле или пеллетах (гранулах древесного происхождения);

— в жидкотопливном используется солярка или мазут (кроме того, за счет смены горелки его можно превратить в газовый источник тепла);

— электрические котлы нагревают теплоноситель, преобразуя в тепло сетевую электроэнергию.

Представлены на рынке также и «трансформируемые» разновидности котлов: универсальные (комбинированные), то есть меняющие свою специализацию при смене комплектных агрегатов (деталей топки, горелок и т.п.).

В деле

По типу использования в самой системе отопления котлы подразделяются на основные и вспомогательные теплогенераторы. Например, партнерами в отопительной схеме могут быть твердотопливный и электрический котлы, возможны и другие сочетания.

Котлы одного типа могут использоваться группой — каскадом. Это позволяет подключать или отключать нужное количество котлов для гибкого управления мощностью системы отопления под изменяющиеся потребности в генерации тепла.

Мощность теплогенератора подбирается в зависимости от площади обогрева, исходя из расчета 1 кВт на 10 кв. м.

По способу монтажа котлы подразделяются на напольные и настенные. Плюс к этому они бывают одноконтурными (работающими только на отопление), а также двух- и многоконтурными, которые решают более широкие инфраструктурные задачи (горячее водоснабжение, подогрев бассейна и т. п.).

Газовые котлы бывают атмосферными (когда топливо сжигается при атмосферном давлении) и наддувными, у которых горелка оснащена нагнетающим вентилятором.

Еще более тонкие ответвления в этом классификационном «дереве» связаны с современными технологиями повышения КПД, благодаря которым появились котлы пиролизные, котлы с вторичным дожигом топлива и котлы конденсационные.

Читать еще:  Можно ли использовать наливной пол вместо стяжки

В пиролизном котле раздельно сжигаются твердое топливо и выделяющиеся из него летучие вещества. В топках с двойным дожигом сжиганию подвергается и взвесь частиц недогоревшего топлива за счет специальной подачи воздуха.

В конденсационных теплогенераторах кроме тепла от горения топлива высвобождается еще и энергия паров, сконденсировавшихся в продуктах сгорания. В результате совокупный КПД такого котла получается больше 100%. Правда, его эксплуатация требует ужесточения норм по температуре теплоносителя и свойствам дымохода.

Градация цен

Цена в классификации котлов возрастает от электрических агрегатов к комбинированным: электро — твердотельные — дизельные — универсальные. Правда, этот градиент верен лишь для линеек в простом исполнении и с несложной автоматикой.

При «наворотах» же в оснастке, материалах, новейших технологических ухищрениях и с учетом продукции от брендовых фирм ранги в этом многоступенчатом пьедестале меняются или же просто уступают место традиционному делению на три ценовых сегмента:

— премиум — самые дорогие (от 80 тыс. руб. до более 100 тыс. руб.);

— медиум — средние цены (в среднем 40—70 тыс. руб.);

— эконом (12—30 тыс. руб., а в группе электрокотлов цены могут начинаться и с 7—8 тыс. руб.).

Плюсы и минусы

К главным преимуществам пиролизного котла относят факт, что благодаря его использованию можно существенно снизить расходы на дрова. У потребителя есть возможность по максимуму обеспечить длительное горение благодаря принципу работы котла. Дом греется, а переживать о подкладке дров не надо. Среднее время горения одной партии горючего — целых 12 часов, к аппарату придется подходить не больше двух раз в сутки. Идеальный котел по длительности горения. Экологичный выбор, топливо сжигается полностью и выброс вредных веществ в атмосферу минимален.

Подобное устройства имеет свои минусы, к самым распространенным относят:

  • В период холодного межсезонья повышается расход дров;
  • Зола улетучивается в дымоход, загрязняя попутно его и все вокруг;
  • При поломке или некорректной работе, вполне возможно начнется перерасход дров, зола не улетучится;
  • Сырые дрова категорически не подходят. Тратится очень много энергии на их высыхание. Они не тлеют.
  • Достаточно высокая цена;

На данный момент рынок изобилует различными типами пиролизных котлов. Отличаются они расположением камеры дожига:

  • Находится сверху. Достаточно редкий вид твердотопливных аппаратов, Преимущество: воздух попадает в камеру дожига сразу и после догорания попадает в камеру охлаждения для дальнейшего вывода в дымоход. Не экономичный вид, конструкция такого рода очень сложна на этапе сбора. Человек может доложить топливо, не дожидаясь сгорания предыдущей партии. У остальных видов котлов такой возможности нет.
  • Камера дожига находится снизу. Такие устройства пользуются большей популярностью, пользователю удобно закладывать топливо. Конструкция ниже по стоимости, чем котел с верхней камерой дожига. Отдел для золы приходится часто чистить, чтобы дым эффективно продвигался вниз, нужна усиленная тяга.

Пиролизные котлы отличаются по типу тяги: бывает естественная и принудительная.

  • Тяга естественная. Используют мощный, высокий дымоход, при этом стоимость аппарата возрастает. Благодаря высокому дымоходу отпадает необходимость электрозависимости.
  • Принудительный наддув и тяга. Появляется необходимость в электрике, и отпадает зависимость от погодных условий. К слову, время работы с максимальным КПД вырастает на 5 часов, по сравнению с котлами при естественной тяге.

Котлы различаются по способу использования:

  • Котел для воздушного отопления. Такой котел ставят с целью обогрева различных коммерческих или хозяйственных помещениях. Для распределения тепловой энергии используются тепловые массы воздушные. Распределяется энергия с помощью алюминиевых труб и нагнетателей.
  • Котел водяного отопления. Вода нагревается в наружном теплообменнике, затем попадает в трубы радиатора. Вода постоянно циркулирует — поддерживается постоянная температура в доме.

Большая часть пиролизных котлов длительного горения работает на дереве. Существуют котлы, использующие для работы уголь и другие вещества. Преимущества котла на углевом топливе складываются из простой конструкции: различные сложнейшие узлы автоматического управления отсутствуют, что гарантирует минимальное количество поломок в процессе эксплуатации.

Заключение

Для обогрева маленького дома или просторного коттеджа пиролизные котлы подойдут идеально. Несмотря на то, что стоимость такого твердотопливного устройства достаточно высока, вложенные средства полностью окупятся. Срок службы такого аппарата долгий, а поломки крайне редки.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector