Пиролиз и газификация пеллет. Пиролизные котлы

04.03.2020

Конструкция и принцип работы

Пеллетный котел состоит из бункера для топлива, автоматики и горелки. Пеллеты по внешнему шнеку поставляются в предтопку, а из нее по внутреннему шнеку подаются на форсунку горелки. После попадания гранул на форсунку, происходит автоматический розжиг и поданные пеллеты сжигаются полностью.

По теплотворности сжигание 1 кг пеллет сравнимо с полулитром дизельного топлива и составляет 5 кВт/час. Если сравнивать с дровами, то за счет высокой плотности гранул их сгорание происходит намного эффективнее и продуктивнее , исключая возможность самовозгорания. Кроме этого, очистку золы можно производить намного реже, сократив этот процесс до одного раза в неделю. При использовании гранул в качестве топлива сокращается выброс углекислого газа в атмосферу, что ведет к уменьшению парникового эффекта.

Установка пеллетного котла требует соблюдения некоторых правил, благодаря которым удастся избежать возможных переделок в процессе его эксплуатации:

целесообразнее производить установку котла в отдельном помещении, например, подвале или пристройке;
напольное покрытие в котельной должно быть выполнено из керамической плитки или бетона;
в помещение, которое будет использоваться в качестве котельной, должно быть достаточно свободного места для возможности проведения ремонта и обслуживания котла;
помещение должно быть сухим, хорошо проветриваться, с постоянной температурой в переделах +10 0 С.

Важным показателем для любого вида котельного оборудования служит его КПД . Для того чтобы более ясно представлять себе коэффициент полезного действия пеллетного котла, проведем его сравнение с другим оборудованием, используемым для отопления дома. Так КПД древесины находится в пределах 35%, природного газа - 87,1%, электрической энергии составляет 97%, а сжигаемых гранул в пределах от 86% до 93% в зависимости от модели котла на пеллетах.

Изготовить твердотопливный котёл поможет данный материал:

Автоматический режим управления

Хранение пеллетных гранул производится в отдельно стоящем бункере , который связан с камерой сгорания. Автоматика позволяет задать недельную программу подачи гранул в котел. Кроме этого, автоматика по установленной программе будет включать или выключать горелку, что позволяет экономить расход топлива и поддерживать заданный температурный режим в зависимости от времени суток. Управление можно производить либо с помощью дистанционного пульта, либо используя кнопки на дисплее.

Бункер объемом от 200 до 300 литров обеспечивает непрерывную работу котла в течение трех дней. Для бесперебойной работы среднего по мощности котла в переделах 25 кВт, суточная норма составляет 5 кг. Можно произвести установку внешнего бункера, что позволит намного увеличить объем загрузки пеллет, тем самым увеличив время работы котла без вашего вмешательства. За работу горелки отвечает система управления , гранулы в камеру сгорания подаются малыми партиями, что исключает возможность перегрева. Если требуется отключить котел, то после нажатия функциональной кнопки его работа автоматически прекратиться через 5−10 минут, которое требуется для полного сгорания загруженной партии пеллет.

Экологическая безопасность

Благодаря особой конструкции пеллетных котлов , экологии вашего помещения ничего не угрожает. В них контур, через который осуществляется подача воздуха для полного сгорания топлива, расположен отдельно от контура, с помощью которого осуществляется обогрев помещения. За счет такой конструкции не происходит «выгорания » кислорода и поэтому вы всегда будете чувствовать себя комфортно. Некоторые пользователи дополнительно осуществляют забор воздуха из котельного помещения, тем самым осушая и проветривая его. Кроме этого, к преимуществам котла на пеллетах относятся следующие факторы:

энергосберегающий и производящий мало шума вентилятор , способен обеспечить равномерную эффективную циркуляцию теплого воздуха;
низкий уровень потребления электроэнергии , в пределах 60 Ватт, для работы автоматики и вентилятора;
маленький объем золы и сажи , по сравнению с твердотопливными котлами на дровах;
корпус котла не нагревается , поэтому он абсолютно безопасен для животных и маленьких детей;
осуществление автоматической загрузки топлива из бункера;
интеллектуальная система управления , таймер и термостат осуществляют контроль и обеспечивают непрерывную работу котла в зависимости от установленной программы.

Недостатки пеллетных котлов

Говоря о преимуществах этого вида твердотопливных котлов, стоит сказать и об их недостатках.

несмотря на то, что пеллеты изготавливаются из отходов деревообработки, единица выделяемого тепла будет стоить дороже, если сравнивать с котельным оборудованием, работающим на дровах;
хранить пеллеты требуется в сухом помещении , так как под воздействием влажности они начинают разбухать и разваливаться из-за чего шнеки забиваются
для работы в автономном режиме на удаленных загородных участках потребуется покупка генератора и дополнительного оборудования, что может сделать приобретение пеллетного котла дорогостоящим удовольствием;
расход гранул в месяц может составлять порядка 1 тонны . Зная цену пеллет в вашем регионе, не трудно подсчитать, во что обойдется вам отопление загородного дома в зимний период. Как показывает практика, ваши расходы будут сопоставимы с использованием электрических котлов и превышать расходы, если использовать в качестве топлива природный газ.

Не менее популярны, чем газовые, их единственным недостатком принято считать низкий уровень автоматизации процесса горения. Эту проблему легко решить, установив в систему отопления дома пеллетный котел с автоматической загрузкой и подачей топлива.

Свое название эти твердотопливные котлы получили благодаря используемому топливу - пеллетам. Они представляют собой гранулы, спрессованные под давлением из отходов деревообработки и сельского хозяйства: опила, щепы, лузги. В процессе производства гранул их влажность регулируется - готовые пеллеты содержат 12-16% влаги. Это свойство гранул обеспечивает эффективность процесса горения и высокий КПД пеллетных котлов.

Гранулы имеют небольшой размер и хорошую сыпучесть, благодаря чему возможна их автоматическая подача в котел из специально устроенного бункера. От размера бункера зависит длительность работы котла на одной загрузке, она может составлять от нескольких суток до двух недель, а для промышленных пеллетных котлов - месяц и более.

Устройство котлов на пеллетах в целом не отличается от , похож также принцип их работы. При этом пеллетные модели комплектуются горелкой, имеющей специальное устройство для автоматической подачи гранул.

Котлы с автоматической подачей пеллет оснащены автоматическим розжигом - ТЭНом , установленным в первой камере, нагревающим струю воздуха, от которой начинается тление поверхности гранул. После розжига и начала устойчивого тления пеллет ТЭН отключается.

Горение гранул в котле происходит в режиме пиролиза - пеллеты в топке медленно тлеют при равномерной и дозированной подаче воздуха. Дымовые газы, образующиеся при тлении, с помощью вентилятора нагнетаются через горелку в камеру дожига, где догорают, передавая тепло стенкам теплообменника.

Прогорают пеллеты почти полностью, оставляя небольшое количество золы . Она попадает в зольник, который отделен от камеры сгорания колосником. Удаление золы в большинстве бытовых моделей осуществляется механически, но некоторые мощные котлы оснащены автоматическим золоудалениям - транспортерной лентой.

Система подачи топлива в пеллетный котел

Бытовые пеллетные котлы с автоматической подачей гранул комплектуются встроенным бункером , при этом подача может быть насыпной, когда пеллеты попадают в топку под собственной тяжестью, или шнековой. Объем такого бункера невелик, его обычно хватает на 12-48 часов . Чтобы продлить время непрерывной работы котла без дополнительной загрузки, устанавливают внешний бункер большего объема.

Короб из металла или брезента на раме, в нижней части которого установлен транспортер и заслонка, поднятие которой происходит по сигналу от контроллера котла.
В качестве внешнего бункера может использоваться отдельное помещение, оснащенное механизмом подачи. Удобно размещать его ниже уровня грунта, например, в подвале, а загрузку пеллет производить через люк или распашное окно.

Если в качестве бункера используется помещение, необходимо следить за влажностью в нем, чтобы пеллеты не намокали и не слеживались, иначе возможно забивание шнекового механизма и снижение КПД котла.

Достоинства и недостатки котлов на пеллетах

Цена на пеллетные котлы довольно высока, поэтому перед покупкой необходимо рассмотреть все плюсы и минусы их установки.

К несомненным достоинствам котлов относятся:

полная автоматизация процесса горения, сводящая к минимуму обслуживание котла;
пеллетные котлы оснащены различными защитами и имеют высокий уровень безопасности;
экологичность топлива - при сжигании пеллет почти не образуется сажи и копоти, не происходит выброс вредных веществ в атмосферу;
пеллеты производят из отходов деревообработки, что позволяет с пользой их утилизировать и уменьшить количество сортовой древесины, сжигаемой в виде дров;
стоимость пеллет не превышает цену на сухие колотые дрова.

Недостатком пеллетных котлов является их энергозависимость.
При отключении электроэнегрии горение в котле прекратится, а розжиг станет невозможен. По этой причине специалисты рекомендуют устанавливать дополнительный источник электроэнергии - генератор, мощность которого должна превышать максимальную потребляемую мощность котла в любом из режимов.

Расчет тепловой мощности котла

Один из главных показателей - тепловая мощность модели, то есть способность длительно и эффективно обогревать помещение заданной площади . Специалисты-теплотехники используют при этом сложный расчет, учитывающий все влияющие факторы: геометрические размеры и форму строения, высоту потолков, наличие и общую площадь окон, эффективность утепления и наличие отапливаемых смежных помещений.

Потребителю, решившему обогреть частный дом с помощью пеллетного котла с автоматической подачей, нет нужды углубляться в сложные расчеты, достаточно разделить общую площадь, которую он планирует отапливать, на 10 - для средней полосы, и на 8 - для северных регионов.

Например, для Москвы мощность котла для отопления дома 200 квадратных метров составит 200 / 10 = 20 кВт, для Санкт-Петербурга 200 / 8 = 25 кВт. По этому принципу можно рассчитать требуемую мощность для дома с любой площадью.

Обзор моделей пеллетных котлов

Компании, занимающиеся поставкой и установкой котлов, предлагают довольно большой выбор котлов как импортных, так и российского производства.

отопительное оборудование

тепловой мощности;
комплектации;
уровня автоматизации и наличия встроенных защит;
типа загрузки и бункера;
возможности использования котла для топки другими видами топлива;
материала корпуса;
фирмы-производителя.

Чтобы не переплачивать за бренд, необходимо сравнить технические характеристики предлагаемых моделей и выбрать наиболее подходящий пеллетный котел с автоматической подачей.

Чешские котлы OPOP BIOPEL

Линейка стальных пеллетных котлов от известного производителя, оснащенная большим встроенным бункером. Мощность различных моделей - от 10 до 200 кВт , благодаря чему легко подобрать подходящую модификацию для бытовых нужд, промышленных объектов, небольшого производства.

Котлы OPOP BIOPEL оснащены вертикальным трехходовым теплообменником , что улучшает теплосъем и повышает КПД - у этих котлов он достигает 92%. Специальная система турбулизации дыма стабилизирует тягу и режим горения.

Все модели оснащены погодозависимым регулированием и электророзжигом, а также функцией управления через интернет . Дополнительно могут быть укомплектованы системами самоочистки теплообменника и горелки, золоудаления. При их заказе ручная чистка котла требуется только 1 раз в отопительный сезон, а без систем самоочистки - раз в месяц.

Цена наименее мощной модели OPOP BIOPEL 10 кВт - от 285 тысяч рублей .

Котлы Kostrzewa Pellets Fuzzy Logic, Польша

Модельный ряд включает агрегаты с мощностью от 15 до 100 кВт , которые могут работать не только на пеллетах, но и на дровах, брикетах, угле. Котлы оборудованы ретортными горелками со сменными емкостями для различного топлива. Розжиг осуществляется горячим воздухом.

Размеры встроенного бункера позволяют производить загрузку раз в 1-4 недели в зависимости от мощности модели. Размеры топливной камеры допускают работу котлов на дровах и угле без снятия пеллетной горелки. Устройство зольника и его размеры позволяют очищать его не чаще, чем загружать бункер. На время очистки и загрузки включается вытяжной вентилятор, чтобы избежать образования пыли.

Все модели обладают высоким уровнем автоматизации и имеют встроенный контроллер и датчик и, а также лямбда-зонд для наилучшего регулирования процесса горения. Автоматика подачи обратной воды использует принцип байпаса и регулирует ее температуру.

Цена модели Kostrzewa Pellets Fuzzy Logic 15 кВт - 270 тысяч рублей .

Котлы Wirbel EKO-CK PELLET-SET, Австрия

Представляют собой универсальные твердотопливные котлы со встроенной пеллетной горелкой . Корпус из специальной стали толщиной 5 мм блочного типа и его устройство с возможностью установки бункера с любой стороны делает оборудование удобным в монтаже.

Модели в базовой комплектации оснащены авторозжигом и подачей гранул , но могут работать и в ручном режиме на дровах или брикетах. Управление осуществляется с пульта, причем им же можно регулировать работу насосного оборудования отопительного контура. Чистка и обслуживание котла не отнимают много времени и производятся не чаще раза в неделю .

Цена на комплекс оборудования на 20 кВт - 300 тысяч рублей .

Котлы Grandeg Bio, Латвия

Простые и надежные отопительные агрегаты Латвийского производства с повышенной пожарной безопасностью и шлюзовым затвором в топке , исключающим попадание пламени в бункер. Корпус из котловой стали обеспечивает длительный срок службы - более 20 лет . Бункер для топлива можно установить с любой стороны корпуса. Модели этого производителя могут устойчиво работать на пеллетах любого качества, дровах или брикетах.

Цена на модель мощностью 25 кВт - 347 тысяч рублей .

Котлы Светлобор, Россия

Модельный ряд включает модели тепловой мощностью от 20 до 170 кВт . Автоматизация котлов - на уровне лучших западных аналогов: автоматическая подача, розжиг, очистка и золоудаление позволяют владельцу не подходить к котлу в течение работы на одной загрузке. Размер загрузки зависит только от объема внешнего бункера, в котел топливо поступает с помощью пневмоподачи. При таком высоком уровне автоматизации котлы Светлобор отличаются неприхотливостью к качеству топлива .

Цена - от 250 тысяч рублей .

Пеллетные котлы Общемаш, Россия

Оборудование российского производства от компании «Общемаш» представлено двумя линейками «Валдай» и «Пересвет».

Котлы Валдай мощностью 15-200 кВт предназначены для отопления жилых и производственных зданий. Они оснащены всей необходимой для пеллетника автоматикой: авторозжигом и автоматической подачей топлива, самоочисткой горелки, контроллером, регулирующим режим. Управлять агрегатом можно удаленно через GSM.

Цена - от 138 тысяч рублей .

Модели «Пересвет» отличаются от «Валдая» возможностью управления - через Wi-Fi и интернет , увеличенным пеллетным бункером и возможностью работы на других видах топлива.

Цена - от 146 тысяч рублей .

Котлы «Теплодар-Куппер», Россия

Наиболее дешевая модель российского производства, оснащенная необходимыми функциями для автоматической подачи пеллет, авторозжига и поддержания процесса горения и бесперебойной работы. Отличие этих моделей - встроенный ТЭН, который может работать как отдельно, в режиме поддержания, так и одновременно с горелкой в моменты максимальных нагрузок.

Цена - самая низкая из всех представленных моделей, Куппер-ОК в полной комплектации с мощностью 15 кВт стоит 92 тысячи рублей .

Выбор пеллетного котла с автоматической подачей гранулированного топлива зависит от предпочтений и финансовых возможностей. Все модели, представленные в обзоре, сертифицированы и безопасны.

На рынке твердотопливных котлов предлагаются различные новинки, не так давно появились разновидности – пеллетный и пиролизный. Они отличаются друг от друга технически, но сходны одним – повышенной ценой. За что же требуются эти деньги, какие дополнительные преимущества можно получить, заплатив повышенную цену за эти котлы?

Что представляет из себя пеллетный котел

Пеллетный – это автоматизированный трердотопливный котел. Он может работать без обслуживания неделю и даже больше в автоматическом режиме. Периодичность обслуживания зависит в основном от емкости бункера для топлива, которую можно подобрать. Обычно она выбирается такой, чтобы пеллетный котел нужно было загружать не чаще раза в неделю. Это комфортно, по сравнению с обычным твердотопливным.

Пеллетные котлы, хоть и сложны технически, но сейчас считаются надежными, массовых поломок не наблюдается. Но сложность и автоматизация влечет недостатки – нельзя обслужить самостоятельно, нужно еще платить в сервисную службу за периодический осмотр и ремонт, иногда и ломаются, а ремонт влетает в копеечку, возникают зимние простои…

Продают пеллеты те же организации, что торгуют и этими котлами. Они сопровождают свою продукцию топливом.

Выгодно ли использовать

Стоимость килограмма пеллет – 8 рублей. Энергия, получаемая с килограмма пеллет, – 5 кВт. Но с учетом КПД котла 80% — 5х0,8=4 кВт. Следовательно, 1 киловатт энергии будет стоить 2 рубля. А это, по крайней мере, в 1,5 раза дороже, чем дрова, в 1,7 раза дороже, чем уголь (для большинства регионов, но не для всех), и к тому же, дороже чем ночной тариф электричества – 1,7 рубля/кВт-ч.

То есть отопление пеллетами просто не выгодное. Но комфортное. Удобней чем топить обычный твердотопливный котел, который нужно обслуживать не менее чем раз в сутки, а часто, если котел не мощный и не оборудован сопровождающим электрокотлом и (или) теплоаккумулятором, то и несколько раз в сутки.

За что же мы платим большую цену – сначала приобретаем дорогой автоматизированный пеллетный котел, затем дорогое топливо постоянно. Естественно, что платим мы за комфорт.

Пеллетный котел нужно применить в том случае если жильцы, во первых, готовы переплачивать за комфорт, а магистрального газа, само собой, нет. А во вторых, кода дом большой (300 м кв и больше) и отапливать его дровами и углем просто утомительно, а с дневным тарифом на электричество получается большая разница в пользу пеллет.

В общем, когда нужна большая мощность для больших домов, тогда и пеллеты приобретают, хоть не экономический, но практический смысл.

В чем особенности пиролизных котлов

Пиролизные котлы можно назвать и газогенераторными, так как в них из дров с помощью высокой температуры генерируется газ, который потом сжигается.

Производители нахваливают пиролизные агрегаты и всячески рекламируют их, при этом заявляют следующее:

Топить можно (а иногда говорят и нужно!) мокрыми дровами с влажностью 50%.
Топливо сгорает полностью, не остается золы.
КПД достигает 89 процентов, — на 10 процентов больше чем обычный котел.
Продолжительность работы на одной загрузке – сутки и больше – удлинение времени горения.

Дрова должны быть сухими

Пиролиз начинается на сухой древесине, у которой влажность не больше 20 процентов. Т.е. класть мокрые дрова в этот котел, то же самое, что и в обычный, что и в костер, — энергия горения до 50% расходуется на высушивание влаги.

Вода не горит, на водород и кислород не разлагается, она испаряется и забирает при этом львиную долю мощности.

Дрова нужно класть в топку как можно более сухими. А сушиться они должны долго под навесом, затем, возможно, в котельной возле котла, над радиаторами, если есть возможность, с недельку — другую. Тогда и мощность будет расходоваться не на испарение воды, а на нагрев теплоносителя.

Зола

Дрова не могут сгорать полностью, зольность — их физическое свойство, она будет при любом способе их сжигания. А в котле не остается золы потому, что работает вентилятор, и легкая древесная зола уносится струей в небо, а потом оседает на головы пользователям. Местность рядом с таким котлом просто посыпается золой.

КПД

Большой КПД? Возможно теплообменник этого котла и позволяет получить максимум от того, что могут дать дрова, но вот работает он под воздействием вентилятора. Происходит постоянная продувка камер, где греются дрова и где сжигается выделившийся газ. А вентиляция забирает электроэнергии 50 – 100 Вт в час.

За нее нужно платить по дневному тарифу. И это прямо сказывается на выгодности этого котла. Кроме того, дающаяся в характеристиках теплота отводимых газов в 150 -200 градусов, прямо говорит о том, что КПД в 90 процентов котел не развивает.

Продолжительность

Продолжительность работы любого котла определяется просто количеством одновременно загружаемых дров.
Точно также можно сделать продолжительной работу и обычного твердотопливного котла, но мощного, с большой камерой сгорания. Там можно устроить такой же пиролиз, только естественной тягой на высокий дымоход, напихав в топку дров побольше, и прикрыв подачу воздуха, чтобы дрова тлели.

Но при этом обычный котел можно будет в любой момент запустить на полную мощность, когда требуется, и моментально нагреть воды для купания или поднять температуру в доме.

Другие проблемы пиролизных котлов

Но об основной проблеме связанной с пиролизными котлами производители умалчивают, да так, что о ней покупатель узнает уже после приобретения.

Топить пиролизные котлы хвойными породами не рекомендуется – происходят липкие отложения на камере с дровами. Береза тоже – не лучший вид дров, так как в ней много дегтя, и он начинает течь везде где не нужно. Т.е. нужно подбирать еще и дрова, а это не просто, может удорожить их покупку.

Также в пиролизных котлах теплообменники чувствительны к холодной обратке и перепадам температур в системе, отдельные производители прямо в инструкциях требуют установки теплоаккумулирующей емкости в паре с котлом.

А это значительно удорожает и само приобретение. И сводит на нет всю идею этого агрегата – длительное горение. С теплоаккумулятором уже любой обычный котел станет «длительным».

Вот и получается итог, — трудно найти плюсы пиролизного котла по сравнению с традиционным, при этом пиролизный середнячок по качеству будет в 3 раза дороже середнячка обычной конструкции сходной мощности.

А если добавить сложность устройства и возможность поломок, шумность и избирательность дров, то порекомендовать пиролизный котел для каких-либо условий не представляется возможным.

Сегодня в экономной Европе котлы на твердом топливе (пеллетные и пиролизные) - это один из самых популярных видов отопления. Твердотопливный котел не требует электричества, газа или жидкого топлива, ему достаточно обычных сухих дров или угля. Этим он мало чем отличается от обычной печки, но гораздо экономичнее ее, эффективнее и безопаснее.
Котлы, работающие на твердом топливе, пожалуй, самый независимый и самостоятельный способ отопления загородных домов, потому как твердотопливные котлы никаким образом не связаны с инженерными коммуникационными системами: ни с электричеством, ни с газовыми магистралями, ни тем более с централизованными системами отопления. Следовательно, котлы на твердом топливе абсолютно незаменимы в отдаленных глухих поселениях.
Несмотря на то, что такие котлы по своей сути, очень напоминают обычную печь, они, как правило, оснащены современными системами автоматики, оборудованы всеми необходимыми датчиками, отвечающими за безопасность оборудования, температуру и другие важные параметры.

Одна из важных классификаций, по которой разделяются котлы на твердом топливе - в зависимости от материала изготовления теплообменника. Различают чугунные и стальные котлы, работающие на твердом топливе.
Чугунные твердотопливные котлы считаются более долговечными. Их особенность в том, что они долго нагреваются, но при этом медленно остывают, но эксплуатировать их нужно крайне осторожно, потому как чугун - материал достаточно хрупкий и способен треснуть от резкого перепада температуры. К счастью, в настоящее время современные технологии позволили усовершенствовать чугунные котлы и снизить их хрупкость.
Стальные твердотопливные котлы более устойчивы к «капризам» температуры, но имеют другой недостаток – слабость к коррозии, причиной которой обычно становится конденсат. Чугунные котлы такой проблемой не страдают. Именно этот минус делает твердотопливные котлы со стальным теплообменником менее долговечными, но зато более дешевыми. В любом случае продолжительность эксплуатации, которой обладают котлы на твердом топливе со стальным теплообменником зависит от качества стали и ее толщины.
Котлы, изготовленные из листовой стали в меньшей степени подвержены разрушению от резкой смены температуры, поскольку сталь - материал пластичный. Стенки такого котла тоньше стенок чугунного, а чтобы не обжечься, внешняя часть корпуса изолирована от внутренней современными негорючими материалами. Так что если вы проживаете в загородном доме постоянно, то лучше всего приобрести твердотопливный котел из чугуна. А если вы живете в городе, а в доме бываете наездами и отапливаете его только во время своего присутствия, то есть смысл установить стальной котел. Стальной твердотопливный котел можно так же использовать как вспомогательный, если в вашем районе часто случаются перебои с газом или с электричеством. Некоторые элементы котла при желании можно заменить или добавить новые, для того чтобы перейти на новый вид топлива (газ или жидкое топливо). Правда тут нужно учесть один нюанс - КПД такого переделанного котла будет немного ниже, чем у котла, специально рассчитанного на работу с газом.

Пеллетные котлы

Представляет собой сложное инженерное устройство, нагревающее теплоноситель путем сжигания производных древесного или угольного топлива: брикетов или гранул (пеллет).

Эксплуатация твердотопливных котлов в автоматическом режиме позволяет не только снизить эксплуатационные затраты, переложив на автоматику большую часть забот по обслуживанию и контролю работы оборудования, но и, используя твердотопливный котел с автоматической загрузкой, добиться уровня комфорта использования газовых котлов. Такие твердотопливные котлы (автоматические) – пока редкость на российском рынке, но учитывая перспективные возможности можно предположить за ними большое будущее.
Пеллеты изготавливаются из отходов древесного производства, которые измельчаются и прессуются в маленькие гранулы в форме цилиндра. Их размер составляет от 6 до 14 мм в диаметре и не более 70 мм в длину. Для производства такого вида топлива не используются химические составляющие, а потому пеллеты - материал экологически чистый и при этом обладающий высокой теплотой сгорания. Использование пеллет позволяет уменьшить присутствие человека в работе котла путем автоматизирования процесса подачи гранул в котел. При транспортировке в автомобиле и хранении в частном доме они занимают мало места. Пеллетное отопительное оборудование производится за рубежом, и в России. Отечественные модели, как правило, дешевле импортных, а иностранные имеют больше сервисных функций.

Устройство пеллетного котла

Котлы на пеллетах - это стальная конструкция, составными частями которой являются корпус, горелка, топка, теплообменник, топливный бункер и дымоход. После сжигания топлива образуется горячий газ, при выходе из топки он обтекает теплообменник и передает ему почти все свое тепло. «Умная» конструкция пеллетных котлов – залог поразительно высокого КПД (не менее 85%). Мощность приборов варьирует от 15кВт до нескольких мегаватт. Теплообменник изготавливается из различных материалов, например, чугуна или стали.

Как работают пеллетные котлы?

Обслуживать котел просто. Достаточно загрузить в бункер топливо. Пеллеты подаются в топку из специального бункера автоматическим транспортером. Емкость штатного бункера обеспечивает котел топливом примерно на 7 дней, потом хранилище заполняют заново. При желании, и этот процесс можно полностью автоматизировать. Разжигается топливо с помощью автоматики. В этом процессе задействованы электрический ТЭН и вентилятор, нагнетающий в топку воздух. Когда топливо устойчиво разгорится, система розжига отключается.

Разновидности пеллетных котлов

Оборудование, предназначенное только для использования пеллет;
Условно комбинированные котлы - обычно работают на биогранулах, но, в качестве «запасного» топлива способны в течение непродолжительного времени принимать брикеты или дрова;
Универсальные котлы - могут работать на любом твердом топливе. Достаточно демонтировать пеллетную горелку, и прибор готов к загрузке традиционным твердым топливом.

Преимущества отопления пеллетами

Биогранулы перерабатываются практически полностью. Причем, ничтожно малое количество продуктов сгорания удаляется автоматически, не чаще 1 – 2 раз в месяц;
Подача гранул и весь процесс работы (получение тепла и горячей воды) полностью автоматизированы;
Стоимость пеллет ниже, чем другого твердого топлива. Биогранулы всегда есть в свободной продаже. Купить «заправку» для пеллетного оборудования не проблема;
Идеально подходит для отопления частного дома, дачи, там где нет возвожности отапливать с помощью газа.

Пиролизные или газогенераторные котлы

Пиролизные котлы способны сжигать древесный газ, образующийся при сгорании дров, тем самым значительно повышается их производительность и коэффициент полезного действия. Топливо в них сгорает практически полностью, почти не оставляя пепла. В них древесина сначала полностью высушивается при высокой температуре и малом количестве кислорода, превращаясь в древесный уголь и летучую часть - пиролизный газ, который затем с высокой эффективностью сгорает в топке. По мере сгорания газ взаимодействует с активным углеродом и в результате дым на выходе из котла содержит гораздо меньше вредных примесей.
По сравнению с классическим методом сжигания, в пиролизных котлах используется уникальная способность твердого топлива переходить в газообразное состояние при высокой температуре и отсутствии воздуха. Пиролизные котлы имеют несколько большую цену, нежели их классические аналоги с такой же мощностью, однако высокая экономичность и удобство в обслуживании оправдывают затраты на купленный котел в самое короткое время.

Пиролизный котел - устройство и принцип работы

Работает пиролизный котел так: в верхнюю камеру закладывается топливо (дрова), разжигается, дверца камеры закрывается и включается вентилятор котла. Как только температура внутри верхней камеры поднимется выше 250 °С - древесина начинает обугливаться, выделяя генераторный газ, поступающий через форсунку в нижнюю камеру. Здесь к полученным в результате пиролиза газам подмешивается путем наддува вторичный воздух и они сгорают, возвращая некоторую часть тепла нижнему уровню топливной закладки. Вторичный воздух - воздушный поток, огибающий топливо в верхней камере по бокам либо поступающий через специальные щели в дверце нижней камеры пиролизного котла. Забор тепла от пиролизного котла и его передача теплоносителю (воде или воздуху) производится через контакт трубопровода с теплоносителем с дном нижней камеры котла. С одной полной загрузки топливной (верхней) камеры пиролизный котел вырабатывает тепло от 6 до 12 часов, в зависимости от качества топлива и потребностей в тепле.

Топливо для пиролизного котла

На практике пиролизные котлы на твердом топливе могут эффективно работать на любых видах твердого топлива, будь то древесина, торф, бурый и черный уголь. Безусловно, продолжительность полного сгорания у каждого вида топлива своя и выглядит она следующим образом:

мягкая древесина - время сгорания не больше 5-ти часов;
твердая древесина - время сгорания около 6 часов;
бурый уголь сгорает примерно за 8 часов;
черный уголь горит до 10-ти часов.

Пиролизные котлы наиболее эффективны при работе на сухой древесине. Именно сухие дрова длиной 45-65 см, влажность которых не превышает 20%, не только обеспечивают максимальную мощность работы котла, но и продлевают срок его службы. Покупать пиролизные котлы отопления, не сомневаясь в эффективности их работы, смело могут те, у кого есть возможность покупать сухие дрова или хотя бы высушить их в случае превышения влажности. Если же уверенности в такой возможности нет, то можно выбрать современный высокотехнологичный отопительный котел, в топке которого сочетается 80% высокоэффективного пиролизного сжигания топлива и 20% традиционного. Современные комбинированные котлы обеспечивают качественное сжигание не только дров, но и древесных отходов, торфа, угля или любой их смеси влажностью до 50%.

Достоинства пиролизных котлов:

высокая экономичность, достигаемая двумя этапами сжигания топлива, как следствие, полное сгорание топлива и высокий КПД - до 90%;
работа с одной закладки достаточно длительное время, до 12 часов (у обычных дровяных котлов порядка 3-4 часов, однако у котлов верхнего горения этот показатель больше - от 30 часов на дровах, до 6-7 дней на угле).
возможность автоматического регулирования параметров, процесс горения допускает автоматизацию, легко регулируется и управляется;
реже надо чистить зольник и газоходы;
интегрируется в практически любую систему отопления, не требуя каких-то серьезных ее изменений;
допускается закладка неколотых поленьев;
экологичность, достигаемая сжиганием большего числа вредных веществ в нижней камере, благодаря чему они не выбрасываются в атмосферу;
очень высокая скорость нагревания теплоносителя, воды или воздуха, до комфортной температуры 60°С.

Недостатки пиролизных котлов:

потребность в электроэнергии, необходимой для работы вентилятора (дымососа);
высокая стоимость по сравнению с обычными отопительными котлами;
потребность в низкой влажности топлива, дрова должны иметь влажность не выше 20%;
в работе требуют высокой нагрузки, при ее снижении ниже 50% стабильность горения нарушается, в дымовом канале накапливается деготь;
все модели пиролизных отопительных аппаратов - одноконтурные агрегаты, не нагревающие воду для бытовых нужд.

И все же высокая экологичность, эффективность и экономичность, достигаемые благодаря полному сжиганию топлива и мизерным теплопотерям, сполна компенсируют недостатки пиролизных газогенераторных котлов и круг их почитателей неуклонно ширится.

Специалисты компании "Термогород" Москва помогут Вам правильно подобрать, купить, а также смонтировать отопительный котел, найдут приемлемое решение по цене. Задавайте любые интересующие Вас вопросы, консультация по телефону абсолютно бесплатна, или воспользуйтесь формой "Обратная связь"
Вы останетесь довольны, сотрудничая с нами!

По виду используемого топлива твердотопливные котлы можно разделить на дровяные (в основном предназначенные для работы с деревом, древесными отходами, древесными брикетами), пеллетные (использующие прессованные гранулы отходов деревообрабатывающего производства) и универсальные , для которых основным топливом является уголь, но можно загружать также дрова, дровяные брикеты и брикеты из торфа.

Кроме того, появились отдельные модели твердотопливных устройств верхнего горения , в которых можно сжигать любые перечисленные виды твердого топлива. Такие котлы комплектуются тремя видами воздухораспределительных насадок на телескопическую трубу подачи воздуха в зону горения под три группы топлива (уголь, дрова/брикеты, пеллеты), а также искроотражателем для поддержания более эффективного горения. Современные модели оснащены программатором, облегчающим контроль процесса горения. Естественно, подобные модели стоят дороже традиционных устройств.

Читайте также: Принципы выбора и установки газового котла

При использовании твердотопливного котла важно строго придерживаться требований к горючему для конкретной модели. Например, если устройство предназначено для сжигания дерева, то необходимо использовать поленья твердых нехвойных пород с влажностью до 20 %. Применение древесины с повышенной влажностью приводит к недогреву теплоносителя в процессе эксплуатации, к сокращению срока службы котла в целом, а также к увеличению количества сажи и конденсата в дыме, что вызывает более быстрое засорение дымохода. Если речь идет о пеллетах, то содержание влаги в них не должно превышать 10 %.

Средний расход топлива при применении твердотопливного котла в коттедже площадью 100-200 м² составит порядка 3-5 кг/ч. При условии использования накопительной емкости в сутки понадобится примерно 12-15 кг (в самое холодное время - до 20 кг).

Тип камеры сгорания

В стандартном твердотопливном котле происходит процесс горения топлива, по принципу схожий с работой обычной печки, где сгорание обеспечивается за счет естественного притока воздуха. При этом полученная энергия тратится на нагрев теплоносителя, распределяемого по трубам, ведущим к радиаторам. В некоторых случаях котел может быть оборудован вентилятором для создания дополнительной тяги, которая увеличивает эффективность горения. Максимальное время работы на одной закладке топлива в стандартных твердотопливных котлах - 6-8 часов, поэтому подбрасывать топливо в камеру сгорания придется несколько раз в сутки.

В отличие от традиционных, в пиролизных твердотопливных устройствах камера разделена на две части. В одной из них, которая называется газифицирующей или камерой загрузки, происходит медленное горение топлива при высокой температуре и недостатке кислорода. В результате происходит выделение древесного газа, догорающего во второй камере (камере сгорания), расположенной ниже. При таком горении почти не образуется сажа и появляется минимальное количество золы. Древесный газ горит очень чистым пламенем желтого или почти белого цвета. Данные устройства имеют больший КПД (до 85 %) и позволяют автоматически регулировать мощность. Максимальное время сгорания одной загрузки здесь составляет 8-12 часов, что в комплекте с теплоаккумулятором позволяет снизить периодичность закладки топлива до 1-2 раза в сутки. К недостаткам можно отнести не только более высокую по сравнению с традиционными твердотопливными котлами цену, но и необходимость использовать только сухие дрова.

Читайте также: Котел от розетки. Электрическое отопление - эффективная альтернатива газу

Котлы, которые позволяют минимизировать количество загрузок, подразумевают верхнее горение . Оно происходит благодаря тому, что в высокую вертикальную камеру сгорания воздух подается с помощью телескопической трубы в верхней части камеры. На конце трубы установлен распределитель, который может иметь разную форму для разных видов топлива. Под действием силы тяжести в процессе сгорания топлива распределитель опускается вниз, обеспечивая постоянный приток воздуха. При этом очаг пламени постепенно перемещается сверху вниз, благодаря чему снижается фактор усталости металла и продлевается срок службы устройства. При использовании котлов верхнего горения загрузку топлива производят каждые 12-70 часов. Длительность горения здесь повышается и за счет большой емкости загрузочной топки, и за счет того, что горит не весь объем топлива, а только верхние 15-20 см - остальное подсушивается и ждет своей очереди.

Пеллетные твердотопливные котлы обычно представляют собой систему из трех компонентов: непосредственно котла с горелкой, шнекового питателя и отдельно стоящего бункера с пеллетами. На корпус котла устанавливают горелку для сжигания пеллет, которая размещается в камере сгорания и к которой внешним шнеком подводят топливо. Работой шнека управляет встроенный в горелку фотосенсор, отслеживающий наполнение бункера гранулами. После наполнения внешний шнек отключается, а внутренний транспортирует топливо на решетку горения, где оно воспламеняется при помощи электрической спирали. Для подачи воздуха в зону горения под горелкой установлен вентилятор. Процесс работы агрегата автоматизирован и контролируется при помощи пульта управления, на котором задаются необходимые настройки, включая требуемую температуру, дневной цикл работы котла, его включение и отключение. Для безопасной работы предусмотрен автоматический клапан, разрывающий электрическую цепь при перегреве оборудования. Пеллетные котлы удобны в эксплуатации, частота загрузки зависит от размера бункера и в большинстве случаев производится раз в несколько дней.