Піролізні котли тривалого горіння – зроби свій вибір

Постійно зростаюча вартість природного газу та електроенергії змушує шукати інші джерела тепла для опалення житла взамін газових котлів. Піролізні котли тривалого горіння у багатьох випадках здатні стати гідною альтернативою традиційному опалювального обладнання. Увага з боку споживача до цього обладнання пояснюється, в першу чергу, економічністю при високій теплотворної здатності.

Зміст

  • Теплогенеруючі процеси
  • Паливо для піролізних котлів
  • Пристрій і принцип роботи
  • Переваги піролізних котлів
  • Піролізний котел своїми руками: креслення, проблеми і рішення
    • Приклад саморобного котла і приблизні оцінки

Теплогенеруючі процеси

Піролізні котли тривалого горіння   зроби свій вибірВ основі процесу лежить піроліз (з грецької «бенкет» – вогонь, «лізис» – розпад) – розкладання твердого палива в режимі тління (тривалого горіння) на твердий вугілля (кокс) і горючий газ. Піролізний газ, змішуючись з повітрям, згоряє з високим виділенням тепла. Принцип розкладання часто називають газогенерацией, тобто він передбачає генерацію (виробництво) газу для подальшого спалювання.

Паливо для піролізних котлів

Піролізні твердопаливні котли працюють на дровах і відходах деревообробних виробництв. Головною характеристикою палива є вологість, для максимальної тепловіддачі вона не повинна перевищувати 20%. Дрова вологістю 50% виділяють при згорянні вдвічі менше тепла , ніж сухі. Для спалювання можуть також використовуватися пелети, тирса, стружка, кора, картон, вони можуть складати не більше третини обсягу завантаження. Розмір дров обмежується габаритами топкової камери.

Піролізні котли тривалого горіння   зроби свій вибірОднак, при неякісному паливі режим повільного горіння з виділенням газу в топці забезпечується, а спалювання його не відбувається, і димова труба швидко забивається сажею і дьогтем. Причиною часто є не тільки нерозуміння процесу, але і неможливість підтримки необхідного режиму з-за великої вологості палива. Процес тління і виділення газу різко сповільнюється, а ККД котла падає, як мінімум, удвічі.

Наявність палива в достатній кількості – головний фактор, определяеющий вибір обладнання.

Піролізний котел – принцип роботи і пристрій

Принцип роботи піролізного котла заснований на виробленні та горіння піролізного (деревного) газу.

Робочий цикл можна розділити на два етапи:

  • освіта піролізного газу в топковій камері в режимі повільного горіння (тління) палива при температурі 400-450 °C
  • спалювання газу в камері згоряння при температурі 1100-1200 °C і примусової подачі кисню вентилятором

Піролізні котли тривалого горіння   зроби свій вибірГорюча частина газу, що містить водень (до 20%), окис вуглецю (до 20%), метан (до 6%). Потрапляючи з топкової в камеру згоряння через спеціальну форсунку, суміш газу з гарячим повітрям згоряє з великою тепловіддачею. Активна фаза роботи передбачає примусову подачу повітря вентилятором і наявність факела в камері згоряння. При цьому всі важкі фракції і сажа вигорають повністю, а решта димові гази не містять домішок. Полум’я при згорянні має білий колір – ознака глибокого вигоряння палива при надлишку подаваного кисню. В димовій трубі при цьому майже не утворюються сажа і дьоготь, вони повністю вигорають в камері згоряння. Пасивний режим схожий з режимом роботи звичайного колосникового агрегату: вентилятор примусової подачі повітря відключений, факела в камері згоряння немає, пряма тяга з топкової камери в димову трубу.

Управління процесом горіння полягає в регулюванні заслінок димової труби, топкової камери і подачі повітря в камеру згоряння піролізного газу. Час вигоряння закладки палива в такому котлі 2-8 годин, в залежності від обраного режиму. Газогенераторні котли прості і безпечні в обслуговуванні, а експлуатація їх вимагає мінімального уваги. Це не єдині якості, з-за яких піролізні котли на твердому паливі користуються попитом на ринку опалювального обладнання.

Переваги піролізних котлів

  • Мають досить високий ККД

За твердженнями деяких виробників, ККД досягає 90%. Заявлена цифра сумнівна, і незрозуміло при цьому, яким чином проводився підрахунок. За твердженнями фахівців, ККД при ідеальному паливі досягає 78-80%.

  • Економічні

Економічність може пояснюватися невеликою вартістю палива.

  • Швидко і легко прогрівають приміщення

При відповідної потужності температура піднімається від 0 до 18-20 °C за 30-35 хвилин. Важливо, щоб приміщення було добре утеплено.

  • Управляються просто і зручно

На відміну від колосникових печей, не потрібно чекати повного вигоряння, щоб закрити трубну заслінку. Управління при відрегульованих заслонках зводиться в завантаженні топкової камери 2-3 рази на добу.

  • Безпечні в експлуатації
  • Компактні

До недоліків можна віднести необхідність влаштування металевої утепленій димової труби. Це необхідно для того, щоб на стінках холодної труби не накопичувався сажный і дегтевый конденсат, утворення якого уникнути не вдасться при виведенні котла в робочий режим, зупинення чи порушення режиму.

Піролізний котел своїми руками: креслення, проблеми і рішення

Піролізні котли тривалого горіння   зроби свій вибірБагато «самодєлкіни» ліплять піролізні котли своїми руками. Креслення і покрокові відеоінструкції мають тут велику допомогу. У мережі можна знайти достатню кількість відеоматеріалів і описів газогенераторних котлів, досвіду їх експлуатації та рекомендацій виробництву.

Піролізні котли тривалого горіння   зроби свій вибір Для того, щоб виготовити піролізний котел своїми руками, креслення вам потрібні якісні і докладні – звичайно, ви зможете заощадити як мінімум тисячу доларів зробивши все самостійно. Але пам’ятайте, що це складне і потенційно пожежонебезпечне обладнання, так що поставитися до процесу конструювання треба вкрай відповідально. І якщо ви не впевнені у своїх силах – краще звернутися до фахівців за допомогою.

Увага!

Креслення наведено з метою ілюстрації. Вони не є повним керівництвом до дії або інструкцією.

Приклад саморобного котла і приблизні оцінки

Розглянемо варіант виготовлення класичного піролізного котла Вадима Бєляєва, який з’явився, як удосконалений варіант котла сумчанина Горобея.

Компактний Котел, розмірами 750 х 500 х 1500 мм, потужністю 40 кВт. Собівартість його виготовлення – близько 350 ЄВРО.

Перелік матеріалів для виготовлення:

  • Лист сталевий ст3 т. 4 мм
  • Труба сталева т . 4 мм
  • Профільна труба
  • Прут круглий, 20 мм
  • Вентилятор відцентровий
  • Шамотна цегла
  • Азбестовий шнур
  • Кріплення
  • Автоматика терморегулювання
  • Електроди 3 мм, 4 мм
  • Круги відрізні і зачисні для болгарки

Інструменти:

  • Апарат зварювальний постійного струму
  • Кутова шліфувальна машина
  • Дриль електрична

Детальну специфікацію матеріалів можна отримати в повному комплекті виконавчої документації, який пропонується в мережі за цінами 70-80 ЄВРО. Креслення піролізних котлів для виготовлення власними руками включають модернізовані зразки обладнання.

Наприклад, оптимізований крій під лазерне різання заготовки із зменшенням кількості деталей, а в якості теплоносія використаний повітря (котел на «повітряної сорочці»). Подача гарячого повітря від котла відбувається по трубах, назад – по підлозі самопливом.

При цьому котел отримав наступні переваги:

  • При збереженні внутрішнього об’єму повітряний теплообмінник збільшився
  • Повітря швидше і ефективніше прогріває приміщення
  • Немає необхідності в герметичності трубопроводів
  • Немає необхідності в теплоносії
  • Немає небезпеки розморожування системи взимку.

Піролізні котли тривалого горіння   зроби свій вибір

Поділитися з друзями
Ремонт та вироби своїми руками