Пиролизные котлы отопления

Пиролизные котлы отопления

Пиролизные котлы – особая разновидность твердотопливного теплогенерирующего оборудования. Котлоагрегаты пиролизного типа в основном служат для выработки тепла в системах автономного водяного отопления, довольно редко – для систем воздушного обогрева. Оборудование отличается повышенным КПД и многими специалистами относится к категории котлов длительного горения. В материале этой статьи мы расскажем об устройстве и принципе работы пиролизных котлоагрегатов, проведем анализ их эффективности, оценим достоинства и недостатки теплогенераторов этого типа.

Принцип работы пиролизных котлов

Принцип работы пиролизных котлов

Принцип работы пиролизных агрегатов реализуется на качественном сжигании всех компонентов топлива. По своей сути пиролиз – это термическое разложение органических и неорганических веществ на отдельные компоненты. Процесс работы котлов, часто называемых газогенераторными, состоит из 2-х стадий:

  1. Тлеющее горение топлива с ограниченным количеством кислорода, сопровождающееся выделением горючих газообразных компонентов, обладающих большой теплотворной способностью;
  2. Сжигание полученных горючих газов с избытком кислорода.

Для реализации этих процессов пиролизные агрегаты обладают специальной конструкцией – изделия оборудованы двумя отдельными камерами сгорания (топками), соединенными специальной форсункой, как правило, керамической. Первичная камера служит для загрузки топлива – в нее закладывают дрова или уголь (большинство моделей котлов ориентированы на работу с дровами), производят розжиг, после этого подача воздуха ограничивается – процесс горения при этом переходит в тлеющий режим.

Горючий газ, выделяющийся в этом режиме, поступает через форсунку во вторичную топку, где производится его сжигание с избытком воздуха. Следует отметить, что воздух для сжигания пиролизного газа проходит предварительный подогрев теплом от первичной камеры. Описанный алгоритм работы позволяет наиболее эффективно использовать теплотворную способность топлива, качественное сжигание всех компонентов оставляет минимальный зольный остаток.

Устройство пиролизных котлов отопления

Устройство пиролизных котлов

Как уже сказано, основной конструктивный признак пиролизных котлов – наличие двух отдельных камер сгорания. По взаимному расположению топок агрегаты делят на 2 типа:

  1. Основная камера расположена внизу, вторичная – над ней;
  2. Основная камера расположена вверху, вторичная – под ней (эта модификация распространена больше, но обычно требует наличия в конструкции тягодутьевого устройства).

Основным материалом изготовления пиролизных котлов является листовая углеродистая сталь толщиной от 4 до 10 мм, топки оборудования обычно футеруются шамотным кирпичом. Котел оснащается качественным слоем тепловой изоляции, наружным корпусом с дверцами камер, дымоотводящим патрубком. Теплообменник устройства чаще всего выполнен в виде рубашки камеры сгорания или пучка труб, пересекающих зону горения, изделие оборудуется резьбовыми патрубками для подключения труб системы отопления. Теплогенераторы обладают внушительной массой и габаритными размерами – поэтому выпускаются только в напольном исполнении, зачастую для установки агрегата требуется сооружение фундамента или укрепленного основания.

Конструкция пиролизного котла

Подача воздуха на процессы горения производится 2-мя способами:

  1. Естественным, реализуемым с помощью дымовой трубы;
  2. Принудительным, с помощью дымососа или вентилятора наддува.

Аэродинамический тракт котлов пиролизного типа имеет значительное сопротивление – поэтому дымовые трубы для обеспечения естественной тяги имеют увеличенную высоту для создания большого разрежения. Принудительная подача воздуха получила наибольшее распространение – котел в таком исполнении работает более эффективно, но становится энергозависимым.

По этому критерию – энергозависимости – котлы делятся на 2 категории – собственно энергозависимые и агрегаты, работающие без электроэнергии (энергонезависимые). Системы управления оборудования выпускаются в 2-х вариантах – механические и электронные. Как и большинство твердотопливных котлов, пиролизные агрегаты имеют довольно узкий диапазон регулирования.

Эффективность пиролизных котлов

Эффективность пиролизных котлов

Традиционные твердотопливные котлы имеют средний КПД в диапазоне от 70 до 80%, причем большинство моделей реализуют тепловой потенциал топлива ближе к нижней границе диапазона – 70%.

Средний КПД пиролизных котлов составляет 80 – 87%, некоторые производители позиционируют эффективность своего оборудования в 90, и даже в 92%. Несложно понять, что реальный КПД большинства пиролизных котлоагрегатов находится ближе к 85%.

Такая разница в коэффициентах полезного действия (в среднем 15%) позволяет отнести оборудование пиролизного типа к высокоэффективному оборудованию и явно обозначает возможность экономии топлива по сравнению с классическими котлами – по некоторым расчетам и заявлениям снижение расхода топлива при одинаковой выработке тепла может варьироваться от 10 до 40%. Результат довольно впечатляющий – особенно применительно к твердотопливному типу котлов.

Но указанная экономия должна приносить естественный финансовый результат – сначала оборудование должно окупить свою стоимость, в дальнейшем будет получена выгода от снижения размеров платежей за приобретение топлива. Но здесь следует отметить важное обстоятельство – стоимость пиролизных котлов превышает цену классического аналога такой же производительности в 2, а иногда и в 3 раза.

 На основании большинства расчетов можно сделать вывод – экономия потребляемого топлива обычно позволяет только окупить пиролизный котел в период его номинального срока службы – иногда и этого достичь не удается. Таким образом, говорить о серьезной выгоде от использования оборудования пиролизного типа несколько некорректно. Но вместе с этим нужно отметить, что пиролизные котлы имеют ряд достоинств, о которых мы расскажем далее.

Достоинства и недостатки пиролизных котлов

Достоинства и недостатки пиролизных котлов

Важным достоинством пиролизных котлов является то, что агрегаты этого типа относят к категории устройств длительного горения. Эта особенность минимизирует частоту ручного обслуживания оборудования – это достигается за счет тлеющего режима горения и объема топки. При среднем и крупном объеме топочной камеры для основной закладки докладывать топливо требуется 1 раз в 8 – 12 часов, тогда как у традиционных моделей этот временной промежуток не превышает 2 – 3 часа.

К другим важным достоинствам оборудования можно отнести следующие факторы:

  1. Экономичность – при правильной эксплуатации нормативный срок службы оборудования может быть превышен и получена реальная экономическая выгода;
  2. Минимальный зольный остаток – малое количество отходов;
  3. Экологическая чистота;
  4. Наличие энергонезависимых моделей;
  5. Более ровный тепловой режим работы по сравнению с классическими твердотопливными котлами;
  6. Установка оборудования не требует получения согласований;

 Если говорить о недостатках пиролизных котлов – здесь выделим следующие критерии и показатели:

  1. Высокая стоимость;
  2. Крупные габариты и масса – оборудование применяется только в частных домах, в квартирах не используется;
  3. Отсутствие функции горячего водоснабжения;
  4. Высокие требования к качеству топлива – влажность его не должна превышать 20%, содержание смол должно быть минимальным;
  5. Котел обслуживается только вручную;
  6. Нестабильность работы оборудования на средних и малых нагрузках;
  7. Необходимость строительства склада для хранения запаса топлива.
(Просмотров 19 , 1 сегодня)