Пиролизный котел – печь длительного горения для частного дома

Здесь вы узнаете:

• Особенности пиролизных котлов
• Принцип действия
• Достоинства и недостатки
• Используемое топливо
• Популярные модели

Отопление домов твердотопливными котлами – вполне привычное явление в небольших населенных пунктах, где до сих пор нет газа. В качестве топлива в большинстве случаев используются самые обычные дрова или топливные брикеты.

Недостатком таких котлов является то, что они вынуждают совершать множество подходов для подбрасывания все новых порций топлива. Пиролизные котлы длительного горения лишены не только этого недостатка, но и некоторых других – поговорим об этом в рамках нашего обзора.

Принцип пиролизного горения

Для сжигания дров или угля в обычной печи необходим постоянный приток воздуха, вернее, содержащегося в нем кислорода, без которого невозможны процессы окисления, сопровождающие горение. Причем приток должен быть постоянным и достаточным, иначе топливо будет тлеть, а не гореть, выбрасывая в дымоход вместе с дымом огромное количество горючих газов.

Котел твердотопливный длительного горения с водяным контуром работает иначе, он удерживает эти газы, смешивает с воздухом и заставляет сгорать в специальной камере, полностью отдавая тепло на отопление дома. Именно газ, образующийся при медленном сгорании дров, и является основным генератором тепловой энергии. Его температура горения гораздо выше, чем у твердого топлива.

Принципиально пиролизная печь отличается от обычной количеством камер и возможностью регулировать объем поступающего в них воздуха с помощью заслонок. Его приток специально ограничивают, чтобы основное топливо тлело и выделяло горючие газы.

Простейшая схема пиролизной печи Источник sdelaikamin.ru

Достоинства и недостатки

Преимущества пиролизного котла
Пиролизные агрегаты, как и другие виды источников тепла, имеют преимущества и недостатки. Из достоинств следует выделить:

• При сжигании топлива благодаря принципу действия агрегата удается достичь КПД 90-93%.
• Виды установок, которые работают на естественной тяге, не зависят от наличия электроэнергии в сети.
• Процесс экологичен, в атмосферу выбрасывается небольшое количество вредных веществ.
• Экономичность. Расход твердого топлива на 100 м.кв при высоте потолков 3 м составляет около 10 кг сырья в сутки.

Недостатки пиролизных котлов:

• Необходимо топливо с небольшим содержанием влаги (влажность дров не более 25%).
• Стоит оборудование несколько выше, чем классический твердотопливный котел.

Поскольку пиролизный котел работает на относительно невысоких температурах, на стенках камеры скапливаются отложения смол и дегтя. По мере отложения вещества нужно удалять.

Расход топлива в пиролизных котлах ТМ "Буржуй-К"

Сравнение с обычными котлами: плюсы и минусы

Сначала перечислим очевидные критерии, по которым пиролизный котел длительного горения выигрывает у классических дровяных и газовых печей.

• Высокий коэффициент полезного действия: в нем топливо сгорает практически полностью, отдавая все тепло системе отопления, тогда как КПД обычной дровяной печи составляет в лучшем случае 75%.
• Экономия на топливе, обусловленная более высокой теплоотдачей.
• Длительное горение одной закладки: в зависимости от модели котла и объема камеры, он может работать от 5-6 часов до суток, не требуя добавки топлива и поддерживая в помещениях комфортную температуру.
• Отсутствие необходимости в частых чистках: так как дрова сгорают полностью, образуя мизерное количество мелкой золы, чистить печь приходится гораздо реже.

На заметку! Зола из пиролизных печей может использоваться как готовое удобрение для комнатных, садовых и огородных растений.

• Надежность: благодаря простой конструкции поломки случаются редко.

Один из минусов – это необходимость использования только сухих дров, чтобы часть тепла не уходила на их сушку и испарение влаги.

Запас дров на несколько дней держат в помещении для просушивания Источник dumazahrada.cz

Как и обычный котел на дровах, пиролизный агрегат может устанавливаться только на пол. Он довольно тяжелый и большой, и вместе с запасом топлива требует немало места, поэтому для него рекомендуется выделять отдельное техническое помещение – котельную.

Ещё один недостаток заключается в энергозависимости большинства таких агрегатов – для корректной работы они оснащаются вентиляторами и дымососами.

Наконец, котел долгого горения при покупке и запуске в эксплуатацию обойдется дороже. Особенно универсальный, способный сжигать разные виды твердого топлива. Работающий только на дровах – дешевле.

Обзор популярных моделей и их стоимость

На российском рынке представлено множество разновидностей котлов российского и импортного производства. Лидерами по изготовлению газогенераторных систем считаются немецкие производители. Оборудование, изготовленное в Германии, обладает наиболее высокими показателями КПД, а также отличается повышенной экологичностью из-за незначительного выброса вредных веществ в атмосферу.

Чешские и итальянские производители не менее известны на рынке благодаря хорошему качеству продукции. При этом они предлагают оборудование меньшей стоимости по сравнению с моделями немецкого производства.

Российские отопительные системы представляют собой доступную альтернативу импортным аналогам, так как стоят гораздо меньше. В случае ограниченного бюджета нужно остановить свой выбор именно на них.

Buderus Logano S171-20W

Одна из лучших моделей немецкого производства. По типу конструкции — это напольный энергозависимый котел с нижней камерой сгорания. Прибор оснащен современной автоматикой, позволяющей эффективно управлять всей системой. Благодаря мощности 20 кВт может обогреть до 200 квадратных метров площади. Показатель КПД достигает 89%.

В качестве топлива используется природная древесина. Загрузочная камера имеет большой объем (длина полена до 58 см). Котел оснащен индикатором включения, термометром и удобным дисплеем. Реализует функции защиты от перегрева и блокировки насоса.

Теплообменник выполнен из стали толщиной 5 мм. Модель имеет привлекательный дизайн. Габариты прибора небольшие для газогенераторной техники, его размер — 620 x 1136 x 1019 мм, вес — 362 кг. Средняя стоимость составляет 245 тысяч рублей.

Atmos DC 25 GS

Напольная модель от чешского производителя с механическим управлением. Имеет мощность 17–25 кВт, что позволяет отапливать помещения площадью от 150 до 250 квадратных метров. КПД достигает 80%.

Котел работает на древесном топливе. Благодаря вытяжному вентилятору обеспечивается равномерное горение на разных мощностях и упрощается растопка котла. Одна загрузка сгорает в течение 8–12 часов в режиме непрерывной работы. Конструкция обеспечивает удобный сбор золы.

Размеры котла — 680 x 1200 x 1045 мм, вес — 408 кг. Цена в различных точках продажи варьируется от 230 до 280 тысяч рублей.

Ferroli SFL 3

Напольная чугунная газогенераторная система от итальянского производителя. Модель предназначена для отопления производственных и жилых помещений площадью 200-250 квадратных метров. Мощность агрегата составляет 22,5 кВт. КПД достигает 87,6%.

В качестве горючих материалов подходят:

• древесина;
• пеллеты;
• каменный и бурый уголь;
• брикеты.

Загрузочная камера вмещает крупные поленья, что уменьшает трудозатраты на подготовку топлива. Модель имеет компактные размеры — 520 x 940 x 510 мм. Вес устройства составляет 193 кг. Минимальная цена — 81 тысяча рублей.

Цены на котел Ferroli SFL 3

Ferroli SFL 3

Буржуй-К СТАНДАРТ-10

Бюджетная модель отечественного производства, которая хорошо выполняет свои основные функции. Мощность — 10 кВт, оборудование рассчитано на обогрев площади до 100 квадратных метров. Показатель КПД — 85%.

Модель предназначена для работы на различных видах твердого топлива. Это могут быть не только обычные дрова, но и брикетированное горючее. Объем топки составляет 0,055 куб. метров, а глубина — 50 см, что позволяет использовать крупные поленья.

Размеры модели относительно небольшие — 380 x 760 x 850 мм, вес составляет 180 кг. Купить такой котел можно по цене 39 тысяч рублей.

Цены на котел Буржуй-К СТАНДАРТ-10

Буржуй-К СТАНДАРТ-10

Виды и особенности работы

В отличие от классических котлов, в пиролизных не одна, а две камеры сгорания. Они подразделяются на два вида: с нижним и с верхним горением.

Котел нижнего горения

В верхнюю камеру закладывают топливо, поджигают его и включают вентилятор, который смешивает горючие газы с воздухом и перегоняет их во вторую камеру. Она расположена под верхней и отделена от неё колосниками – решетчатым дном. В ней происходит основное горение, температура которого превышает 1000 градусов, тогда как в загрузочной камере она намного ниже – 500-600 градусов.

Конструктивные отличия обычного и пиролизного котлов Источник ksao.ru

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на проектировании и монтаже каминов и печей

Чтобы дрова не сгорали быстро, доступ воздуха к ним ограничивают с помощью механической заслонки. Топку загружают полностью, так как при малой нагрузке пиролизная печь длительного горения работает не эффективно, а при сжигании топлива образуется много сажи и золы.

Для справки! Если дрова сырые, то при испарении влаги внутренние стенки агрегата покрываются копотью и дегтем, которые снижают теплоотдачу и вызывают затухание огня. Определить качество топлива можно по цвету пламени – он должен быть светлым, желто-белым, а не красно-оранжевым.

Теплоноситель в таких котлах находится в пространстве между двойными стенками корпуса – так называемом наружном теплообменнике. Высокая температура горения и большая площадь нагреваемой поверхности теплообменника приводит к быстрому нагреву воды и хорошей циркуляции в системе.

Котел нижнего горения в разрезе Источник prom.st

Зольника в таких печах нет, так как основная часть продуктов сгорания выбрасывается наружу через дымоход, в нижней камере остается лишь небольшое количество мелкой золы.

Котел верхнего горения

Котел дровяной для водяного отопления с верхней камерой сгорания газов устроен иначе. Обычно он имеет цилиндрическую форму, камеры в нем разделены не колосниковой решеткой, а подвижной трубой для подачи воздуха с диском.

• Перед загрузкой топлива подвижный элемент с помощью расположенного снаружи троса поднимается вверх.
• Дрова загружаются через дверцу и разжигаются.
• Диск опускают прямо на дрова и нагнетают в камеру сжигания воздух.
• При медленном сгорании топлива его уровень в камере понижается, изменяя и положение распределителя воздуха.
• Горючие газы устремляются вверх и, огибая диск, попадают в верхнюю камеру, в которой смешиваются с воздухом и сгорают.
• Интенсивность поступления газов в верхнюю камеру контролируется автоматическим регулятором тяги, определяющим температуру воды в теплообменнике.

Схема котла с верхней камерой дожига Источник stropuva-nn.ru
Такие пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром пользуются меньшей популярностью, чем те, у которых камера горения газов находится снизу. Потому что у них периодически приходится менять подвижный элемент распределения воздуха с диском. Он постоянно подвергается воздействию раскаленных газов и пламени, поэтому прогорает.

Но зато в него можно подкладывать топливо или сжигать бытовой мусор, не дожидаясь, пока прогорит основная закладка. Для этого достаточно поднять диск выше уровня дверцы.

Устройство

На рисунке ниже показана условная схема устройства пиролизногокотла, работающего на древесине.

Схема строения пиролизного котла

Для практической реализации пиролизного эффекта в твердотопливном котле своими руками монтируют камеру сгорания (так называемую топку) с двумя отсеками:

1. Первый отсек является газифицирующей камерой, в обиходе называемой камерой загрузки, предназначенной для работы с загруженным древесным топливом. Здесь топливо пиролизуется, древесина разделяется на твердый углеобразный остаток и горючие газы.
2. Второй отсек предназначен для сжигания газообразной фракции, поступившей из камеры загрузки (камера дожигания).

Первичное сгорание древесного топлива происходит в диапазоне температур от 200 до 800 градусов по Ц. Фактически происходит медленное тление древесины, поскольку создан искусственный дефицит атмосферного кислорода. В процессе пиролиза генерируется летучая фракция, попадающая во второй отсек. Смешиваясь с вторичным воздухом, пиролизные газы сгорают. Часть выделяющегося тепла направляется для поддержания пиролизного процесса обратно в первый отсек.

Для предотвращения перегрева котла в теплообменник по специальному патрубку в процессе работы подается вода.

Особенности растопки

Разобравшись, что такое пиролизный котел и как он работает, следует научиться правильно его растапливать. Особенно в первый раз или после длительного простоя. Холодную топку нужно предварительно разогреть, для чего на дне сначала разжигают мелкую растопку и дают ей хорошо разгореться при открытой тяге. Щепу и тонкие поленья подкладывают до тех пор, пока камера не разогреется и в ней не образуются тлеющие угли, способные разжечь основную закладку.

Топку загружают до верха и дают дровам хорошо разгореться, после чего прикрывают заслонку и уменьшают тягу.

Пиролизный котел своими руками

Пиролизный котел штука технологически сложная и дорогая. Высокая цена заводских отопительных аппаратов порождает у некоторых людей желание сделать их самостоятельно. Таким людям могу посоветовать внимательно отнестись к выбору материалов.

Если вы сделаете котел из обычной нежаропрочной стали и не будете использовать шамотные кирпичи, то ваш отопительный аппарат не прослужит долго. Пройдет 2 или 3 отопительных сезона и дно камеры сгорания прогорит.

Кроме того, самодельный газогенераторный котел может быть небезопасен для жизни!!!! Из-за ошибок в конструкции возможно выделение угарного газа в помещение.

Поэтому советую найти хорошие чертежи и всю остальную конструкторскую документацию, если вы до сих пор не передумали делать такой агрегат самостоятельно.

Основные критерии для выбора агрегата

Покупка отопительного прибора – дело ответственное, от правильного выбора зависит не только создание комфортного микроклимата в доме, но и простота его поддержания, траты на топливо, безопасность. Зная, на какие характеристики необходимо обратить внимание, будет проще сделать верный выбор. К ним относятся мощность, качество исполнения, продолжительность беспрерывной работы, вид используемого топлива.

• Мощность.

Подбирается в соответствии с отапливаемой площадью. Самый простой расчет мощности основан на следующей зависимости: на 10 м2 требуется 1 кВт при условии, что высота потолков не более 3 метров. Если она больше, добавляют ещё 3-5%. Есть и другие методики расчетов, например, по теплопотерям.

Формула расчета мощности отопительного оборудования Источник авеню116.рф

Совет! Лучше выбирать котлы твердотопливные длительного горения для отопления частного дома с запасом мощности минимум 10%. Например, при площади дома 180 м2 агрегат должен иметь мощность не менее 20 кВт.

• Качество исполнения.

Самыми лучшими считаются котлы с чугунным корпусом – этот сплав меньше подвержен коррозии. Но большинство современных моделей производят из листовой стали, толщина которой должна соответствовать мощности оборудования. Для бытовых агрегатов мощностью не выше 65 кВт достаточно, чтобы толщина внутренних стенок была 5 мм, а внешних 4 мм. С увеличением мощности эти параметры также должны изменяться в большую сторону.

• Количество контуров.

Дровяной котел длительного горения с водяным контуром может обеспечивать не только отопление, но и горячее водоснабжение дома. Для этого он оснащается дополнительным теплообменником, который подключается к системе ГВС.

• Размеры камеры загрузки.

Подбираются в зависимости от вида топлива и требуемой продолжительности горения.

Глубина топки дровяного котла должна быть не меньше длины стандартных поленьев и составлять 50-65 см Источник oboiman.ru

• Цена.

Не стоит упорствовать в выборе только импортного оборудования. Продукция производителей из нашей страны и ближнего зарубежья ни в чем ему не уступает, но стоит гораздо дешевле.

Использование котлов в быту

В результате знакомства с агрегатами пиролизного типа, было уже сказано о том, где и как может использоваться оборудование этого вида. Идеальным местом для твердотопливного прибора станет деревообрабатывающее производство, мебельные и целлюлозно-бумажные предприятия. Одним словом объекты, где постоянно, в огромных количествах имеются отходы промышленной древесины.

Если возникло желание оборудовать домашнее автономное отопление на базе пиролизного котла, вам следует подумать о дровяном складе. Одновременно с этим придется все дрова предварительно подвергать дополнительной сушке. Решить задачу быстрее и проще поможет пеллетный котел.

Отопительное оборудование этого типа аналогично по конструкции и устройству пиролизным агрегатам длительного горения. Единственное отличие, в качестве топлива используется горючие гранулы или пеллеты, продукты вторичной обработки древесных и органических отходов производства.

Практически все модели оснащены приспособление автоматизированной подачи, что значительно облегчает процесс загрузки топочной камеры. Компактные размеры, которые имеют пеллетные аппараты, позволяют их легко устанавливать в частных домах.

Грамотное подключение, заготовка топлива и соблюдение эксплуатационных требований, делают твердотопливные газогенераторы эффективным и удобным источником тепла.

Виды твердого топлива

Разные виды топлива имеют разную стоимость, количество генерируемого тепла, продолжительность горения, доступность для определенной местности. Прежде чем выбирать отопительный прибор, нужно решить, что вы будете в нем сжигать. Можно купить универсальный агрегат, но его цена обычно «кусается».

• Дрова.

Котел отопления на дровах допускает использование только сухого топлива с влажностью до 20%. В зависимости от технических характеристик, может допускать загрузку даже неколотых дров. Это самое экологичное твердое горючее, но его минусом является неравномерность и относительно высокая скорость сгорания, которая зависит от породы сжигаемой древесины и её плотности. Средняя продолжительность работы дровяной печи 5-6 часов.

• Уголь.

Топливник для сжигания угля должен иметь вертикальные стенки и высоту не менее полуметра. Все дверцы закрываются герметично. Минусом этого топлива является необходимость поддерживания его равномерного слоя, а так как его трудно разжигать, то новую порцию следует подкладывать вовремя, не допуская полного сгорания до колосниковой решетки. Плюс – очень длительное горение одной закладки, продолжительность которого может достигать суток.

Угольно-дровяной котел ATMOS Источник atmos.by

Для справки! Большинство угольных котлов могут работать и на дровах

• Торфяные брикеты.

В настоящее время дровяное отопление все чаще конкурирует с торфяным. Этот вид топлива выпускают в виде прессованных брикетов. Стоит он ощутимо дешевле каменного угля, а в загрузке гораздо удобнее.

• Пеллеты.

Пеллеты – это топливные брикеты из отходов древесины разной формы и размера. Их достоинства: равномерность горения, высокая теплотворность, минимальное образование дыма, сгорание без остатка. Даже если брикет не прогорел, его можно использовать повторно. Большой плюс заключается и в удобной фасовке, а также в нулевой влажности пеллет.

На заметку! При использовании в качестве основного топлива дров либо брикетов, к ним можно добавлять опилки, но не более 25-30 %.

Требования к древесине

Пиролизные системы очень чувствительны к изменениям влажности топлива. Избыток влаги провоцирует выделение большого количества пара. В результате снижаются тепловые характеристики отопительного оборудования, падает мощность котла вплоть до остановки работы. Взаимосвязь теплоты сгорания топлива от влажности древесины показана на графике ниже.

График зависимости теплоты от влажности древесины

Ухудшение работы сопровождают дым и копоть. Для нормального функционирования котла рекомендуемая влажность древесного топлива –не более 45%. Оптимальная цифра для влажности – 20%.

Закладка топлива влажностью 50% дает тепла вдвое меньше, чем древесина с влажностью 20%.

Коротко о главном

Выяснив, что такое пиролизный котел и в чем его преимущество перед классическими видами твердотопливных печей, можно серьезно подумать о его использовании для отопления дома, мастерской или гаража. При равном объеме горючего он дает гораздо больше тепла, так как газы, образующиеся при сжигании угля или дров, не выбрасываются в атмосферу, а дожигаются в отдельной камере. Для большинства домовладельцев самым важным их достоинством является высокая длительность горения без необходимости подкладывания новой порции топлива.

Оценок 0

Прочитать позже

Мифы и реальность. Видео

Всю правду и домыслы про пиролизный котел расскажет автор этого видеоролика.

Пиролизные бытовые котлы, собранные своими руками, получили высокий рейтинг среди владельцев частных построек. Они надежны и эффективны в работе. Однако для полноценной работы необходимо обеспечить энергонезависимость обогревателя, подстраховавшись на случаи отключения электроэнергии в районе расположения дома. При частых отключениях энергоподачи владельцы дополнительно к котлу устанавливают генератор или ИБП.

Размещение пиролизного котла, изготовленного своими руками, в специальном помещении