Пиролизные котлы отопления. Принцип работы пиролизного котла длительного горения с водяным контуром Положительные и негативные стороны

Дровяной котел длительного горения с водяным контуром

Котел длительного горения на дровах с водяным контуром для отопления дома подбирается для конкретного помещения, с учетом всех условий работы отопительного оборудования.

Как выбрать котел на дровах?

Следует обязательно обратить внимание на следующие обстоятельства.

1. Производительность должна быть подобрана, в зависимости от площади, которую он должен отопить.
2. Нужно учесть теплоизоляцию дома.
3. Выбрать оборудование с хорошим коэффициентом полезного действия.

Масса котла зависит от толщины его стенок, которая прямо пропорциональна количеству лет службы. Если его стенки имеют толщину 2 миллиметра, то гарантированный срок работы составит до трех лет.

При толщине стенок 5 миллиметров он прослужит до тридцати лет. Нужно проанализировать, какой размер дров будет использоваться. Если применять короткие поленья, то больше сил и средств уйдет просто на их заготовку.

Дровяной пиролизный котел длительного горения для работы на поленьях

Важный параметр – электроснабжение дома. Все автоматические твердотопливные котлы не будут работать, если в доме пропадет электроэнергия. В то же время котлы с автоматикой позволяют удлинить срок горения дров. Дерево практически полностью сгорает, с образованием небольшого количества пепла.

Дрова должны удобно закладываться в топку, зола легко выгружаться, теплообменник поддаваться очистке. Оснащение должно быть установлено в помещении с отдельным входом, или в подвале. Здесь желательно предусмотреть место для хранения и подсушивания топлива.

Чем выше влажность дров, тем будет ниже производительность котла.

В простых и дешевых моделях аппаратов топливо быстро прогорает в течение трех часов, температура теплоносителя не регулируется. В более дорогих моделях – все эти недостатки устранены.

Виды твердотопливных котлов длительного горения с водяным контуром

Такое оборудование позволяет загруженным дровам гореть более длительное время. Эти котлы могут подавать не только в систему отопления, но и нагревать горячую воду, используемую в бытовых целях. Все это повышает комфортность проживания в загородном доме. Ведь постоянное наличие горячей воды в кране делает домашнюю работу более легкой.

Бытовые модели компактны. Они не занимают много места, и могут быть установлены в любом помещении. Главное, чтобы оно было пожаробезопасным и оснащенным вытяжной вентиляцией. Основание под оборудование должно быть устроено из бетона. На пол нужно уложить лист металла. Расстояние до стен помещения соблюдать не меньше 30 сантиметров.

Самый дешевый вариант – это простой традиционный котел, в котором подача воздуха происходит естественным нерегулируемым путем через зольник. Водяной контур нагревается через змеевик. Но такой котел не относится к оборудованию длительного горения. Дрова быстро прогорают, в среднем за три часа. Регулировать температуру теплоносителя невозможно.

Более современные котлы для водяного отопления, с удлиненным процессом сгорания топлива более экономичны, работают дольше без загрузки. Их делают в нескольких основных вариантах.

1. Котлы с удлинённой топкой и дозированной подачей воздуха в зону горения вентилятором, который управляется автоматически, учитывая показания датчиков. При этом дерево тлеет.

2. Котлы, в которых горелка осуществляет поджог топлива сверху вниз, это тоже удлиняет время горения дров.

3. Агрегаты с использованием пиролиза, имеющие две камеры сгорания.

Котлы с дозированной подачей воздуха и разным типом горелок

Пиролизный котел длительного горения Viessmann Vitoligno 100-S

1 — блок управления котлом;
2 — трубчатая водяная рубашка;
3 — объемная камера сгорания;
4 — подача первичного воздуха в котел;
5 — подача вторичного воздуха в камеру;
6 — заслонка первичного воздуха;
7 — заслонка вторичного воздуха;
8 — камера сгорания газов из карбид кремния;
9 — шамотный кирпич;
10 — прочистная дверца.

Некоторые модели имеют датчики температуры и вентилятор, который принудительно подает заданное количество воздуха, создавая искусственный эффект активного тления. Теплоноситель нагревается от горения дров и сгорания угарных газов. При этом экономится топливо в размере 10-15%, удлиняется время прогорания одной закладки дров.

Пиролизные котлы

Их топка состоит из двух отделов. Дрова загружаются на колосники, дверцы закрываются и запускается дымосос. Он формирует такую температуру в первом отделении, которая позволяет дровам медленно тлеть, при недостатке кислорода. Такая работа позволяет дровам сгорать в три раза медленнее.

Большую долю тепла дает горение газов, которое в обыкновенных котлах просто уходит через дымоход. Загружать топку нужно реже. Топливо сгорает почти полностью. Можно закладывать более крупные поленья, а значит меньше времени тратить на подготовку дров.

Эти котлы экономически более выгодны. Использовать в них можно только сухое топливо, с влажностью до 20%. Аппараты энергонезависимые, но в некоторых моделях предусмотрена установка электрических ТЭНов, например, в твердотопливных котлах . Смотрим фото ниже.

Пиролизный котел «Куппер» «Теплодар»

Этапы функционирования пиролизного котла:

— дрова загружаются на решетку и поджигаются;
— дверцы герметически закрываются;
— открывается заслонка подачи воздуха;
— процесс подачи воздуха контролируется автоматически, циркуляция газов стабилизируется;
— в топочную камеру подается такое количество воздуха, которое позволяет дровам медленно гореть.

Кислорода меньше обычного, поэтому образуется газ СО, а не СО2. Это генераторный газ, который пригоден для повторного горения с высвобождением тепла. Он тяжелее воздуха, поэтому опускается в нижнюю камеру, где утилизируется с дополнительным выделением тепла.

Так как топливо сгорает более полно, уменьшается количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу.

Но требования к герметичности и работе системы автоматики более высокие. Цена данного оборудования больше, чем обычного. Нужно выбирать надежного производителя котлов, который делает качественное оборудование, с правильным расчетом данного процесса.

Обычно топка котла имеет двойные стенки, или специальный змеевик, внутри которых циркулирует теплоноситель. Второй вариант лучше для ремонта или замены, при выходе из строя. Котлы могут производить теплую воду для бытовых нужд. Это может быть оборудование с контуром отопления и контуром горячего водоснабжения. Или в состав котла должен входить дополнительный агрегат – бойлер.

Недостатки дровяных котлов

1. Коэффициент полезного действия котлов на дровах составляет 70-80%, при большом расходе топлива. Это самый низкий показатель из всех типов отопительного оснащения. Дрова нужно загружать постоянно. В самых простых системах это нужно делать через каждые три часа. В котлах длительного горения такую процедуру выполняют через 8 – 12 часов.

2. При каждой загрузке нужно освобождать поддон от золы. Периодически чистить котел, следить за работой систем вентиляции. От дров много пыли, сажа и пепел также загрязняют окружающую среду. Поэтому для системы такого отопления должно быть отдельное помещение.

Котел длительного горения Дон

Подключение, параллельно с дровяным, электрического или газового котла

Твердотопливный котел на дровах не требует больших затрат. К его водяной системе отопления можно также подключить или газовый котел. Если температура воды понизится, автоматически включится это оборудование, и не даст системе остыть или замерзнуть, если дровяной котел некому запустить. Ведь обслуживание такого оснащения дело трудоемкое. Нужно постоянно пополнять запасы твердого топлива, следить, чтобы дрова были сухими, загружать поленья, очищать его от золы.

Газовый котел нежелательно устанавливать в одной комнате с твердотопливным, потому что это сложное оборудование боится пыли и загрязнения.

Установку и монтаж системы отопления лучше доверить специализированной организации, которая произведет расчеты параметров системы, подберет нужный котел, сделает монтаж оборудования и разводку труб по дому, установит расширительное и бойлерное оборудование.

Подключение коммуникаций требует наличия специального сварочного и паяльного снаряжения. Необходимо правильно обустроить дымоход, помещение котельной. Пусть это сделают специалисты. Они дадут гарантию на работу оборудования в комплексе. При заводских изъянах в работе отопительного снаряжения, оно может быть заменено или возвращены деньги. В случае самостоятельной установки, это будет сделать непросто.

Самый главный плюс такого отопления в том, что котел длительного горения на дровах с водяным контуром недорогое в эксплуатации, удобное и выгодное оборудование для любого загородного дома, коттеджа, здания в несколько этажей. Срок окупаемости оборудования несколько лет, а работать оно будет долго и надежно, используя самое дешевое топливо. Смотрим видео.

Отопительные системы, оснащенные пиролизными котлами – современные, производительные устройства, создающие в здании комфортные условия. При этом выделяется большое количество тепла при минимальных затратах.

Котлы, работающие на основе процесса пиролиза, в некоторых случаях являются основными источниками тепла в жилых и промышленных помещениях. Недорогое топливо и высокий уровень КПД, система надежного контроля над оптимальным процессом горения – достоинства, влияющие на выбор этого отопительного оборудования.

В данных агрегатах происходит выработка пиролизного газа, получаемого при сжигании дров. В топке создается температура не более 8000 и обеспечивается малое содержание кислорода. Пиролизный газ смешивается с воздухом и полностью сгорает в камере дожига.

Принцип действия и виды пиролизных котлов

Промышленность выпускает 2 типа оборудования:

• шахтные котлы с верхней загрузкой топлива;

В этом случае горение топливо проходит с верхней части к низу. В топке расположены колосники, которые разделяют ее на несколько отсеков. Сюда загружаются твердая древесина или другой вид топлива. При загорании, в верхней части образуется пиролизный газ, который опускается в нижнюю камеру. Здесь происходит смешивание с вторичным воздухом и дожигание.

По мере опускания газа, происходит разогрев нижней части древесины, поэтому могут использоваться отсыревшие дрова. Для того чтобы газ смог опуститься вниз и для стабилизации тяги в конструкции предусмотрена установка вентилятора. Его монтируют в верхней части котла. Воздух подается сверху вниз, поэтому это установка с «верхним дутьем».

Для улучшения процесса дожигания газа, в некоторых моделях предусмотрена установка дополнительного нагнетателя. В этом случае, поток воздуха проходит непосредственно в нижнюю камеру. Такая конструкция увеличивает производительность оборудования. Отведение дыма и пара, производится по дымовому патрубку в систему вентиляции.

Агрегаты с нижней загрузкой

Газогенераторные камеры в данном типе расположены в нижней части. Газ проходит в верхнюю часть и здесь происходит его дожиг. Для нормальной работы оборудования высота дымохода должна быть не менее 5 м. В этом виде котлов не используются нагнетательные вентиляторы, поэтому они не зависят от подачи электроэнергии. Но производительность этого типа ниже.

Независимо от типа оборудования, пиролизные котлы с водяным контуром работают по следующему алгоритму:

• топливо загружается в камеру;
• при помощи регулятора выставляется определенный тип работы котла;
• после прогревания топочной камеры, перекрывается доступ воздуха. Топливо тлеет, происходит повышенное выделение угарного газа;
• пиролизный газ проходит в отсек дожига, смешиваясь с кислородом, полностью сжигается.

Это интересно! По мнению специалистов, оборудование работает с полной производительностью при сжигании сухой древесины твердых пород. Длина дров не должна превышать 600 мм, а влажность не более 20%. Такое топливо позволит продлить работоспособность оборудования и достичь его максимальной производительности.

Достоинства и недостатки пиролизных котлов

Данный тип отопительного оборудования намного превосходит печи прямого горения по нескольким пунктам. К ним относятся:

• • невозможность образования сажи. Это обусловлено полным сгоранием твердого топлива. Помимо экономической составляющей, эта особенность делает пиролизные котлы более экологичными. В этом случае продуктами отхода являются углекислый газ и вода;
  • может применяться любое твердое топливо. Это обусловлено его полным сгоранием. Может использоваться любое вещество способное гореть. Возможна установка на производстве кожи, сельхозпредприятиях, в швейных цехах для переработки отходов и отоплении помещений. При этом отходы производства полностью утилизируются;

• процесс пиролиза, при сжигании твердой древесины, может длиться более 10 ч. Печь с прямым сжиганием дает тепло на 4 ч;
• работа агрегата может регулироваться. При этом происходит регулировка процесса горения топлива и нагревания воды в контуре. Простота регулировки обусловлена сгоранием газа и простотой регулирования его потока. Такая особенность позволяет установить автоматическую регулировку и обезопасить работу котлов.

К недостаткам этого оборудования можно отнести:

• высокая стоимость, но затраты на покупку быстро окупятся. Это обусловлено преимуществами пиролизного котла и полному сгоранию топлива;
• обязательное условие использования сухого топлива. При влажности более 20%, оборудование может работать с перебоями;
• для нормальной работы шахтных котлов требуется подведение электроэнергии для нагнетания воздуха в камеру дожига. Такая техника не может использоваться в местах, отдаленных от линий электропередачи.

Важно! По отзывам владельцев пиролизного оборудования, работа может нарушаться из-за низкой температуры воды, поступающей из обратного трубопровода. Для предотвращения неудобств потребуется при монтаже системы водяного отопления смонтировать трехходовой кран, для отведения горячей воды в обратку. Таким образом, подогрев холодную воду обратной трубы, вы избежите неприятностей и отключения котла.

Основные правила и условия нормальной эксплуатации

Для нормальной работы оборудования необходимо соблюдать определенный диапазон температуры горения топлива. Это диапазон от 2000 до 8000 С. Необходимо достаточно точно настраивать устройство. Для предотвращения возникновения аварийных ситуаций при высокой температуре служит водяной контур агрегата. Корпус играет роль теплообменника, между его стенками проходит вода. Эта особенность и встроенный змеевик в одной из стенок препятствует созданию запредельной температуры.

При недостаточной температуре воды, прекращается образование пиролизного газа, в топочную камеру подается воздух и котел работает как обычная печь на твердом топливе. Не допускается остывание воды ниже температуры ниже 600 С. В этом случае, процесс горения без кислорода прекращается в любом типе пиролизных котлов.

Для обеспечения малого водяного контура и перехода оборудования в рабочее состояние предусмотрена установка в водяном контуре дополнительной перемычки (байпаса). Регулировка байпаса производится вручную, для контроля над температурой предусмотрена установка датчиков температур.

Данный тип оборудования может работать на всех типах дров, брикетах, паллетах. В реальности может применяться такой вид топливо, как уголь. Предусмотрена переработка горючих бытовых и промышленных отходов. Но это может вызвать неприятные последствия из-за содержания в них высокого содержания полимеров и резины.

Пиролизные котлы выпускаются только одноконтурными и не могут использоваться для подогрева воды. Но, в случае отсутствия природного газа, для создания в здании комфортных условий, данный вид оборудования является лучшим решением проблемы.

По мере усложнения технико-конструкционного исполнения котельного оборудования расширяется и его функциональность. В каждом сегменте обогревательных агрегатов сегодня представлены пиролизные модели, версии с поддержкой контуров горячего водоснабжения (ГВС), а также системы с возможностью длительного горения. Очевидно, что появляются и сочетающие в себе весь перечень современных идей для такого рода техники. На практике пиролизный котел длительного горения с водяным контуром дает массу преимуществ рядовым владельцам дач и загородных домов, которые стремятся комплексно обеспечивать себя теплом и горячей водой.

Устройство котла

Типовая конструкция включает в себя две топочные камеры, теплообменник и зольник. Это базовый набор функциональных элементов, которые обеспечивают процессы загрузки топлива, нагрев водного носителя и сбор продуктов сгорания. В остальном в зависимости от модификации устройство агрегата может меняться с ориентировкой на определенные функциональные дополнения. Например, может дополнительно интегрироваться конденсатор, представляющий собой резервуар с тепловой изоляцией. Он аккумулирует тепловую энергию для последующей ее отдачи водяному контуру.

Обязательной частью технической инфраструктуры котла является система дымохода. Это канал отвода газовых продуктов сгорания, работа которого характеризуется тягой - то есть скоростью выведения дыма. С помощью специальной заслонки-шибера можно регулировать пропускную способность дымохода, с которым связан пиролизный котел длительного горения. Отзывы отмечают, что очень важно соблюдать баланс в регуляции объемов выведения дыма. Дело в том, что котлы с длительным сгоранием топлива отличаются продолжительным и динамичным процессом работы, поэтому в течение всего сеанса может потребоваться многократная корректировка пропускной способности канала. Соблюдение баланса требуется, чтобы воздушные массы не «гуляли» в дымоходе, а отработанные газы стабильно выводились наружу.

Принцип работы пиролизной системы

Концепция пиролизных нагревательных устройств достаточно проста, но на практике дает существенное преимущество в виде повышения КПД. Для начала стоит подчеркнуть отличие конструкции таких котлов от технического устройства обычных твердотопливных систем. Как говорилось выше, котел имеет две топочные камеры - в этом и заключается особенность оборудования. Одна выполняет традиционную задачу организации места для сжигания топлива, а вторая как раз обеспечивает эффект пиролиза. В чем он заключается? Если первая камера извлекает энергию, например, непосредственно из дров, то вторая перерабатывает газ, выделяемый в ходе первичного сжигания. В отличие от первого этапа сгорания, процесс пиролиза предусматривает подмешивание кислорода для повышения эффективности аккумуляции тепловой энергии. В сущности, реализуется принцип двойной переработки одной и той же партии топлива, что, несомненно, положительно сказывается на экономии и повышении производительности котла.

Принцип работы систем длительного горения

В отличие от пиролизной системы идея поддержания длительного горения не требует принципиального изменения конструкции агрегата. Однако изменения в параметрах все же есть. В первую очередь такой котел оснащается крупной камерой сгорания. То есть в комбинированном варианте сжигание дров может осуществляться в массивном отсеке, а догорание газов - в небольшой смежной топке. Например, если обычные котлы имеют камеры размером 30-50 см, то концепция длительного сгорания потребует использования как минимум топок на 60 см. Что еще важно, устройство и принцип работы пиролизных котлов ориентируются на широкие возможности регуляции процесса сгорания. Достигается это посредством более функциональной, а иногда и автоматизированной системы шибера, то есть регулятора пропускной способности дымохода. Этот механизм отвечает за интенсивность сгорания путем сокращения или увеличения объемов допуска кислорода. К преимуществам данной системы относят возможность рационального расхода тепла от одной кладки и отсутствие необходимости частого обновления топливного материала.

Организация ГВС в котле

Инфраструктура подготовки горячей воды в оборудовании формируется с помощью трех компонентов - теплообменника, бойлера и каналов циркуляции. В теплообменнике происходит непосредственный нагрев воды под воздействием тепловой энергии, которая вырабатывается в процессе сгорания топлива. К слову, использование котла специально для функции ГВС в некоторых системах с автоматическим управлением позволяет сразу после доведения температуры воды до нужного режима отключать оборудование. Готовая для использования вода направляется или в бойлер, или сразу по контурам к потребителям. Современный и бойлером позволяет содержать порядка 30-50 л горячей воды для самых разных нужд. Если же требуются более емкие хранилища, то стоит изначально подбирать отдельные бойлеры, которые не входят в единую конструкцию котла, а подключаются через свои коммуникационные каналы. Такой резервуар может содержать до 200 л, а промышленные модели - порядка 500 л.

Рабочие характеристики оборудования

Непосредственно тепловой объем определяется мощностью котла. Начальная планка соответствует 3-5 кВт. Этого показателя мощности достаточно для обслуживания небольших помещений - например, дачи. Для использования оборудования в составе домашней системы отопления рекомендуется делать такой расчет - 1 кВт на 10 м2. Так, модели на 20 кВт вполне хватит на обслуживание дома площадью 200 м2. Важен и параметр потребления топлива, который определит энергоэффективность агрегата. Средний пиролизный котел длительного горения с водяным контуром на дровах расходует за час порядка 1-10 кг. Объем потребления как раз зависит от мощности и, в свою очередь, будет определять частоту загрузки новых дровяных кладок. Также существенным параметром является и диаметр дымохода, определяющий границы пропускной способности отработанных газов - эта величина составляет от 13 до 20 см

Разновидности агрегатов по материалу

Большое значение, с точки зрения эксплуатационной надежности и теплоотдачи, имеет материал теплообменника. Так, чугун считается наиболее долговечным металлом для изготовления этой функциональной части - можно сказать, основы котла. Он не подвергается коррозии, устойчив к механическим воздействиям, способен выдерживать большие тепловые нагрузки, однако резкие температурные колебания все же могут вызвать образование трещин, которые приведут и к развитию ржавчины. Прямую конкуренцию чугуну составляет сталь. Благодаря пластичности такие сплавы могут использоваться и в условиях перепадов температур, но пиролизный котел длительного горения с водяным контуром в процессе работы способствует выделению конденсата, что обуславливает риск появления коррозии даже в условиях эксплуатации в нормальном режиме. Существуют и котлы с медными теплообменниками, которые хороши и высокой теплопроводностью, и отсутствием риска появления ржавчины. Но в плане надежности и прочности медь наиболее проигрышное решение.

Разновидности по виду топлива

В большинстве своем пиролизные котлы работают на дровах. Именно этот топливный материал позволяет осуществлять двойную переработку сырья с выделением больших объемов тепловой энергии за счет древесного газа. По этой причине такие агрегаты называют газогенераторными котлами независимо от возможностей использования других видов топлива.

В качестве альтернативы можно рассмотреть комбинированные системы на электричестве или чистом газовом топливе. Но в данном случае при переходе на эти режимы эксплуатации пиролизный эффект работать не будет. К слову, даже стандартный котел пиролизный на дровах предусматривает возможность питания от сетей на 220 или 380 В. Энергоснабжение требуется для обслуживания автоматики или вентиляторной установки, которая способствует повышению того же пиролизного эффекта путем нагнетания кислорода.

Производители

Среди иностранных производителей теплового оборудования внимания достойны фирмы наподобие Buderus и Atmos. Под этой маркой выходят качественные и долговечные агрегаты для домашнего и промышленного применения. Такое оборудование пользователи характеризуют как функциональное, современное и надежное. В российском производственном секторе котел твердотопливный с водяным контуром представляют компании «Буржуи-К» и «Печкин». Во всяком случае, инженеры данных предприятий демонстрируют наиболее успешные разработки, некоторые из которых выполняются по европейским стандартам качества.

Вопрос цены

Стоимость котлов с пиролизным эффектом на базовом уровне превосходит стандартные модели твердотопливных агрегатов из-за сложной конструкции. Минимальный ценовой уровень можно обозначит в границах 10-15 тыс. руб. Это оборудование мощностью до 10 кВт встречается в тех же семействах производителей «Печник» и «Буржуй-К». В линейке Buderus цена пиролизных котлов значительно выше - порядка 100-150 тыс. Это связано и с увеличением мощности (до 100 кВт), и с укрупнением габаритов моделей.

Аксессуары и дополнения для котлов

Сегодня все чаще разработчики теплового оборудования обращаются к системам автоматизации, уровень которых может определять сам пользователь в процессе ее проектирования. В частности, газогенераторные котлы можно дополнять системами регуляции температурного режима, программирующими панелями, датчиками тепла и влаги, таймерами и т. д.

Что касается конструкционных решений, то следует иметь в запасе сантехническую фурнитуру для поддержки работы водных контуров - уплотнители, фитинги, переходники и прочие расходники. Для более основательного управления параметрами работы оборудования можно вмешаться и в организации системы подвода воздуха для более эффективного сгорания топлива. Технически эту функцию выполняют чугунные колосники для котлов, укладываемые над поддувалом в специальной нише. Выбрав конструкцию нужного параметра с подходящими размерами отверстий, можно обеспечить тот или иной уровень интенсивности горения. В качестве дополнения можно приобрести и упомянутый выше бойлер - в зависимости от потребностей выбираются его габариты и вместительность.

Как выбрать лучший пиролизный котел?

Оптимальный выбор может быть разным. Для решения бытовых задач стоит ориентироваться на функциональные и эргономичные модели - с небольшой мощностью от тех же российских компаний. Они должны быть удобны в эксплуатации и практичны в обслуживании. К тому же и цена пиролизных котлов будет подъемной для рядового домовладельца или дачника - в рамках 15-20 тыс. можно найти достойный вариант. Однако для объектов промышленного типа скорее важна мощность и долговечность агрегатов. И этот выбор лучше делать в пользу продукции компаний уровня Buderus.

Заключение

Сложность конструкции котлов с пиролизным действием обуславливает не только положительные эксплуатационные свойства оборудования наподобие высокого КПД. Пользователь должен быть готов к переходу на новую систему подачи топлива и регуляции процесса горения. Кроме того, пиролизный котел длительного горения с водяным контуром требует более основательного технического обслуживания. Некоторые модели избавляют владельцев от чистки зольников, в чем есть преимущество, но поломки двойной камеры сгорания или перенастройка воздуховода потребует выполнения гораздо более ответственных мероприятий. Отдельного внимания в техобслуживании также потребует и водные контуры с бойлером.

По популярности уступают только газовым. При этом они имеют один серьезный недостаток - загрузку топлива необходимо проводить несколько раз в сутки. При обычном сгорании дров КПД котлов не превышает 75%, и часть горючих веществ просто улетает в трубу. Пиролизные гораздо практичнее и эффективнее.

Свое название котлы длительного горения взяли от происходящего в них процесса - пиролиза. Сгорание дров происходит в несколько этапов: сначала древесина нагревается и начинает обугливаться, при этом из ее волокон происходит выделение влаги, оксидов углерода, азота, водорода - из них и состоит дым. Большая часть этих веществ при доступе кислорода горит ярким пламенем. Температура его намного выше, чем на поверхности поленьев.

При ограниченном поступлении кислорода дрова еле тлеют, и газы улетучиваются без сгорания, этот процесс сопровождается сильным выделением дыма, который содержит большое количество сажи, угарного газа, соединений серы, азота и водорода. За эту особенность их называют газогенераторами.

В пиролизных агрегатах, в отличие от обычных печей, процесс горения разбит на два этапа: в одной зоне котла древесина нагревается до разложения, в другой при нагнетании воздуха вентилятором сгорают пиролизные газы. Разделение процессов позволяет добиться более полного сгорания топлива и его компонентов, в результате меньше образуется зола, а дым на выходе имеет температуру менее 150 градусов и практически не содержит вредных веществ, загрязняющих атмосферу.

Тление дров - процесс длительный, поэтому время сгорания топлива в газогенераторах составляет от 12 до 24 часов. Для сравнения, обычные твердотопливные модели могут работать без дозагрузки максимум 6 часов. Этим обусловлено удобство обслуживания котлов длительного горения: к ним можно подходить один раз в день.

Видео: особенности и принцип работы газогенератора

Конструкция

Пиролизный котел состоит из топливной камеры, разделенной на зоны. В одной из них, называемой газогенераторной, происходит разложение топлива на золу и пиролизные газы, в другой - зоне дожига - происходит сгорание этих газов.

Котлы выпускаются двух типов:
• с верхней загрузкой, или шахтные;
• с нижней загрузкой.

Шахтные котлы верхнего горения
Они отличаются тем, что процесс горения в них распространяется сверху вниз. В топливной камере зоны горения разделены колосниковой решеткой. На нее загружают дрова или иное топливо. После розжига котла в верхней части топки происходит пиролиз, и дымовые газы опускаются в нижнюю камеру дожига. По пути они нагревают находящиеся снизу дрова.

Чтобы преодолеть аэродинамическое сопротивление и стабилизировать тягу, камеру оборудуют дутьевым вентилятором, установленным сверху котла - этот процесс называют «верхним дутьем». Некоторые модели оснащены еще одним вентилятором, подающим струю воздуха прямо в камеру дожига, что повышает эффективность котла. Дым и пар после дожига через дымовой патрубок выводятся в дымоход.

Котлы с нижним горением
В этом типе отопительных агрегатов газогенераторная камера находится снизу, а пиролизные газы поднимаются вверх под воздействием тяги. Для устойчивого горения таким котлам необходим высотой не менее 5 метров.

Применение вентилятора для котлов с нижней загрузкой не обязательно, т.к. воздух подается через заслонку. Эффективность котлов нижнего горения ниже, чем у шахтных, но они не зависят от наличия электроэнергии.

Теплообменник и подключение котла к системе отопления

Рядом с топкой находится теплообменник, по которому циркулирует теплоноситель системы отопления. Конструкция теплообменника зависит от модели агрегата. Для подачи и отвода воды в систему предусмотрены штуцера. Входной штуцер, через который в котел поступает остывшая в системе отопления вода, находится в нижней части теплообменника. Выходной штуцер - в верхней. В качестве теплоносителя может использоваться вода, лучше дистиллированная, или антифризы.

Газогенераторы длительного горения могут работать в системах с естественной или принудительной циркуляцией. При выборе котла необходимо согласовать объемы теплообменника и теплоносителя, необходимого для заполнения системы отопления. Систему оснащают расширительным баком, а для принудительной циркуляции - насосом, который устанавливают непосредственно перед вводом в котел.

Для стабилизации температуры в системе отопления рекомендуется установить также теплоаккумулятор - накопительный бак, который будет промежуточным звеном между котлом и отопительными приборами. При этом, во время перерывов в топке котла, система не будет остывать более, чем на 10-15 градусов.
Вода на входе в теплообменник должна иметь определенную производителем температуру, обычно - 60 градусов Цельсия. Для поддержания этой температуры системы оснащают трубой для подмеса горячей воды. В системах с принудительной циркуляцией на случай внезапного отключения электричества также нужно предусмотреть байпас для обхода циркуляционного насоса.

Ряд моделей пиролизных газогенераторов помимо отопления могут быть подключены также к контуру ГВС, такие котлы называются двухконтурными. Удобно, если допускается эксплуатация агрегата при отключенной системе отопления, только для нагрева воды, что позволит использовать его летом. Обычно такие модели комплектуются дополнительно ТЭНами, встроенными в теплообменник.

Как обогреть квартиру или дом с помощью тёплого пола, читайте
А если интересуетесь нестандартными методами отопления дома, то советуем познакомиться с принципами работы тепловых насосов: https://сайт/obogrevateli/teplovye-nasosy-princip-dejstviya.html

Материал корпуса

Твердотопливные котлы длительного горения обычно имеют корпус из стали толщиной от 3 до 8 мм.

Но некоторые производители предлагают котлы из чугуна, которые имеют ряд преимуществ:
• чугун имеет повышенную коррозионную стойкость по сравнению со сталью, чугунным котлам не страшна низкотемпературная коррозия;
• чугунные котлы с кованным теплообменником не имеют сварных швов, в которых чаще всего начинается разрушение стали;
• более толстые стенки чугунных агрегатов не подвержены прогоранию и деформации;
• благодаря большей толщине они дольше не остывают, что позволяет поддержать температуру в системе во время перерыва на чистку котла.

Недостатки у чугунных моделей тоже есть:
• они значительно тяжелее, в 2-2,5 раза;
• цена выше, чем у стальных, примерно на 50-70%.

Требования к топливу

Большинство современных моделей пиролизных котлов оснащены автоматическим регулированием режима горения. Длительность горения зависит от вида топлива. Как правило, при топке сухими дровами газогенератор может работать на одной загрузке до 12 часов, а на угле - около суток. Использование опила, стружки, отходов деревообработки несколько снижает время горения без дозагрузки.

Дрова должны быть сухими, с влажностью не более 16%. При использовании пеллет или брикетов такая влажность гарантирована производителем, дрова необходимо сушить в тени не менее года.

Достоинства и недостатки

По сравнению с другими твердотопливными отопительными агрегатами, пиролизные котлы имеют ряд достоинств:
• полное сгорание топлива, и, как следствие, экономия дров, уменьшение количества золы и сажи;
• пожарная безопасность - топливная камера герметична, а дымоход не нагревается до опасных температур;
• длительная работа на одной загрузке - нет необходимости постоянно следить за уровнем дров и подкладывать их;
• автоматическое регулирование режима горения за счет вентиляторов, формирующих тягу и подающих воздух;
• использование дров большого диаметра и длины.

Не лишены они, впрочем, и недостатков, большая часть которых решается правильной установкой и эксплуатацией:
• пиролизные котлы имеют довольно высокую цену по сравнению с обычными твердотопливными;
• из-за необходимости работы вентиляторов они энергозависимы, и в местах с частым отключением электроэнергии необходимо предусмотреть дополнительный источник питания, например, генератор;
• для эффективной работы необходимы сухие дрова, в противном случае в пиролизных газах будет слишком много водяных паров, что приведет к их неполному сгоранию, снижению КПД и даже погасанию котла;
• котел необходимо загружать до номинальной мощности, иначе температура дыма снизится, начнется образование конденсата на стенках топочной камеры и дымохода, что приведет к их загрязнению сажей и коррозии;
• требуется правильное устройство подключаемой системы отопления - на входе в рубашку котла температура теплоносителя не должна быть ниже 60 градусов Цельсия, чтобы избежать конденсатообразования и низкотемпературной коррозии.

Обзор моделей и цены

Покупателю порой сложно разобраться в огромном ассортименте отопительных агрегатов, поэтому имеет смысл рассмотреть наиболее популярные модели газогенераторных котлов.

Печь булерьян с водяным контуром

Печи булерьян давно завоевали доверие и популярность у покупателя благодаря компактным размерам и высокому КПД. Булерьян по типу сжигания топлива - газогенераторная печь. Его бочкообразная топливная камера разделена по горизонтали на две части: в нижней происходит пиролиз, а в верхней - дожигание газов. Поступление воздуха регулируется заслонкой на дверце.

Видео: работа печи булерьян

Традиционная конструкция булерьяна подразумевает отопление одного или нескольких помещений с помощью воздуха, нагреваемого от стенок печи и доставляемая в разные помещения по воздуховодам. Однако в последние годы появились печи булерьян-аква, оснащенные водяным контуром. Он занимает около 70% поверхности корпуса и эффективно производит отвод тепла от стенок камеры в систему отопления.

Достоинства печи булерьян с водяным контуром:

• высокая скорость нагрева системы отопления;
• равномерная теплопередача, исключены резкие перепады температуры воды и закипание, булерьян можно использовать в системах с естественной циркуляцией;
• сама печь компактна и проста в установке;
• цена булерьяна ниже, чем у пиролизных котлов;
• широкий ряд моделей разной мощности позволяет подобрать отопительный прибор для любого помещения.

Эксплуатация печи подразумевает выполнение некоторых требований:

• дрова должны быть сухими, допускается использование пеллет и брикетов;
• дымоход печи должен создавать хорошую тягу и иметь прочистные элементы, так как дымовые газы в печи часто прогорают не полностью, и на стенках трубы оседает сажа.

Цена на печи Булерьян-аква, в зависимости от мощности, колеблется в диапазоне от 16 до 46 тысяч рублей.

Пиролизные котлы «Траян»

Котлы компании «Траян» с легкой руки покупателей получили неофициальное название троян. Они представляют собой газогенераторы с нижней загрузкой и мощностью от 10 до 30 кВт в зависимости от модификации. Корпус выполнен из стали, во фронтальной части его расположена загрузочная дверца, а также заслонка зольника и прочистная дверка камеры дожига.

В верхней части корпуса находится дымовой патрубок, штуцер для подключения выходной трубы системы отопления и механический регулятор тяги, соединенный с заслонкой зольника цепочкой. Входной штуцер находится в задней части котла.

Достоинства котла:

• высокая производительность при малом расходе дров;
• энергонезависимость - в котле нет вентиляторов;
• агрегат оснащен встроенным аварийным контуром, позволяющим избежать закипания и гидроудара в системе;
• троян можно оснастить дополнительным электрическим ТЭНом для поддержания температуры в системе во время перерывов в топке.

Ниже подробное видео: котел «Троян»

Цена на котлы Троян, в зависимости от модели - от 45 до 70 тысяч рублей.

Шахтный котел Стропува

Один из наиболее популярных представителей газогенераторов с верхней загрузкой, мощность котлов от 8 до 40 кВт. Он имеет корпус цилиндрической формы, внутри которого размещена цилиндрическая топка. Все пространство между корпусом и топкой является водяной рубашкой. Топливо загружается через дверку, расположенную в верхней трети котла. Снизу находится зольник для чистки камеры.

Необходимый для горения воздух подается через телескопическую трубу прямо к верхнему слою дров. Заслонка регулируется биметаллическим элементом. При прогорании и опускании дров труба постепенно увеличивается. После окончания топки труба поднимается специальным тросом.

Достоинства котлов Стропува:

• длительный режим горения без загрузки - до 5 суток при использовании угля;
• высокий КПД - до 90%;
• безопасность - при перегреве котел не взорвется, возможная деформация стенок происходит внутрь котла, что позволит избежать утечки и ожогов;
• независимость от электроснабжения - регулировка осуществляется механически;
• компактные габариты даже у котлов большой мощности.

Видео: котлы Стропува шахтного типа

Котлы длительного горения - новое слово в производстве отопительных агрегатов. Их конструкция все время совершенствуется, при этом повышается КПД, увеличивается безопасность и простота использования, цена становится доступнее. Установка пиролизного котла в частном доме - шаг к комфорту и экономии.

Много противоречий и дискуссий в сфере теплотехники породил пиролизный котел. Естественно, мы рассматривать их не будем, потому как истина в споре не рождается, а каждый так или иначе останется при своем мнении. Специально для тех, кто все-таки решился на установку данного энергогенератора, рассмотрим котлы пиролизного горения более подробно.

В качестве альтернативы можно обратить внимание на шахтно-пиролизный котел для частного дома. Таким образом можно сэкономить на покупке нового агрегата, но придется потратить силы на переделку или же найти специалистов в данной отрасли. К примеру, котел Zota, который производитель не осмеливается назвать пиролизным, все же пользуется спросом у приверженцев пиролиза. Интересно также, что есть аппараты некой фирмы Троян (в сети Траян), которые как раз соответствуют требуемым характеристикам.

	Наименование	Цена, руб.	Краткая информация
			Одноконтурный, напольный с открытой камерой сгорания. Мощность 20 кВт, КПД 87%.
			Топка больших размеров с верхней загрузкой и регулируемой подачей воздуха. Выпускается в четырех типоразмерах мощностью 20-50 кВт.
			Модельный ряд представлен в четырех мощностях 18-38 кВт. Отопит 168 кв.м.
			Мощность 40 кВт, рассчитан на 400 кв.м. Время горения: на дровах 30, на брикетах 48, на пеллетах 72 часа.
			Оптимальное рабочее давление - 3 атмосферы. Предусмотрена Х-образная конструкция теплообменника, что повышает эффективность работы.
			С автоматикой и подключением ТЭНа мощностью до 3 кВт. Автоматический регулятор заслонки подачи воздуха Honeywell.
			Мощность 8 кВт, на площадь до 80 кв.м, время горения: на дровах 30, на брикетах 48 часов.
			Напольный двухконтурный мощностью 15 кВт с автоматическим регулятором заслонки подачи воздуха и возможностью установки ТЭНа.

Принцип работы

Пиролизные котлы работают благодаря использованию газов из твердого топлива при температуре от 200°C. От недостатка кислорода происходит последующее дожигание выделившегося газа, который смешивается с разогретым вторичным воздухом в камере дожига. Через регулируемое окно первичного забора кислорода, в камеру под колосником поступает воздух. Он нужен для процесса горения топлива, после чего подача кислорода уменьшается, дрова медленно тлеют. Сам аппарат переходит в режим газогенерации. Выражаясь простым языком - это система вторичного дожига.

Лучший пиролизный котел для частного дома

Такое приобретение будет оптимальным по КПД и расходу только в том случае, если есть возможность покупать просушенную древесину или сушить дрова самостоятельно.

Buderus Logano S171-22 W

Выполнен из листовой стали толщиной 0,5 см. Материал топлива - дрова. Электронный дисплей и панель управление облегчает процесс пользования. Подключается к однофазной электросети. Давление водяного контура в пределах 3 бар.

Buderus Logano S171-22 W

Технические характеристики:

Мощность, кВт
Расход, кг/ч
Диаметр дымохода, см
Габариты, мм

Хороший вариант для любителей топить углем и его производными. Котел твердотопливный обеспечивает экономичный расход средств, а взамен сторицей отдает тепловую энергию. Зота производит отопительные агрегаты Карбон мощностью от 15 кВт до 60 кВт. Трехконтурный теплообменник отдает энергию еще и с газов, поступающих от самого дыма. Камера обложена шамотом, что также сказывается на КПД аппарата.

Технические характеристики:

Цена 76500 руб.

Плюсы техники:

• показатели давления и температуры можно отследить благодаря термобарометру;
• дожиг исходящих газов.

Одноконтурный пиролизный котел Buderus выполнен из толстых листов стали, а внутри обложен шамотом. Такое оборудование подойдет для сооружений любого типа. Вентилятором можно управлять через интерфейс. Модельный ряд представлен в четырех мощностях 18-38 кВт. Отопит 168 кв.м. Хороший пиролизный котел для частного дома.

Технические характеристики:

Мощность, кВт
Расход, кг/ч
Габариты, мм
Диаметр дымохода, см

Стоимость 150000 руб.

• легко прочистить топочную камеру;
• простота монтажа;
• дисплей управления.

Минус - высокая стоимость.

Идеально подойдет для дома или для промышленного сооружения. Аппараты известны широким модельным рядом, для любой квадратуры найдется силовик по размеру. Данная модель способна обогреть от 200 до 400 кв.м. Уникальная система дожига вторичных газов - яркая особенность экономных пиролизных котлов Stropuva. Закладывать в отопительный отсек можно дрова длиной до 55 см. От одной такой закладки Стропува отдает энергию на протяжении 31 часа, а при топке пеллетами - целых трое суток. На официальном сайте производителя есть подробная информация о разновидностях допустимых материалов для топки, вместительность, а также уровень влажности поленьев.

Технические характеристики:

Мощность, кВт
Расход, кг/ч
Диаметр патрубка, см

Цена 106000 руб.

• можно топить углем, от одной закладки работает 5 суток;
• экономный расход;
• легкий монтаж.

Принцип работы аналогичен домашним агрегатам, где главная задача - получать тепло с помощью угля, древесины и пеллетов, обеспечивая длительную бесперебойную подачу тепла.

Zota Mix

Если вы любите выращивать овощи или зелень, а может даже выходите на уровень поставок, при этом планируете продлить свою деятельность еще и в холодное время года - вам не обойтись без такого агрегата. Котлы длительного горения и вторичного дожига газов сэкономят ваше время и средства. «Микс» - своеобразный прибор, позволяющий получать тепло с помощью угля, древесины, даже газа - будь то природный или сжиженный. Обеспечивает 10 часов бесперебойного отопления. Производится в четырех вариациях 20/31,5/40/50 кВт.

Технические характеристики:

Цена от 38900 руб.

• Х-образный теплообменник улучшает теплоотдачу;
• легко перейти на газ или дизель, установив горелку;
• можно поставить ТЭНы.

Компания предлагает различные модификации данного аппарата с присутствием ТЭНа, автоматикой или двухконтурный - изменение характеристик отражается на стоимости.

Технические характеристики:

Стоимость оборудования 36990 руб.

• можно подключить контур, ТЭН
• можно заливать антифризом, при условии установки циркуляционного насоса

• если дрова влажные может гаснуть.

Принцип их работы состоит в работе камеры сгорания топлива. Начинается горение в первой камере с выделением газа, во второй происходит догорание. Для запуска нужна система электрического розжига. Огромный плюс техники в практически полном сгорании топлива при минимуме сажи и золы.

Stropuva Mini S8

Выбор любителей попариться в баньке. Являясь твердотопливным, пиролизным с мощностью 8000 Вт, он станет незаменимым помощником во время отдыха. Максимальная площадь топления 110 кв.м.

Stropuva Mini S8

Технические характеристики:

Цена 56000 руб.

• легкий доступ и чистка топочной камеры

• топить можно только древесным топливом.

Самый дорогой в серии оснащен нагревательным ТЭНом, двумя контурами и автоматикой. Номинальная мощность составляет 15000 Вт. Широкая сфера применения, допустимая максимальная квадратура помещения 160 кв.м.

Технические характеристики:

Стоимость 56100 руб.

Плюс - работает до 10 часов от одной загрузки.

Проблемы пиролизного оборудования

1. Самая большая проблема с которой сталкиваются потребители — это цена на аппараты данного типа. Она высока, возможно, необоснованно. Кто-то скажет, что за эти деньги можно купить куда более интересный вариант, притом фактор экономии топлива будет присутствовать в обоих случаях.
2. Если неправильно подобрана длина поленьев или топливо слишком сырое, огонь гаснет.
3. Проблемы с тягой известны каждому владельцу энергоносителя. Решаются они традиционными методами: чистка дымохода, сооружение козырька или изменение формы и величины трубы.
4. Вентилятор и электросхемы потребляют много электричества из сети. В среднем 1,5 кВт в день.
5. Агрегат производит продукты сгорания загрязняющие окружающую среду.
6. Чистка котла требуется уже после пары топок.

Преимущества в чистом виде

• В среднем, одной загрузки топлива хватает на 10-12 часов без дозагрузки.
• Лучше брать агрегаты большей энергоемкости - это позволит уменьшить интенсивность нагрева, а в последствии замедлить процесс горения.
• По сравнению с буржуйкой, расход дров значительно меньше.
• Экономия горючего сырья.

Возможность сделать агрегат самостоятельно несказанный плюс, тем более что интернет пестрит мануалами.

ВИДЕО: Как сделать пиролизный котел своими руками