Твердотопливные  котлы – это замена газовым и электрическим отопительным устройствам. Пиролизные или газогенераторные пиролизные котлы с гидроконтуром – это устройства, разрешающие сжигать не только твёрдое горючее, но и топливные газы, которые при этом выделяются. Этот принцип применения энергии прекрасен для внешней среды и дает возможность экономить горючее. Есть и недостатки – жёсткие эксплуатационные условия и большая стоимость. Как определить оптимальную середину и извлечь самую большую выгоду – в материале ниже.

Пиролизный котел

Пиролизные котлы

Пиролизные или газогенераторные пиролизные котлы с гидроконтуром – это котлы, которые сами генерируют горючие газы из того топлива, которое в них помещается. Гидроконтур – это вместе с тем часть системы для отопления и системы безопасности котла.

Котел в разрезе

Пиролиз как физико-химический процесс

Горение – тяжелый процесс, из-за которого появится много сажи и газов. 30% от всего объема выделяемых веществ составляет углекислый газ, остальное – это монооксид углерода, оксид азота, метиловый спирт, фуран, кислота уксуса, бензол, ацетон и большое количество иных летучих веществ. Все, помимо СО2, можно доокислить, другими словами сжечь опять, получив при этом еще определенное количество энергии тепла.

Пиролизный процесс

Пиролиз – это двухступенчатый процесс, при котором сначала активизируют производство топливных газов, а потом их сжигают. Для этого твёрдое горючее поджигают и ему дают заняться, потом уменьшают доступ кислорода, стимулируя тление. Тление дров течет при температуре 200 – 800 градусов, уголь и углеводородные материалы тлеют при температуре до 1300 – 1500 градусов. При этом активно выделяются газы, которые при атмосферных условиях мало активны или инертны.

Отвод газов

В камере горения в середине котла температуры чрезвычайно высоки, эти газы вступают в реакцию с поступающим снаружи кислородом. Погодный воздух сначала проходит по специализированным воздушным каналам, нагревается до выше описанных температур и только после этого его перемешивают с топливными газами. Происходит активное дожигание смеси газа. Снаружи это смотрится как горение газа, подаваемого под высоким давлением, появится мощный стойкий факел. Выделяемое тепло может составлять от 4 до 10% от всего тепла, производимого котлом.

Пиролизный процесс в котлах Буржуй-К

Как работает котел

Газогенераторные или пиролизные котлы длительного горения с гидроконтуром собой представляют камеру, снабженную специализированными перегородками и воздушными каналами. Специальная конструкция поддувала дает возможность регулировать кол-во подаваемого кислорода. Сверху котла, где происходит дожигание, размещены распылительные устройства, которые делят газ на мелкие потоки для того, чтобы уменьшить интенсивность горения. Колосник размещён больше, чем в большинстве случаев, он ставится так, чтобы расстояние до дна было не меньше ? от всей высоты котла. Это необходимо дабы гарантировать достаточное пространство для газоотвода.

Схема котла с гидроконтуром

Чистый воздух, нужный для доокисления, подается снизу, проходит по специализированному воздушному каналу наверх к зоне горения газов, при этом разогревается до рабочей температуры. Сверху котла размещены специализированные трубки с отверстиями, которые помогают распределять газы одинаково.

Всю циркуляцию в середине котла обеспечивает электрическая турбина. Без нее в условиях недостатка кислорода горение и доокисление немыслимы. При отключении электричества приходится открывать шибер для оснащения естественной тяги, при этом котел продолжает работать в режиме обыкновенной твердотопливной установки.

После сгорания появится чистая зола нет примесей

Видео: газогенераторный котел: мифы и реальность

 

Виды твердотопливных пиролизных котлов

Рабочий принцип всех твердотопливных пиролизных котлов одинаков, впрочем есть различные варианты конструкции:

  • Котел с водяной рубашкой – корпус его состоит из 2-ух слоев металла, между которыми протекает вода.
  • Котлы с змеевиками – устройства с малоэффективной системой теплопередачи, выпускаются устройства небольшой мощности.
  • Энергозависимые и энергонезависимые котлы. Пиролизный процесс возможен исключительно с циркуляцией принудительного типа. Энергонезависимые пиролизные котлы – это миф, без электричества данное устройство будет работать исключительно в режиме привычного ТТ-котла.

Котел, сделанный собственными руками

Заметка по теме:

Пиролизные котлы на дровах для дома. Из этой статьи вы узнаете все о котлах на щепе, их разновидностях и нюансах применения.

Плюсы и минусы

Принцип пиролиза, который отчасти реализовывается в бытовых пиролизных котлах, применяется в промышленности для утилизации разных отходов. Сжигание и неоднократное доокисление продуктов распада – это метод уменьшить кол-во вредных выбросов в атмосферу. После того, как в пиролизной установке или в бытовом котле прогорает горючее и газы, в атмосферу выбрасывается только углекислый газ и пар перегретый.

Белый дым – симптом полного сгорания топлива

Польза для экологии от подобных котлов объяснима, но в тоже время с точки зрения эффективности и удобства они всерьез уступают к примеру, пиролизным котлам. Разогнать котел до этих параметров, при которых возможен пиролиз, сложно. Для этого необходима высокая температура и какое то время. Газогенераторные пиролизные котлы с гидроконтуром останавливается при следующих условиях:

  • падение температуры воды в обратке;
  • выключение электрического питания;
  • горючее плохого качества.

Схема подсоединения котла в систему обогрева

Пиролизный процесс необходимо остановить немедленно, как только остановился циркулярный насос в отопительной системе. Без охлаждения котел просто разразиться. Для остановки процесса необходимо открыть шибер, обеспечив естественную тягу и отвод горючих газов. Поддувало должно быть открыто на минимум. После того, как температура упала, следует затушить котел. Если объем системы для отопления не велик и вероятна конвективная циркуляция, котел может продолжать работать при 50% загрузки при открытом шибере.

Пламя в котле, который разогнался до режима функционирования

Эксплуатационные условия

Газогенераторные котлы могут работать в строго определенном температурном диапазоне. Система данного устройства считается замкнутой, благодаря этому обязана быть точно настроена. Понятно, что не возможно регулярно контролировать качество топлива, его влажность, и вымерять массу дров в момент загрузки. Всегда есть опасность перекала либо наоборот, недостаточной температуры.

Первая проблема может быть устранена с помощью гидроконтура. Корпус котла выступает в качестве теплообменного аппарата: его стенки двойные, между ними течет вода. Порой к одной из стенок котла добавляют добавочный полотенцесушитель, который служит аварийной системой охлаждения и в то же время контуром ГВС.

Полотенцесушитель для добавочного охлаждения

Если температура ниже рабочей, пиролизный процесс заканчивается или не запускается совсем. Котел при этом функционирует в режиме привычного твердотопливного устройства. Благодаря этому температура обратки обязана быть не ниже 60 градусов Цельсия, а при температуре 40 градусов пиролиз заканчивается во всех типах котлов. Благодаря этому в отопительной системе устанавливается добавочная перемычка — циркуляционный насос, который служит малым контуром и даёт котлу войти в режим пиролиза.

Блок управления газогенераторным котлом

Следует монтировать температурные датчики чтобы контролировать процесс, но закрывать и открывать краны на циркуляционный насос придется ручным способом. Газогенераторные котлы это вообще котлы с ручным управлением. Согласно паспорту устройства, в нем можно применять дрова, брикеты и прессованные топливные гранулы. В настоящих условиях к дровам прибавляются энергоемкие виды топлива, к примеру уголь. Есть практика сжигания бытового мусора, но он имеет резину и остальные полимерные материалы, что опасно малоприятными результатами.

Важно! Сжигание угля, резины и остальных энергоемких видов топлива в котлах небольшой и средней мощности (до 40 кВт) запрещено! Небольшой размер камеры, неудовлетворительная мощность вентилятора, небольшой объем теплового носителя приведут к перегреву и разрушению котла, которое сопровождается взрывом и пожаром! В котлах высокой мощности необходимо неукоснительно выполнять пропорции: энергоемкое горючее не должно составлять более 20% от всей массы загрузки.

Когда газогенераторные котлы продуктивны

Плюсы пиролизных пиролизных котлов с гидроконтуром – это экологическая безопасность. Заявленная изготовителями результативность лишь на 4 – 10% превосходит продуктивность привычного ТТ-котла. Понятно, что подбор должен базироваться на учете характерных особенностей системы для отопления и предпочтений владельцев.

Видео: рабочий принцип котла с двумя камерами ДГ «Траян»

 

Сделай САМ / ВОДЯНАЯ БОМБОЧКА из БУМАГИ


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *