Пиролизные котлы – современный подход к твердому топливу

Пиролизные котлы — современный подход к твердому топливу
Твердое топливо, особенно дрова, является для нас наиболее привычным. Однако о современных тенденциях в применении этого вида топлива знают немногие. В частности, появление такого типа отопительных систем, как пиролизные котлы, могут полностью изменить наши представления о твердотопливных системах. Такие котлы не требуют частой закладки дров в топку, а производительность их намного выше, чем у традиционных твердотопливных котлов.
Принцип работы пиролизных котлов и их устройство.
Пиролизные котлы – современный подход к твердому топливу

Суть технологии пиролизного сжигания (по-другому — сухая перегонка) состоит в том, что под воздействием высокой температуры при условии недостатка кислорода древесина разлагается на две составляющих — летучий пиролизный газ и древесный уголь (он же кокс). Этот процесс протекает при температуре от 200 до 800 градусов Цельсия, причем носит он экзотермический характер, то есть протекает с выделением тепла. При смешении пиролизного газа с кислородом воздуха в условиях высокой температуры запускается процесс горения, который и используется для отопления дома. Характерной особенностью такого горения является то, что для горения этого газа кислорода требуется значительно меньше, чем для горения древесины при обычном сжигании дров, за счет чего температура горения получается более высокой, следовательно, возрастает эффективность и продолжительность горения. Кроме того, пиролизный газ во время сгорания вступает в реакцию с активным углеродом, что обеспечивает очень высокую экологичность такого горения — выходящие из котла дымовые газы содержат очень мало вредных примесей. По сути, дым такого котла состоит из углекислого газа (его пиролизный котел выделяет до трех раз меньше обычного) и обычного водяного пара. Золы и сажи в процессе пиролизного горения вырабатывается также намного меньше, чем во время обыкновенного.
Работа пиролизного котла происходит в четыре этапа:
1. Досушивание древесины и выделение газа — этот процесс происходит при температуре 450 градусов.
2. Горение древесного газа, смешанного со вторичным воздухом — температура 560 градусов.
3. Дожигание пиролизного газа при температуре 1100 градусов — температурный максимум процесса.
4. Отвод отработанных газов дымоходной цапфой. На этом этапе температура не превышает 160 градусов.
Пиролизный котел состоит из нескольких камер и имеет шиберы для выбора нужного режима работы. Необходимость наличия шибер обусловлена тем, что для выделения и сгорания древесного газа требуется разогреть котел до довольно высоких температур, для чего котел некоторое время работает в режиме обыкновенного твердотопливного котла. После достижения нужной температуры камеру котла загружают дровами полностью и переводят шиберы в режим пиролизного горения.

Перспективы пиролизных котлов для российского рынка.

В России твердое топливо является не только самым привычным, но и самым доступным. В первую очередь, конечно, это относится к дровам — изобилие леса в нашей стране обуславливает относительно низкую стоимость этого вида топлива на российском рынке. Поэтому российский покупатель чаще всего предпочитает твердотопливные котлы системам отопления, работающим на газе или других видах жидкого топлива.
В то же время, пиролизные котлы имеют довольно много преимуществ перед другими видами котлов, работающих на дровах или угле. Высокий КПД этого типа котлов и возможность закладки дров раз в сутки могут стать решающими для покупателя, несмотря на несколько (иногда значительно) более высокую стоимость котлов пиролизного типа.

Потенциальными покупателями пиролизных котлов могут стать владельцы частных домов, коттеджей, садовых участков — в общем, любых жилых загородных строений. Особенно привлекательным вариант установки котлов пиролизного типа должен стать для владельцев энергосберегающих домов — для отопления такого дома энергии требуется настолько мало, что пиролизный котел может работать на одной закладке дров больше суток. Возможность точно регулировать процесс горения древесного газа позволяет использовать именно такую мощность, которая необходима для отопления при данных погодных условиях для определенного объема помещения.
К сожалению, российский потребитель пока мало знаком с принципами работы пиролизных котлов и не может полностью оценить выгоды приобретения такой отопительной системы. Однако по мере того, как информация о котлах пиролизного типа будет распространяться среди обывателей, все больше покупателей будут отдавать предпочтение такому типу котлов.

Ассортимент пиролизных котлов на российском рынке.

Сегодня ассортимент котлов пиролизного типа, доступных российскому покупателю, достаточно широк. В первую очередь, это продукция таких фирм, как ATMOS, DAKON, OLYMP, OPOP, VIESSMANN. Лидером среди стран-производителей пиролизных котлов, продукция которых представлена в России, является Чехия.
Рассмотрим некоторые особенности пиролизных котлов отдельных марок.
Котлы фирмы DAKON имеют КПД 85-88%. Мощность котла регулируется от 50 до 100%, кроме того, котел укомплектован терморегулятором, на котором можно устанавливать необходимую температуру теплоносителя. Пиролизные котлы фирмы DAKON могут иметь стальной или чугунный корпус — чугунный считается более долговечным, менее подвержен коррозии под воздействием смол и кислот, а также низкотемпературной коррозии, что позволяет активно использовать такой котел осенью и весной. К недостаткам пиролизных котлов этой фирмы (впрочем, этот недостаток характерен для большинства пиролизных котлов) можно отнести их зависимость от наличия электроэнергии — она необходима для работы вентилятора. Впрочем, энергии требуется очень мало — примерно столько же, сколько нужно для горения лампочки — поэтому проблема электроснабжения может быть решена установкой дизельного генератора или любого источника альтернативной энергии (например, ветряка).

В связи с проблемой энергоснабжения следует упомянуть газогенераторный котел фирмы OPOP. Единственная модель пиролизного котла, выпускаемая этой фирмой, является полностью энергонезависимой; кроме того, их котел может работать и на дровах, и на угле (уголь предпочтителен). В процессе работы котла OPOP вторичный воздух не нагнетается вентилятором, как в большинстве конструкций, а засасывается с помощью специальной трубки в результате движения газов в камере сгорания. Это несколько осложняет регулировку мощности — такая регулировка производится с помощью большего или меньшего открытия заслонок первичного и вторичного воздуха. КПД котла находится на уровне 85%.

Еще одна фирма, выпускающая полностью энергонезависимые котлы — ROJEK. Пиролизные котлы от этого производителя работают и с принудительной, и с естественной регуляцией термоносителя. Кроме того, фирма ROJEK может похвастаться тем, что их пиролизный котел допускает возможность эксплуатации при температуре обратной воды, составляющей всего 40 градусов Цельсия, без уменьшения срока службы котла. Приятной особенностью является отсутствие конденсата и осмоления котлов.

Еще один лидер рынка пиролизных котлов — фирма ATMOS. Котлы этой марки отличаются традиционным качеством. После догорания дров в котле ATMOS вентилятор отключается автоматически, что не всегда наблюдается у других фирм. Также в котлах пиролизного типа фирмы ATMOS пространство для сжигания делается керамическим, что значительно повышает эффективность котла. Бункер для топлива отличается большими размерами, что позволяет топить котел крупными дровами и свести к минимуму их приготовление.
Конечно, продукция других фирм также имеет свои особенности, положительные и отрицательные стороны. Однако общий принцип работы у них все-таки один, и различия подчас не так уж значительны.

Преимущества и недостатки котлов пиролизного типа.

Выше уже говорилось о некоторых особенностях пиролизных котлов, выделяющих их из бощего ряда котлов, работающих на твердом топливе. В целом, можно сказать, что главное отличие котлв пиролизного типа от традиционных котлов, использующих твердое топливо, заключается в их высокой эффективности и, соответственно, высоком КПД. Резюмируя все особенности котлов этого типа, можно выделить следующие достоинства и недостатки.

Преимущества:
— в процессе сжигания дров (особенно в том случае. Если эти дрова содержат большое количество влаги) нельзя достичь настолько высоких температур, какие достигаются при сжигании пиролизного газа.
— для сжигания древесного газа необходимо значительно меньшее количество вторичного воздуха, чем для горения обычной древесины или угля. Соответственно, при одинаковом количестве воздуха эффективность сгорания газа выше, температура выше и время горения также больше.
— процесс горения пиролизного газа легко поддается управлению и регулировке, что позволяет автоматизировать работу такого котла приблизительно в той же степени, что и работу газовых или жидкотопливных котлов. Традиционные твердотопливные котлы такой возможности не дают.
— при сгорании древесного газа образуется крайне небольшое количество золы и сажи. Поэтому пиролизный котел редко нуждается в чистке — обычно не чаще, чем раз в неделю.
— сгорание пиролизного газа происходит с малым выбросом в атмосферу вредных веществ, что придется по душе любителям экологически чистых источников тепла.
— пиролизный котел дольше работает на одной закладке дров, чем обычный твердотопливный.

Недостатки:
— относительно высокая стоимость пиролизных котлов — в среднем, котлы этого типа дороже твердотопливных в 1,5-2 раза.
— довольно высокая чувствительность к содержанию влаги в дровах. При повышении процентного содержания влаги в древесине мощность котла резко снижается.
— большинство пиролизных котлов энергозависимы и требуют подключения к электросети. Правда, энергии котел потребляет очень мало (так как требуется она в основном для вентилятора), так что полностью снабдить пиролизный котел электроэнергией может любой источник альтернативной энергии, генератор или обычная электросеть.

Теплогенератор

Теперь вернёмся к пеллетным технологиям. На наш взгляд наибольший интерес представляют пиролизные котлы, использующие в качестве топлива пеллеты. Ниже представлен образец нашей любимой фирмы SolarFocus

1. Лямбда зонд
2. Колосники
3. Вентилятор дымоудаления
4. Автоматическая система очистки
5. Направление движения генераторного газа
6. Система автоподжига
7. Дверца загрузочной камеры
8. Температурный ограничитель
9. Стальная камера сгорания
10. Зольный ящик
11. Задняя панель
12. Панель управления
13. Система подачи первичного воздуха
14. Система подачи вторичного воздуха
15. Батарея
16. Электропровод
17. Люк системы подачи пеллет
18. Система подачи пеллет (шнек)
Пиролизные котлы – современный подход к твердому топливу

Как мы видим, основная разница заключается в использовании шнековой системы подачи топлива, обеспечивающей автоматическую подачу топлива в зону газификации. Выбор отопительной системы — важное решение, поэтому стоит оценить все положительные и отрицательные качества котлов пиролизного типа и других, прежде чем заказывать то или иное изделие.

Источник: http://nano48.ru/piroliznye_kotly__sovremennyy_po