Котлы с длительностью горения одной закладки топлива до 7 суток

Принцип работы пиролизных котлов и их особенности

Создавая пиролизные котлы своими руками, люди стремятся сэкономить денежные средства в своем кошельке. Если газовое оборудование стоит довольно дешево, то твердотопливные агрегаты просто поражают своей ценой. Более-менее приличная модель мощностью 10 кВт обойдется в 50-60 тысяч рублей – дешевле провести газ, если рядом проходила бы газовая магистрально. Но если ее нет, то выходов два – приобретать заводское оборудование или делать его самостоятельно.

Изготовить пиролизный котел длительного горения своими руками можно, но сложно. Давайте для начала разберемся, для чего вообще нужен пиролиз. В обычных котлах и печах дрова сгорают традиционным способом – при высокой температуре, с выбросом продуктов сгорания в атмосферу. Температура в камере сгорания составляет порядка +800-1100 градусов, а в дымоходе – до +150-200 градусов. Таким образом, солидная часть тепла просто улетает наружу.

Прямое сгорание дров применяется во многих отопительных агрегатах:

Твердотопливные пиролизные котлы могут использовать несколько видов топлива, в том числе отходы деревообрабатывающего производства и сельскохозяйственной переработки.

• Твердотопливные котлы;
• Печи-камины;
• Камины с водяными контурами.

Главным преимуществом данной методики является то, что она отличается простотой – достаточно создать камеру сгорания и организовать отвод продуктов сгорания за пределы оборудования. Единственным регулятором здесь становится дверка поддувала – регулируя просвет, мы можем отрегулировать интенсивность горения, тем самым воздействуя на температуру.

В пиролизном котле, собранном своими руками или купленном в магазине, процесс сгорания топлива идет несколько по-другому. Дрова здесь сгорают при низкой температуре. Можно сказать, что это даже не горение, а медленное тление. Древесина при этом превращается в подобие кокса, одновременно выделяя горючие пиролизные газы. Эти газы отправляются в камеру дожигания, где сгорают с выделением большого количества тепла.

Если вам кажется, что данная реакция не даст особого эффекта, то вы глубоко заблуждаетесь – если заглянуть в камеру дожигания, то здесь будет видно ревущее пламя ярко-желтого, почти белого, цвета. Температура сгорания – чуть выше +1000 градусов, а тепла в этом процессе выделяется больше, чем при стандартном горении древесины.

Для того собранный своими руками пиролизный котел смог показать максимальную эффективность, необходимы дрова с низким содержанием влаги. Влажная древесина не даст оборудованию выйти на полную мощность.

Реакция пиролиза знакома нам еще со школьного курса физики. В учебнике (а может и в лабораторном кабинете) многие из нас видели интересную реакцию – древесина помещалась в стеклянную запечатанную колбу с трубкой, после чего колба нагревалась над горелкой. Через несколько минут древесина начинала темнеть, а из трубки начинали выходить продукты пиролиза – это горючие газы, которые можно было поджечь и понаблюдать за желто-оранжевым пламенем.

Аналогичным образом работает и пиролизный котел, собранный своими руками:

На одной загрузке топлива пиролизные котлы работают около 4-6 часов. Так что большим и стабильно пополняемым запасом дров стоит озаботиться заранее.

• В топке разжигаются дрова до появления устойчивого пламени;
• После этого доступ кислорода перекрывается, пламя гаснет почти полностью;
• Запускается дутьевой вентилятор – в камере дожигания появляется высокотемпературное пламя.

Устройство пиролизного котла довольно простое. Основными элементами здесь являются: камера сгорания, в которой складированы дрова, и камера дожигания, в которой сгорают продукты пиролиза. Передача тепла в отопительную систему осуществляется через теплообменник

В схеме пиролизного котла ему уделяется особое внимание

Все дело в том, что теплообменники в пиролизных котлах, собранных своими руками, устроены не так, как в газовом оборудовании. Продукты сгорания с воздухом проходят здесь через множество металлических труб, омываемых водой. Для увеличения эффективности котловая вода омывает не только сам теплообменник, но и все другие узлы – здесь создается своего рода водяная рубашка, которая отбирает излишки тепла от раскаленных элементов котельного агрегата.

Как правильно топить пиролизный отопительный котел дровами

С помощью пиролизного котла, можно увеличить время работы от одной закладки, повысить энергоэффективность оборудования и теплоотдачу. Мало того, данная конструкция помогает экономить дрова, так как получает большее количество (по сравнению с обычными котлами) тепловой энергии при сжигании газа.

Но, все перечисленные достоинства становятся возможными, только, если научиться правильно топить теплогенератор. Существует несколько простых правил:

• Чтобы предотвратить зависание дров в пиролизном котле с верхней закладкой, длина поленьев должна быть меньше размеров топки на несколько сантиметров.

Топливо разжигается в обычном режиме, при открытой заслонке. После того, как огонь разгорелся, спустя 15-20 минут, заслонка переводится в режим пиролиза.

Существенно увеличить время горения дров можно, благодаря использованию топлива с влажностью не более 20%.

После нескольких самостоятельных растопок, эксплуатация котла перестает казаться сложной.

Во время первых топок котла, возможно появление неприятного запаха в помещении, появляющегося в процессе полимеризации краски.

Какие дрова лучше

С максимальным КПД, котлы работают только при условии, что используемое топливо соответствует определенным требованиям, указанным в инструкции по эксплуатации:

• Лучше топить дровами твердых пород дерева. Оптимально будет применение ольхи, дуба, акации, бука. Не рекомендуется применять хвойные сорта. По причине высокого содержания смолянистых выделений в продуктах сгорания, нередко начинаются проблемы во время эксплуатации оборудования. Вплоть до выхода его из строя.

Запрещается использовать дрова высокой влажности. Исключением являются котлы с верхней закладкой. В котлах с нижней закладкой, рекомендованная влажность топлива, не превышает 20%, с верхней 45%.

Котлы на пиролизном принципе горения дров, запрещается топить углем, отходами деревообработки, за исключением некоторых моделей универсального типа.

Пиролизные котлы лучше работают на сухих дровах твердых пород. Добиться определенной влажности можно при естественной сушке дров.

Как хранить и сушить дрова

Средний расход дров в частном доме, за сезон отопления, составляет 6-10 м³. Соответственно возникает вопрос о том, как правильно хранить и сушить такой объем топлива. Существуют несколько основных рекомендаций относительно этого:

• Необходим отдельный склад для хранения дров. Запрещается размещать хранилище в котельной. Оптимально будет использовать сухое смежное помещение. Склад можно сделать на улице, приспособив для этих целей любой крытый сарай или навес.

Чтобы обеспечить необходимое высыхание дров до 20% влажности, на территории РФ, потребуется дать вылежаться поленьям в течение двух отопительных сезонов. Поленья, заготовленные в этом году, можно будет использовать только через год. Поэтому, хранилище должно иметь достаточную площадь, чтобы вместить топливо на три года.

Частота загрузки дров и время работы от одной закладки, напрямую зависят от их качества. Хорошо просушенное топливо, дает больше тепла и обеспечивает нормальные условия для начала пиролиза.

Устройство и принцип работы котла

Камера первичного сжигания или пиролизная камера напоминает своим устройством топку обычной печи. Твердое топливо (дрова, опилки, древесные или торфяные брикеты, пеллетные гранулы) помещается через загрузочное окно на массивную огнеупорную решетку – колосник, обеспечивающий приток к топливу воздуха, который называют первичным.

Принцип работы котла длительного горения

Пиролизный газ принудительно, реже самотеком попадает во вторичную камеру – камеру сгорания или камеру дожига, в которую осуществляется подача достаточного количества воздуха, который называют вторичным. От контакта с кислородом нагретый до высоких температур (более 300 градусов Цельсия) газ моментально вспыхивает и горит с выделением большого количества тепла. Происходит выполнение главной функции котла – нагрев теплоносителя.

Подробно принцип работы пиролизного котла показан на видео.

Воздух обычно нагнетается принудительно с помощью небольшого вентилятора. Хотя в небольших моделях иногда для создания тяги используют дымосос.

На этой схеме представлено устройство пиролизного котла нижнего горения. Дрова медленно сгорают при малом количестве кислорода и выделяют горючий газ ( )

Наличие принудительной вентиляции можно считать основным отличием пиролизного котла от классической твердотопливной модели. Корпус устройства состоит из двух частей, вставленных друг в друга. Пространство между стенками заполняют теплоносителем, роль которого традиционно выполняет вода.

Температура горения может достигать 1200°С. Вода, находящаяся в наружном теплообменнике, нагревается и циркулирует по системе отопления дома. Остатки продуктов сгорания удаляются через дымоход.

В упрек устройствам, в работе которых используется пиролизный принцип горения, можно поставить относительно высокую цену. Обычный твердотопливный котел стоит значительно меньше. Но в котлах длительного горения дрова сгорают практически полностью, чего о классическом котле не скажешь.

К дровам для пиролизного котла предъявляют определенные требования по размерам и влажности. Подробную информацию можно найти в инструкции изготовителя

Выбирая пиролизный котел, следует помнить, что недорогие модели малой мощности обычно рассчитаны только под дрова. Дорогие модификации способны работать на разных видах топлива.

По способу сжигания топлива котлы длительного горения с двойным контуром можно подразделить на:

• Пиролизные. Оборудованы двумя камерами для сгорания. В одной из них присходит процесс тления и выделения газа для пиролиза, в другой — смешивание полученного газа с кислородом и его сжигание. Оборудование данного типа характеризуется высокой экологичностью — вредных веществ в атмосферу выделяется минимальное количество. В процессе сгорания образуется мало сажи. Если котел оборудован автоматикой, возможна будет и регулировка мощности.
• С верхней камерой горения. Такие котлы очень просты в обслуживании. Количество автоматики для их стабильной работы нужно минимальное, возможно функционирование в автономном режиме работы без электричества. Есть и недостатки — при работе образуется много золы, есть перечень требований к типам топлива. Например, для растопки не подойдет мелкая щепа или опилки.
• Пеллетные. Для растопки такого оборудования используют специальные пеллеты или топливные брикеты в спрессованном виде. Подобные котлы экологичны, экономичны и эффективны, имеют длительный эксплуатационный срок. Один из главных недостатков — высокая цена котла и специальные условия, которые придется поддерживать для хранения топлива. Помещение должно быть сухим, высокая влажность воздуха будет способствовать порче пеллетов.

Схемы и чертежи котлов

Необходимое количество материала можно с точностью рассчитать на основе чертежей. Платные чертежи и литературу по данной тематике можно найти в интернете. Руководствуясь этим материалом, можно сделать неплохой прибор. В схеме пиролизного котла обозначается топка, теплообменник и место подачи воды. Нет надобности создавать схему котла на дровах с нуля, лучше воспользоваться принципиальной схемой, внеся в нее лишь некоторые изменения.

Примерная схема и чертеж пиролизного котла для изготовления своими руками. Для увеличения, нажмите на картинку.

Для изготовления газогенераторного котла своими руками подойдет схема отопительного прибора на 40 кВт, разработанная конструктором Беляевым. Ее нужно будет оптимизировать под лазерную резку с использованием меньшего количества деталей. Конструкцию прибора можно менять так, чтобы его внутренний объем остался неизменным, а рубашка теплообменника значительно увеличилась.

Далее необходимо соединить согласно чертежу все детали будущего газогенераторного котла. В данном случае теплоносителем является воздух, и он прогреет помещение без теплопотерь.

Обеспечивать герметичность труб необязательно, поскольку для пиролизного котла нехарактерны утечки и размерзание отопительной системы. Поэтому такой прибор – идеальное решение для дачи, где топить его будут лишь изредка.
Собрав котел по схеме, можно приступить к его установке, затем к дальнейшим испытаниям. Если сборка была сделана правильно, котел должен быстро выйти на необходимый режим, а отопительная система – прогреться максимум за полчаса. Температура в помещении при этом повышается очень быстро.

О пеллетной горелке

Пеллетная горелка – специальное обогревательное устройство, которое выделяет тепло за счёт сжигания пеллет или топливных гранул в котле. В некоторых случаях в подобных горелках используется ненужное сухое зерно.

Существуют ручные и автоматические горелки, в автоматических горелках топливо подаётся в бункер для сжигания с помощью специального шнека, а весь процесс контролируется датчиками, за счёт чего устройство нуждается в минимальном контроле со стороны пользователя. Пеллетные горелки нашли своё применение не только в быту, но и в промышленности. Они используются для отопления помещений, для подогрева воды и для удовлетворения ряда других нужд.

Пеллеты, или топливные гранулы, — специальное твёрдое топливо, которое получается из отходов древесины или сельскохозяйственного производства путём прессования и гранулирования под воздействием высоких температур.

В странах, в которых сельское хозяйство и деревообрабатывающая промышленность занимают лидирующие позиции, себестоимость пеллетного топлива оказывается гораздо ниже, чем каменного угля. Исключения составляют только те регионы, в непосредственной близости от которых расположены угледобывающие предприятия.

При сжигании пеллет не выделяются опасные испарения, как это происходит при сжигании жидкого топлива.

Правильная установка котла: пошаговая инструкция

Многие потребители, приобретая твердотопливный котел и ожидая от него эффекта длительного и экономичного прогорания сырья до заявленных до 7 дней, через какое-то время обращают внимание на то, что прибор не обеспечивает заявленной экономичности. И дело здесь вовсе не плохом качестве или браке котла, а в допущенных ошибках при подключении

Установка ТТ котла своими руками

Конечно, учитывая сложность конструкции и ответственность данного мероприятия, многие доверяют установку ТТ котла длительного горения мастерам. Однако, следуя нашей подробной пошаговой инструкции, можно и самостоятельно, без посторонней помощи, установить котел. Хотя без помощника вам в этом деле не обойтись, ведь вес прибора составляет не менее 50 кг.

На этапе подготовительных работ, следует сразу продумать, где будет установлен котел. В идеале, конечно, оборудовать отдельную котельную.

котельная в частном доме

Учитывая, что твердое топливо все-таки создает определенную грязь, такая отопительная система должна быть произведена в отдельном нежилом помещении. Но если мощность котла небольшая (не превышает 30-35 кВт), то можно просто отделить (зонировать) основное помещение от «котельной».

Схема вентиляции в котельной

Чтобы у людей, производящих обслуживание котлов и его розжиг не возникло проблем с дыханием, в котельной должна обязательно быть оборудована система вентиляции. С улицы должен поступать чистый воздух.

Подготовьте следующие инструменты:

1. Слесарный набор (разводные, рожковые, накидные ключи).
2. Строительный уровень.
3. Дисковая пила.
4. Отвертка и набор насадок.
5. Маркер.
6. Пистолет для герметика.

Слесарный набор инструментов

Кроме самого отопительного твердотопливного котла, необходимо будет еще приобрести материалы для подключения котла к отопительной системе.

• Муфта стальная (3 штуки).
• Шаровой кран со сгоном (2 шт) с диаметром 50 мм.
• Металлическая труба для подключения котла.
• Герметик (огнеупорный).
• Сантехническая подмотка.

Этап 1. Подготовка и защита помещения.

К вопросу пожаробезопасности следует подойти со всей ответственностью.

1. Определяемся с местом, где будет расположен котел. Если в доме производится замена устаревшей модели на более современную и производительную, то место вместе с дымоходом уже подготовлено. Если же система отопления конструируется с нуля, то следует сразу продумать систему отвода газов и расположение котла в помещении. Место под установку котла должно обеспечивать удобную эксплуатацию и прямой доступ. Комната, где устанавливается твердотопливный котел, должна быть нежилой.

2. Основание, на котором будет размещаться котел, необходимо перекрыть металлическим щитом. При этом размеры щита должны на 25% быть больше самого прибора. Если мощность прибора превышает 50 кВт, то устанавливать такой агрегат следует на фундамент из бетонной стяжки. Как правило, высота такого фундамента должна составлять от 100-150 мм выше уровня пола. При этом фундамент должен иметь отдельную от пола стяжку.

Установка котла на металлический лист

При монтаже маломощного агрегата, допускается установка котла на черновую стяжку из бетона.

Обязательно проверьте уровень наклона фундамента. Он должен быть идеально ровным. При необходимости (если пол не ровный) следует выложить фундамент из кирпича.

1. Нарисуйте маркером или мелом на полу место, где будете устанавливать котел и внимательно перепроверьте все расстояния. Соблюдайте расстояние от стен (регламентировано СНиПом). От топочной двери до стены расстояние должно быть не менее 125 см. Расстояние между боковыми частями и задней стороной котла и стеной должно быть не менее 700 мм.

1. Стену, которая примыкает к передней части котла (где расположена топка и дверца) наносим слой штукатурки толщиной в 25 мм. Дополнительно устанавливаем металлический лист на уровне выше котла на 25-30 см.

2. Освободите новый котел от заводской упаковки.
3. Установите котел на подготовленный фундамент и снова проверьте уровнем, насколько ровно стоит прибор. Патрубок выхода газов должен находиться на одном уровне с трубой дымохода. Если линия не будет ровной, то может быть нарушена тяга в процессе эксплуатации.
4. Вставьте все необходимые элементы котла, поставляемые отдельно (зольник, дверцы).

Нормы пожаробезопасности

Плюсы и минусы пиролизных котлов

Пиролизные котлы работают за счет термического разложения древесины, что даёт возможность получить дополнительную выгоду. Во-первых, при работе газогенераторного котла отсутствует зола и сажа, поэтому обслуживать такой твердотопливный котел приходится намного реже, чем обычный.

Во-вторых, за счет того, что древесина не горит в пиролизном котле, как в обычном котле, а только разлагается, выделяя при этом газ, удается существенно увеличить время работы котла. Только представьте себе, пиролизный котел при одной закладке дров способен проработать целые сутки, без какого-либо участия в этом человека.

В-третьих, как было сказано выше, КПД пиролизного котла на порядок выше, чем КПД обычного твердотопливного котла. В свою очередь, это позволяет максимально эффективно использовать энергоноситель, в качестве которого выступает древесина.

В-четвертых, при сгорании топлива в пиролизном котле, существенно уменьшается выброс вредных веществ в атмосферу. Ну и последнее, благодаря установленной автоматике, пиролизные котлы являются полностью автономным оборудованием в системах отопления.

Что же касается минусов, то их у пиролизных котлов, не так уж и много. К недостаткам, можно отнести высокую стоимость, требовательность котлов к качеству сжигаемого топлива, а также зависимость от электричества.

Так, например, средняя стоимость пиролизного котла варьируется в пределах 1000 $. Древесина для сжигания в газогенераторном котле должна быть не слишком влажная, поскольку в противном случае, серьезно пострадает КПД котла.

Ну и зависимость подобного рода оборудования от электричества, вполне понятна, ведь для работы вентиляторов и автоматики пиролизного котла, обязательно понадобится электропитание.

Температурные уровни пиролиза

к меню

Низкотемпературная степень

Это пиролиз, температура которого составляет 450 – 900 градусов по Цельсию. В этом процессе дымовой газ выделяется минимально, а остатки сырья, смолы – максимальны. Количество утиля (отходов) наибольшее. Считается экологичным.

к меню

Высокотемпературная степень

Это пиролиз, температура которого составляет более 900 градусов по Цельсию. При этом процессе дымовой газ выделяется максимально, а смола – минимально. Количество утиля – наименьшее.

В результате пиролиза, из отходов можно получить энергию (тепловую и электрическую), мазут, топливо (солярку, автобензин). Но при условии детальной отсортировки мусора.

к меню

Подготовка к сборке

Сам процесс начинается с подбора чертежей. Если вы не инженер, а тем более не теплотехник, то не надо заниматься самодеятельностью. Чертежи вы найдете в свободном доступе в Интернете и спецлитературе.

Главное, подогнать конструкцию под необходимые требования системы отопления дома. Итак, чтобы сделать пиролизный котел своими руками, надо предварительно подготовиться.

Сначала собираем инструменты:

• электросварочный аппарат;
• болгарка;
• молоток;
• рулетка и карандаш;
• дрель.

Материалы

Подготавливаем материалы:

• стальной лист толщиною 4 мм;
• труба диаметром 100 мм;
• труба 32, 50 мм;
• прямоугольная труба 60х30 мм толщиной 2 мм;
• вентилятор.

Нарезка деталей

Если собирать самодельный пиролизный котел упрощенного типа, то его можно сделать из буржуйки. Только прибор этот будет не горизонтального типа, а вертикального, потому что оптимальный вариант конструкции – топка для сгорания пиролизного газа над топкой, где тлеют дрова. Таким образом, газ будет самотеком подниматься из первой камеры во вторую.

Поэтому из листового железа надо будет нарезать несколько прямоугольников, составляющих стенки корпуса. Плюс еще надо будет сделать несколько прямоугольных участков: для перегородки двух топок, для отсечения камер сгорания от отсека, где будет располагаться теплообменник. На одном из листов вырезаются два прямоугольных отверстия: верхнее – под дверцу топочной камеры, нижнее – под зольниковый отсек.

Из прямоугольной трубы необходимо нарезать два отрезка шириной, равной глубине котла. Обязательно из арматуры варится решетка (можно приобрести готовую). Изготавливается теплообменник из трубы 50 мм.

Инструкция по изготовлению пиролизного котла

Наиболее оптимальным для сборки является пиролизный котел мощностью от 25кват. Он способен отапливать большие помещения площадью от 180 м2.

Для его изготовления необходимы следующие материалы:

• металлические листы толщиной не менее 0,8 мм;
• 15−20 штук шамотного (огнеупорного кирпича);
• система датчиков температуры;
• колосниковая решетка;
• 3 трубы диаметром 5,7 см, 3,2 см и 16 см (для подвода холодной и горячей воды, а также для подающей магистрали контура котла);
• 2 профтрубы (для патрубков аварийной линии и выхода);
• дутьевой вентилятор;
• датчик температуры;
• чертеж и таблица размеров для сборки котла;
• 2 дверцы для топки и зольника;
• крепления из пережжённой проволоки для дверок;
• шлифовальные круги -10 штук.

Необходимые инструменты:

• аппарат для сварки электрический;
• болгарка;
• углошлифовальная машинка.

Процесс изготовления

1. Из стальных листов необходимо вырезать 4 стенки для котла. В передней стенке сделать отверстия для топки и расположенного под ним зольника.
2. Вырезать отверстия для дымососа и под трубников. Соединить все металлические стенки (кроме задней) при помощи сварочного аппарата, а стыки между сторонами будущего котла необходимо отшлифовать.
3. Далее собирается теплообменник, как показано на рисунке. Трубы свариваются при помощи сварочного аппарата. Перед сваркой на сами трубы необходимо «одеть» шлифовальные круги для удаления стыков и швов между ними.
4. Затем необходимо вмонтировать теплообменник в будущий котел как на рисунке. Прежде чем, закрывать устройство задней стенкой, необходимо проверить его на наличие течей компрессором. Если таковых нет, заднюю часть котла сваривают.
5. Далее необходимо установить колосниковую решетку, которая будет отделять место газификации и сжигания топлива. Нижний отдел, где будет сжигаться топливо, оснащают воздуховодом и обкладывают шамотным (огнеупорным) кирпичом со всех сторон, в том числе и снизу.
6. Затем необходимо прикрепить дверцы в соответствующие отделения для подачи топлива и для зольника. Они должны плотно прилегать к стенкам котла.
7. В конце готовый котел устанавливают на кирпичную поверхность и присоединяют к трубе, утепленную негорючим утеплителем (например, фольгированной минватой). Без этого на стенках трубы будет оседать деготь, который значительно укоротит срок службы котла. К устройству подключают водяной контур и дымовой насос.
8. Для того чтобы котел работал автоматически, так же как и производственный, необходимо установить систему контроля температуры. Он нужен для того, чтобы регулировать работу дымососа, а также подачу воздуха.
9. Установка котла на этом не заканчивается. Необходимо проверить его КПД. Если, включив котел, вы не обнаружили запаха угарного газа от выходящего дыма, значит его КПД достаточно высок и оборудование является безопасным для использования.

Таким образом, если у вас есть первоначальные навыки работы с болгаркой и шлифовальным аппаратом, если вы разбирайтесь в элементарных чертежах, вы без труда соберете пиролизный котел самостоятельно. А это не только уют и тепло в своем доме, но и очень выгодная экономия финансовых средств.

Таблица размеров пиролизного котла

• А-контроллер котлового контура
• B -загрузочная дверца
• С-дверца зольника
• D -дымосос
• E -муфта
• F -патрубок аварийной линии
• G — подающая магистраль котлового контура
• H — подвод холодной воды
• K — Подвод горячей воды
• L -Обратная магистраль теплового контура
• M -Патрубок опорожнения и расширительный бак

Таблица размеров (зависимость мощности будущего котла от размеров деталей).

Особенности конструкции

https://youtube.com/watch?v=Lkhm4z4sF7c

Пиролизные котлы — один из видов твердотопливных котлов, который в последнее время пользуется повышенным спросом из-за постоянно растущих цен на газ и электроэнергию, их еще называют — газогенераторные котлы.

Основным топливом для пиролизного твердотопливного котла является:

• древесина;
• брикеты;
• щепа;
• древесные отходы.

Очень редко в качестве топлива используется каменный уголь или кокс. Пиролизные котлы комфортны в эксплуатации, отличаются надежностью и большим сроком эксплуатации. Прежде чем купить пиролизный котел нужно изучить возможность выполнения строгих требований по качеству используемого топлива.

В подавляющем большинстве разрешается применять древесину, влажностью не более 20 %. При использовании древесины с большим количеством влаги резко снижается эффективность.

Пиролизный котел работает по принципу сухой перегонки топлива.

При недостатке кислорода, под воздействием высокой температуры, сухая древесина разлагается на твердый остаток и летучую часть (пиролизный газ, который впоследствии смешивается с горячим воздухом).

Эта воздушно-газовая смесь, которая образовалась в процессе пиролиза, является топливом пиролизного котла. Процесс пиролизного сжигания является экзотермическим (сопровождается выделением теплоты).

Происходит он при температурах от 200 до 800 оС и обеспечивает подогрев поступающего в камеру сжигания воздуха. При этом происходит прогрев и подсушивание топлива в камере агрегата, за счет чего минимизируется выход сажи и золы.

Для пиролизного или газогенераторного котла характерным является более высокий КПД по сравнению с традиционной твердотопливной техникой.

При сжигании качественного топлива, КПД пиролизного котла находится на уровне пеллетных котлов и котлов длительного горения и достигает 90 %.

Пиролизные твердотопливные котлы используются как в частных домах и квартирах, так и для отопления производственных помещений.

Пиролизные котлы являются весьма рентабельным видом отопительной техники. Достаточно высокая цена на пиролизный котел покрывается за счет низкого потребления топлива.

В обычном твердотопливном агрегате длительного горения теплоноситель нагревается от тепла, выделяемого при горении топлива, то пиролизные котлы работают по-другому принципу.

При сжигании органического топлива (дров, пеллет, дровяных брикетов и даже угля) при температуре 400-800°С выделяется газ, сжигая который, можно получить намного больше тепла, чем при сжигании топлива.

Процесс газообразования из твердого топлива и последующее сжигание полученного газа называется пиролизом, а агрегаты, использующие такой принцип работы, называются пиролизными, или газогенераторными котлами.

В пиролизном котле присутствуют две камеры, и в обеих осуществляется горение:

• Камера сгорания – сжигаются (обугливаются) дрова или другое топливо.
• Камера дожига – сжигается газ, выделяемый топливом.

В камере сгорания располагается и поджигается топливо. В зону горения подается первичный воздух. При прогреве топлива до определенной температуры начинается газовыделение.

При помощи дымососа газ, вместе с вторичным воздухом, засасывается в камеру дожига (она расположена ниже уровня топлива) и сгорает там, выделяя тепло.

Продукты горения попадают в дымовой тракт (газоход) и поступают в дымоход, проходя через водяную рубашку агрегата и нагревая теплоноситель.

В результате, дрова превращаются в древесный уголь, сгорая практически полностью, а дым очищается от неприятных запахов и угарного газа.

Принцип действия

Прежде чем рассмотреть схемы и чертежи пиролизных котлов, необходимо разобраться с принципом их действия. Итак, в процессе сжигания топлива (по-другому говорят – сухая перегонка) под воздействием высокого температурного режима (порядка 200-800 °C) и недостаточного количества кислорода, осуществляется разложение древесины на две части: летучую часть (пиролизный газ) и твердый осадок (древесный уголь).

Схема пиролизного котла предполагает, что вверху камеры будет накапливаться пиролизный газ, который с потоком воздуха, создаваемого дымососом, будет направляться на дожигание в другую камеру. Это экзотерический процесс, сопровождающийся выделением тепла, при помощи которого улучшается прогрев, в котле подсушивается топливо, а также осуществляется подогрев воздуха, поступающего в зону горения. Смешение выделившегося при высокой температуре пиролизного газа с кислородом воздуха вызывает процесс горения первого, который в дальнейшем используется для получения тепловой энергии.

Общие принципы и возможности реализации идеи

Любой котел, неважно будь то самодельный водяной котел отопления, либо самодельный котел отопления в печь, предусматривает наличие следующей конструкции: есть топливо, которое при сгорании отдает свое тепло теплообменнику, который затем нагревает теплоноситель (как правило, это обычная вода). Эффективность работы такой простой конструкции зависит от двух главных факторов:

Эффективность работы такой простой конструкции зависит от двух главных факторов:

Эффективность работы такой простой конструкции зависит от двух главных факторов:

• Строение теплообменника. При увеличенной контактной площади теплообменника и топливного бака тепло передается быстрее, а теплоноситель используется более эффективно
• Качество сгорания топлива. Качественная конструкция самодельного котла для водяного отопления предусматривает хороший приток кислорода в бак со сгорающим топливом. Если же происходит улетучивание разогретых газов или паров топлива, то конструкцию необходимо дорабатывать

Для того, чтобы собрать котел, необходимо учесть два важных нюанса:

• Доступность исходных материалов. Конечно, для самодельных котлов отопления на дровах лучше использовать жаропрочные виды стали, но на практике используются обычные стальные листы — достать их куда проще, да и стоят они на порядок дешевле
• Способы обработки материалов. Собрать литую конструкцию для самодельного дровяного котла отопления из огнеупорных материалов в домашних условиях просто не получится ввиду отсутствия технической базы. А приобрести такую базу дороже, чем создать несколько отопительных котлов