У статті «Який твердопаливний котел здатний обігріти ваше помешкання» ми писали про те, які види котлів на тверде паливо пропонує ринок опалювального обладнання та чим вони відрізняються між собою, аби ви могли зробити правильний вибір.  

У цьому матеріалі пропонуємо більш детальну інформацію про один із найефективніших котлів на тверде паливо – піролізний котел, його конструкцію, принцип роботи та особливості.

Що ж таке піролізний котел?

Піролізні котли – сучасне опалювальне обладнання, яке можна використовувати для обігрівання як приватного будинку, так і приміщення виробничого типу. Ці котли є оптимальним вибором для тих, хто любить комфорт, оскільки комфорт є основною перевагою усіх піролізних котлів.

Незаперечною перевагою піролізного котла на твердому паливі також є надзвичайна простота в обслуговуванні. За роботою цього котла достатньо стежити 1–2 рази на добу. Твердопаливні котли піролізного горіння є економними у споживанні палива. Вони надзвичайно компактні, а також мають тривалий термін експлуатації. ККД цих котлів може досягати 95%.

Чим відрізняються піролізні котли від звичайних твердопаливних котлів ?

В основі роботи піролізного котла – піроліз (з грецької «пір» – вогонь, «лізіс» – розкладання, розпадання) – розкладання твердого палива у режимі тління (тривалого  горіння) на тверде вугілля (кокс) і горючий газ. Піролізні котли виробляють деревний газ, який утворюється в результаті спалювання деревного палива. Піролізний газ, змішуючись із повітрям у котлі, згорає з високим виділенням тепла.

Щоб зрозуміти, як працює піролізний котел, варто ознайомитися з його конструкцією.

Конструкція піролізного котла

На відміну від класичних твердопаливних пристроїв конструкція піролізних котлів передбачає дві камери згорання замість традиційної топки. У першій камері здійснюється повільне горіння за рахунок недостатньої кількості повітря. При цьому паливо починає виділяти так званий піролізний газ, що перетікає у вторинну камеру разом з продуктами згорання. Туди ж подається достатня кількість повітря, внаслідок чого газ запалюється і згорає, нагріваючи водяну сорочку агрегата.

ЧИТАЙТЕ  Що варто знати при виборі твердопаливного котла на пелетах

Розташування двох камер може бути різним, оскільки опалювальні котли піролізного типу можуть працювати як на природній тязі димоходу, так і за допомогою примусової подачі повітря вентилятором. У пристроях, що використовують природну тягу, вторинна камера розташована над первинною, і повітря проходить через паливо від низу до верху. При штучно створюваній тязі головна топка, навпаки, розташована над камерою догорання, і потік повітря спрямований зверху вниз. Це відображено нижче на схемах пристрою піролізних котлів з різною компоновкою камер.

До висоти і діаметру димоходу є підвищені вимоги, коли схема подачі повітря в піролізному котлі передбачає використання звичайної тяги. Її повинно вистачати на подолання опору газоповітряного тракту установки і димохідної труби, а також на створення розрідження у топці величиною 16–20 Па. Підібрати діаметр можна по вихідномцу патрубку, а висота повинна бути не менше ніж  5–6 м.

Схема піролізного котла

1 – камера газифікації;

2 – камера згорання;

3 – повітряний шибер;

4 – димосос;

5 – шибер; прямого ходу;

6 – терморегулятор.

Димохід

Камера доспалювання

Камера згорання

Камера газифікації

Вторинне повітря

Первинне повітря

Піддувало

Примусова подача повітря в обидві камери може здійснюватися трьома способами.

Зазвичай схема піролізного котла передбачає установку вентилятора у режимі нагнітання. Це пояснюється тим, що звичайний нагнітач за вартістю доступніший ніж димосос, оскільки останній повинен витягати гази з високою температурою. З цієї причини його конструктивні елементи коштують дорожче.

Провідні виробники піролізних котлів встановлюють на свої вироби димососи на виході продуктів горіння. Причина – безпека для людини при відкриванні дверцят топки у робочому режимі. Димосос створює розрідження, тому полум’я не спалахне через відкритий отвір в обличчя людини.

При великій потужності котла виробники застосовують вентилятори для котлів обох типів, на вході і виході газоповітряного тракту.

ЧИТАЙТЕ  Як вибрати твердопаливний котел тривалого горіння?

Як працюють котли піролізного горіння?

На відміну від усіх інших видів котлів, які використовують тверде паливо, піролізні моделі забезпечують отримання теплової енергії при практично повному згоранні дров, вугілля або пелет. Завдяки цьому зменшуються витрати на придбання сировини, а також збільшується ефективність функціональності пристроїв. Це забезпечується їхніми конструкційними особливостями і сучасною технологією спалювання палива.

Фактично, твердопаливні піролізні котли є лабораторією з виробництва газу, одержуваного з продуктів горіння. Вони працюють та виконують такі ж функції як побутові газогенератори. Процес піролізу є екзотермічним, на рівні перетворення фізичних і хімічних властивостей сировини.

Котел піролізного типу – це агрегат, що складається з двох камер, принцип роботи якого такий.

1. В одній з камер при температурному режимі у діапазоні від 200 до 800 ° С деревне паливо розпадається на вугілля і газ.

2. Отриманий в результаті СО2 змішується з киснем.

3. Суміш надходить в камеру згорання, де горить при температурі 1100–1200 ° С.

4. Виділяється при цьому велика кількість тепла, яке значно перевищує даний показник у твердопаливних котлів будь-якого типу, зокрема і тривалого горіння.

Робочий цикл піролізного котла ділять на два етапи.

Утворення піролізного газу в котельній камері у режимі повільного горіння (тління) палива при температурі 400–450°C.

Спалювання газу в камері згорання при температурі 1100–1200 ° C і примусова подача кисню вентилятором.

Горюча частина газу містить водень (до 20%), окис вуглецю (до 20%), метан (до 6%). Потрапляючи з топки у камеру згорання через спеціальну форсунку, суміш газу з гарячим повітрям згорає з великою тепловіддачею. Горіння у піролізному котлі передбачає примусову подачу повітря вентилятором і наявність факела у камері згорання. При цьому усе паливо і сажа вигорають повністю, а решки димових газів не містять домішок. Полум’я при згоранні має білий колір, що свідчить про глибоке вигорання палива при надлишку кисню. У димоході при цьому майже не утворюється сажа – вона повністю вигорає у камері згорання. Пасивний режим схожий на режим роботи звичайного твердопаливного котла: вентилятор примусової подачі повітря відключений, факел у камері згорання відсутній, пряма тяга з топкової камери в димову трубу.

ЧИТАЙТЕ  Який твердопаливний котел здатний обігріти ваше помешкання?

Управління процесом горіння полягає у регулюванні заслінок димової труби, топкової камери і подачі повітря в камеру згорання піролізного газу. Час вигорання однієї закладки палива у такому котлі  7–16 годин залежно від обраного режиму. Піролізні котли прості й безпечні в обслуговуванні, а їхня експлуатація потребує мінімальної уваги.

Переваги та недоліки піролізних котлів

Звичайно, піролізні котли не найдешевші серед усіх видів твердопаливних котлів та й для роботи котла необхідне електропостачання. Однак, незважаючи на ці фактори, піролізний процес горіння все ж дає змогу економити. Та й стосовно експлуатації такі котли дуже прості й надійні. Саме піроліз забезпечує економні витрати палива. Звичайно, не варто забувати, що залежно від обраної моделі показники економічності можуть відрізнятися, але, як правило, що дорожчий котел, то економічніші витрати палива. І усі плюси економічності, швидше за все, можна оцінити через рік. Саме за такий період піролізний котел доводить свою економічність порівняно з іншими котлами.

Окремо варто зупинитися на вимогах піролізних котлів до палива.

Задля максимального ККД палити котел необхідно сухими дровами. Це забезпечить не тільки високу ефективність, але і продовжить термін експлуатації твердопаливного котла.

Якщо взяти до уваги сухі цифри, то:

• при використанні деревини з рівнем вологості до 20% виділення тепла відбуватиметься у кількості 4–5 кВт на годину;

• при використанні деревини з рівнем вологості близько 50% виділення тепла складе у два рази меншу кількість – 2 кВт на годину.

 Отож, маємо пряму залежність рівня ККД і вологості дерева. «Мокра» деревина перешкоджає нормальному протіканню піролізу, утворюючи дим, сморід та інші неприємності. Окрім цих факторів, ще буде збільшення використовуваного палива практично у два рази і падіння ККД.

Переваги піролізних котлів:

• мінімальні залишки процесу горіння;

• тривалий час автономної роботи (до 14-ти годин);

• екологічність – висока температура пригнічує викиди вуглекислого газу;

• безпека – завдяки спеціальним системам (термостат водонагрівача, підривний клапан).

 Недоліки:

• висока ціна порівнянні з більш простими котлами;

• залежність від електрики;

• підвищена потреба до сухості палива.

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

введіть свій коментар!
введіть тут своє ім'я