Пиролизный котел: технические характеристики, способы установки и разновидности котлов на твердом топливе с водяным контуром

Годы идут, наука и техника двигаются вперед, а твердые виды топлива по-прежнему остаются востребованными. Сжигать дрова в традиционной печи или в буржуйке не слишком эффективно, но ситуацию изменили пиролизные котлы отопления — агрегаты отличаются высоким КПД и относительно простой эксплуатацией.

Согласитесь, это достаточно значимые аргументы при обустройстве автономного отопления. Если вы подыскиваете эффективный котел для дома, то стоит внимательнее присмотреться к пиролизным котлам.

Мы расскажем, как устроены и работают агрегаты длительного горения, в чем их технико-эксплуатационные особенности, а также приведем обзор наиболее рейтинговых моделей отечественных и зарубежных производителей.

Пиролизный котел — в чем особенность?

Данное устройство представляет собой оборудование для переработки твердого топлива с последующим его использованием для обогрева частных домов или хозяйственных помещений различного предназначения.

• Для пиролизного котла не требуется постоянный источник кислорода, система автоматизирована.
• Здесь главную роль играет водяной контур, удерживающий газы и смешивающий их с кислородом.
• Все это сгорает в специальной камере, отдавая тепловую энергию через радиаторы.
• Именно газовая энергия служит для обогрева помещений.
• При этом температура горения пиролиза превышает в сотню раз обычное дровяное устройство.

Оборудование изготавливается из чугуна или листового материала. Второй вариант пользуется большей популярностью, чем тяжеловесный чугун. Котлы устанавливаются одним способом – напольное крепление.

Пусконаладочные работы

После того как сборка пиролизного котла завершена, нужно обязательно проверить герметичность сварных соединений. Водяная рубашка наполняется водой, затем в нее накачивается воздух, создавая избыточное давление. Некачественно сваренные швы дадут о себе знать протечками. Теперь можно производить испытания, лучше это делать на улице, подавая проточную воду из шланга. Если на агрегате установлена группа безопасности, то можно наполнить резервуар котла водой и проверить его работу при критическом давлении 2—2,5 Бар. Порядок испытаний следующий:

• Присоединить временный дымоход, загрузить в камеру топливо и открыть заслонку прямой тяги.
• Прекратить подачу проточной воды, предусмотрев для этого временный кран.
• Произвести розжиг и запуск пиролизного котла. Как только дрова разгорятся, заслонку прямой тяги нужно прикрывать, чтобы начался процесс пиролиза.
• Открыв дверцу вторичной камеры, убедиться в наличии факела пламени. Здесь требуется регулировка пиролизного котла, нужно добиться ровного и устойчивого факела, открывая или закрывая воздушную заслонку.
• Закрыть дверцу и наблюдать за показаниями термометра и манометра. В закрытой водяной рубашке процесс парообразования может начаться при достижении давления 1,5 Бар, в это время надо внимательно отслеживать температуру.
• Качественно сваренные пиролизные котлы отопления могут выдерживать давление до 3 Бар, но не стоит ставить рекорды. Достаточно, если предохранительный клапан, настроенный на давление 2 или 2,5 Бар начнет сбрасывать пар, тогда можно открывать кран и возобновлять циркуляцию воды. Заслонку подачи воздуха надо закрыть, чтобы топливо начало затухать.

Будьте осторожны, проводя такие испытания, есть опасность обвариться кипятком по неосторожности или при разрыве водяной рубашки.

Как работает пиролизный котел

Котел представлен прямоугольной печью, которая имеет встроенную двухкамерную герметичную топку. Камера снабжена вентилятором и плотной дверцей. В эту емкость загружают топливо и поджигают.

Ждут до возгорания топлива и закрывают дверцу оборудования. Устройство тем и отличается от традиционной открытой печи, что пиролизному котлу не нужен постоянный кислород во время горения топливных веществ, а значит и высокий дымоход.

Наоборот устройство будет дольше выделять тепло, если поток кислорода в камере горения будет ограничен.

• Второй отдел котла отвечает за воздуховод и является основой дымохода. Движение газов происходит за счет вентилятора или заслонки.
• При этом дрова в устройстве полностью перерабатываются, не выделяя вредных веществ и прекрасно отдавая тепло помещению.
• Отходы (зола) при сгорании дров минимальны, что делает уход за оборудованием нетрудоемким процессом.
• А если в котле остались несгоревшие дрова, тогда их вынимают при помощи поворотной реторты, которая представляет собой круглую часть контейнера печи.

Важно! При сгорании топлива коэффициент полезного действия увеличивается до 90 %. Это достаточно много по сравнению с аналогами дровяного отопления.

Отзывы о бытовых газогенераторных котлах: преимущества и недостатки

Озабоченность мирового сообщества проблемой загрязнения окружающей среды укрепила позиции пиролизных котлов на рынке агрегатов долгого горения для отопления. Согласно практике эксплуатации и отзывам владельцев, при правильном функционировании данного типа котлов, в атмосферу попадает малое количество углекислого газа и пара. Сжигая любое органическое топливо, из дымохода такой агрегат выдает минимум не догоревших веществ без гари, без дыма, запаха и цвета. Результат проявляется и в выбросах в помещение котельной, например, при дозагрузке топлива, а особенно – в загрязнении самого котла и частоте его очистки.

Что используют для топлива

Пиролизный котел длительного горения является универсальным и неприхотливым устройством по переработке различных видов топлива. Для получения тепла применяют даже автошины.

Но все же для большей пользы, как для здоровья человека, так и для избежания загрязнения воздушных масс окружающей среды, советуют использовать следующие виды топливной энергии:

• Дрова. Для котла подходят палена до 40 см. При этом применяют березу, а также хвойные породы дерева для обогрева помещений. Дубовые палена хорошо согревают домовладения, но отличаются высокой ценой, что не очень для семейного бюджета. При этом ольха и осина помогают очистить дымоход и являются выгодным сырьем по всем аспектам;
• Пеллеты. Прессованный материал растительного происхождения. Его делают из соломы, шелухи подсолнечника, щепок, коры, веток, стружек и даже торфа. Все это дает отличный результат по горению в топке печи, а значит и хорошую отдачу теплоэнергии по системе радиаторов;
• Каменный уголь. Природное ископаемое применяется двумя способами. Первый – образование летучих веществ и второй способ превращения его в твердый остаток. Поэтому пиролизная печь на угле идеальна для обогрева производственных помещений;
• Топливные брекеты. Являются аналогом пеллетов, но прессовка материала происходит с большим объемом сырья (до 45 см).

Важно! Ассортимент топлива для пиролизных печей зависит от вида оборудования. Вся информация указывается в инструкции по использованию котла.

Способы подачи воздуха для горения

К высоте и диаметру дымохода предъявляются повышенные требования, когда схема подачи воздуха в пиролизном котле предполагает использование обычной тяги. Ее должно хватать на преодоление сопротивления газовоздушного тракта установки и дымоходной трубы, а также на создание разрежения в топке величиной 16—20 Па. Подобрать диаметр можно по выходному патрубку, а высота должна быть не менее 5—6 м.

Принудительная подача воздуха в обе камеры может осуществляться тремя способами:

Обычно схема пиролизного котла, предусматривает установку вентилятора в режиме нагнетания. Это объясняется тем, что обычный нагнетатель по стоимости доступнее чем дымосос, так как последний должен вытягивать отходящие газы с высокой температурой. По этой причине его конструктивные элементы стоят дороже.

Ведущие производители пиролизных котлов устанавливают на свои изделия дымососы на выходе продуктов горения. Причина – обеспечение безопасности для человека, открывшего дверцу топки в рабочем режиме. Дымосос создает разрежение, поэтому пламя не полыхнет через открытый проем человеку в лицо.

При большой мощности установки производителями применяются вентиляторы для котлов обоих типов, на входе и выходе газовоздушного тракта.

Для того, чтобы понять, как работает пиролизный котел, рекомендуем посмотреть следующее видео.

Видовая принадлежность

Пиролизные котлы выпускают двух видов, каждый из которых имеет свою специфику работы.

Котел нижнего сгорания

Оборудование оснащено механической заслонкой. Печь загружают полностью, иначе не будет нужного эффекта от сгорания топлива. При этом смотрят, чтобы дрова были сухие.

В противном случае вся энергия тепловой камеры будет тратиться на высушивание материала, и со временем печь просто перестанет работать.

• В верхнюю камеру загружают дрова или другой материал, включают вентилятор.
• Он служит для соединения горючих газов с кислородом, перегоняя энергию в соседнюю камеру.

Она расположена под верхней емкостью, их разделяет решетка. В этой камере происходит основное горение с температурой выше 1000 С, тогда как в загрузочной камере топливо перерабатывается при температурном режиме до 600 градусов.

Котле верхнего горения

Данный вид устройства представлен дровяным котлом для водяного отопления. Прибор выпускается цилиндрической формы с двумя камерами, оснащенными подвижной трубой для подачи кислорода с диском.

Перед закладкой топлива подвижный элемент при помощи наружного торса поднимают вверх. Дрова загружают через дверцу и поджигают.

• Далее опускают диск на топливо, нагнетая в камере кислород.
• Топливо сгорает не быстро, что дает преимущество в распределении воздуха.
• Горючие материалы поднимаются, обходя диск и попадают в верхнюю камеру, в которой происходит сгорание вещества.
• При этом периодичность газовых веществ контролируется автоматической системой котла, которая отслеживает температуру жидкости в теплообменнике.

Эти приборы не пользуются особой популярностью, хотя идеальны для утилизации бытовых отходов.

Как изготовить самостоятельно

Сегодня многие умельцы изготавливают пиролизный котел своими руками. Их подходы и варианты конструкций отличаются друг от друга. Некоторые мастера делают собственные расчеты и чертежи, другие заказывают профессиональные схемы. Какой путь предпочесть, зависит от уровня подготовки и навыков каждого мастера.

Самостоятельное изготовление — это сложный и трудоемкий процесс. Потребуется подготовить определенный минимум материалов, инструментов и оборудования, выполнить поэтапную сборку и произвести проверку работы агрегата.

Примерная схема изготовления котла.

Необходимые инструменты и материалы

В качестве материала для изготовления корпуса и камер можно использовать жаропрочный металл или чугун, но в целях экономии чаще всего применяют простую углеродистую сталь толщиной 5 мм. Расход для указанной схемы будет составлять 7,5–8 квадратных метров.

Помимо основного материала также потребуются:

• металлическая труба для изготовления теплообменника (диаметр — 57 мм, толщина стенки — 3,5 мм, длина — 7–8 м);
• металлическая труба для изготовления дымохода (диаметр — 159 мм, толщина стенки — 4,5 мм, а также диаметр — 32 мм, толщина — 3,2 мм, длина обеих — 1 м);
• профильная труба для воздуховодов (размер — 60 x 30, толщина стенки — 2 мм, длина — 1,5 м, а также по 1 м размер 80 х 40 и 20 х 20 мм);
• шамотный кирпич для обкладки камер (12–15 шт);
• стальные полосы: 20 х 4 (7,5-8 м), 30 х 4 (1,5 м), 80 х 5 (1 м);
• датчик температуры.

Количество материала, требующегося для изготовления котла, будет зависеть от выбранного варианта реализации, его схемы и размеров.

Основные инструменты, которые потребуются для самостоятельной сборки:

• аппарат для электросварки;
• угловая шлифовальная машина;
• дрель электрическая;
• набор слесарных инструментов.

Сборка внутренних частей

Для качественной сборки необходима точная нарезка листового металла по заданным размерам. Это трудно сделать самостоятельно с использованием болгарки, поэтому данный этап работы лучше доверить специалистам, которые выполнят работу с помощью профессионального оборудования. Если срез будет идеально ровным, то и швы получатся аккуратными.

Сборку подготовленных материалов можно подразделить на следующие основные этапы.

Металлические листы соединяют и сваривают в соответствии со схемой. В результате получается двухкамерная конструкция.

Внутри отделения для загрузки топлива к задней части камер приваривают стенку и воздуховоды, которые выполняют из профильной трубы 60 х 30 мм. Предварительно по всему ее периметру просверливают отверстия для равномерного распределения подаваемого воздуха.

В стену топочной камеры врезают металлическую трубу для вторичной подачи воздуха. К ней приваривают патрубок. С котлом она должна быть соединена профтрубой размером 20 х 20.

Далее изготавливают теплообменник. Нарезают трубу на 10 частей одинаковой длины. Берут два плоских металлических листа и прорезают в них круглые отверстия под диаметр заготовок. Вставляют трубы в пластины и приваривают.

Теплообменник скрепляют с внутренним корпусом котла, делают дроссельную заслонку, затем приваривают заднюю стенку.

Внутреннюю часть камер обкладывают шамотным кирпичом. Для этого его нужно нарезать, обточить и подогнать по месту укладки. Чем больше мощность котла, тем длиннее должна быть газовая щель форсунки — от 140 (15 кВт) до 280 мм (50 кВт), ширина — 34 мм.

К передней панели топливной камеры приваривают стенку с предварительно вырезанными отверстиями для трубы выходящего и входящего воздуха.

Затем приваривают крышку, а на место заслонки — боров.

Всю конструкцию котла обрамляют внешними металлическими панелями. Для изготовления кожуха используют листы толщиной 4 мм и уголки.

Для их качественного закрепления на заготовке делают отверстия и приваривают.

Дверцы усиливают шамотным кирпичом и устанавливают на фронтальную панель. Для их изготовления лучше использовать чугунные пластины.

После завершения сборки обрабатывают сварочные швы. Желательно покрыть верхнюю крышку котла грунтовкой и теплоизоляционным материалом.

Резьбовые шпильки будут нужны для регулирования работы воздушных заслонок.

Котел полностью покрывают внешним кожухом. Из профтрубы делают воздуховод. Для создания принудительной тяги на него наваривают вентилятор. Чтобы оптимизировать процесс горения, нижнюю камеру тоже обкладывают кирпичом.

Обязательно следует установить на котел группу безопасности: воздухоотвод, аварийный клапан сброса давления, монометр.

Проверка

Перед началом эксплуатации собранную конструкцию необходимо проверить.

Хорошо работающая система обладает следующими качествами:

• теплообменник герметичен;
• пиролизный факел в камере сгорания появляется через 15–20 минут после розжига;
• температура газов в дымоходе не превышает 60 ° C;
• из дымохода должны выходить только углекислый газ и пар.

После успешной проверки оборудования можно переходить к монтажу и эксплуатации самодельной системы.

Плюсы и минусы пиролизного котла

Отзывы о пиролизных котлах совершенно разные. Здесь выбор исключительно за покупателем. Перед приобретением данного устройства профессионалы советуют присмотреться к следующим положительным и отрицательным качествам оборудования.

Плюсы пиролизного котла

• Высокая отдача тепла;
• Экономия денежных средств на топливе;
• Длительное горение топливного материала (до 5 суток);
• Простой уход.

Минусы

• Использование только сухих дров;
• Дополнительная площадь для хранения дров;
• Напольная установка прибора;
• Тяжелый вес оборудования и занимание им достаточного пространства в комнате;
• Необходимость вентилятора и дымососа;
• Дорогой монтаж прибора.

Подключение котла к системе отопления

Последний этап – подключение пиролизного котла и выполнение его обвязки. Как и во всех твердотопливных установках, надо исключить образование конденсата на внутренних стенках топки во время разогрева. Это явление сокращает срок службы корпуса топки, поскольку конденсат содержит включения серы и будет вызывать интенсивную коррозию металла. По этой причине обвязка котла отопления должна быть выполнена по схеме, не допускающей попадание в рубашку холодной воды при разогреве.

Ниже приведена классическая схема подключения пиролизного котла к системе отопления с балансировочным вентилем между подающим и обратным трубопроводами.

Перемычка образует малый контур, в котором теплоноситель приводится в движение циркуляционным насосом. Приведенная на схеме обвязка пиролизного котла отопления позволяет воде циркулировать по малому контуру, прогреваясь вместе с агрегатом. Термостатический трехходовой клапан начнет подмешивать холодную воду из системы в тот момент, когда в малом контуре температура воды достигнет заданного значения, обычно это 45—50 ºС.

Рабочая температура в системе отопления лежит в пределах 60—80 ºС, поднимать ее выше приходится редко. Если при работе в этом диапазоне температур в вашем доме прохладно, то надо искать причину в самой системе. Увеличивать температуру не имеет смысла, это только увеличит расход дров в пиролизном котле.

Стоимость

Цены на пиролизные котлы достаточно высокие. Здесь покупателям нужно заняться сравнительной характеристикой этого оборудования по мощности и классу изготовления.

Может оказаться такое, что пиролизный котел будет стоить в пару раз дороже, чем классическое изделие того же образца.

• Производитель может предлагать пиролизную печь длительного сгорания за 150 тыс. рублей, но при этом котел такой же мощности, но классического образца обойдется заказчику в 50 тыс. рублей.
• То же самое может быть с приборами зарубежного изготовления и российского производства, где стоимость может отличаться, как на 75 тыс. рублей, так и 35 тыс. рублей.

Поэтому перед покупкой очень важно сравнить цены на пиролизные котлы разных фирм. Может оказаться такое, что переплачивать нет никакой необходимости за прибор такой же мощности и функциональности.

Совет! Пиролизный котел можно изготовить своими руками. Для этого используется материал, указанный ниже.

Как правильно выбрать

Сегодня множество производителей выпускают газогенераторное оборудование, поэтому выбор модели становится довольно сложной задачей. На пиролизные твердотопливные котлы цена варьируется от 30 до 300 тысяч рублей в зависимости от мощности, комплектации, габаритов и других показателей.

При покупке стоит ориентироваться на следующие характеристики:

1. КПД. Чем выше этот показатель, тем меньше топлива будет расходоваться на обогрев дома.
2. Мощность прибора должна соответствовать площади отапливаемого помещения.
3. Виды горючих материалов, которые можно использовать.
4. Габариты, внешний вид котла, качество сварочных швов.
5. Толщина металла стенок должна быть не менее 4–5 мм.
6. Срок службы самого котла и период гарантийного обслуживания.
7. Стоимость. Нужно отметить, что отечественные модели в 2–3 раза дешевле импортных.

Фото лучших моделей пиролизного котла

Цены

И еще один немаловажный фактор: при равных характеристиках стоят чугунные котлы намного дороже стальных. Но нужно сказать, что средний гарантийный срок на них производители дают 5 лет. При этом гарантии не распространяется на случаи возникновения трещин из-за механических воздействий или перепадов температур. Это – последствия неправильного режима эксплуатации. В принципе, если вы в состоянии обеспечить должный режим, служить такое оборудование может 30 лет и больше. Во многих музеях до сих пор стоят чугунные печи, многим и которых уже несколько сот лет. В некоторых странах Европы в старых домах еще работают старые печи второй половины прошлого века. Это обычные котлы прямого горения, тем не менее, они до сих пор эксплуатируются.

Котлы верхнего горения

Именно такие агрегаты называются классическими котлами длительного горения. Выпускаются как чугунные, так и стальные модели. Отличаются высокой автономностью, которая достигается за счет особой конструкции:

• Колосник и зольник отсутствуют.
• Внизу располагается глухой поддон.
• Топка также имеет специфическую конструкцию – овальную форму.
• Конструкция такого котла отопления предусматривает подвижный распределитель воздуха. Закладывая топливо, его необходимо поднять. Затем он под собственным весом опускается на топливо, и по мере его прогорания опускается все ниже. Этим достигается подача воздуха именно к верхнему слою топлива.
• Зола вместе с другими продуктами горения уносится в верхнюю камеру, где происходит дальнейшее сгорание газов.
• Тяга подстраивается автоматически – в зависимости от температуры теплоносителя.

Преимущества такой системы

1. Время работы без добавления топлива ограничивается лишь размерами самой топки.
2. За счет отсутствия сложной автоматики такие агрегаты отопления получились весьма надежными.
3. Все основные достоинства пиролизных котлов, такие как высокий КПД и полное сгорание топлива, сохранились.

Стоит отметить, что изначально такие котлы длительного горения работали исключительно на дровах. Но затем появились модели, работающие на всех видах твердого топлива.

Недостатки классических котлов

• Большая чувствительность к температуре теплоносителя. Большая скорость циркуляции приводит к выпадению конденсата на теплообменнике.
• Наддув часто не справляется с задачей уноса золы в дымоход. Это приводит к падению теплоотдачи.
• Сырое и крупное топливо (не колотые дрова) нежелательно использовать.
• Большие размеры топки в значительной мере затрудняют розжиг котла.

Стоит отметить, что чугунные котлы твердотопливные показывают себя значительно лучше в процессе эксплуатации, чем стальные. Они меньше боятся коррозии и более долговечны.

Совет! При монтаже котла отопления длительного горения необходимо придерживаться мер противопожарной безопасности. Основание, на которое монтируется чугунный котел, должно быть больше самого котла примерно на 20 см. Хранить топливо необходимо на расстоянии не менее 40 см от котла.

Выбирая твердотопливный котел, стоит заранее определиться, в каком качестве он будет использоваться. Если в качестве основного отопления – следует выбирать надежную и автоматизированную модель. Для редкого использования в качестве резервного – раскошеливаться на дорогостоящий агрегат не стоит, вполне подойдет простой вариант.

Выбор модели

Termico пиролизный 12 кВт

Одна из самых популярных моделей. Имеет один контур, мощность 12 кВт и может обогреть до 120 квадратных метров площади помещения. Открытый тип камеры сгорания. Теплообменник стальной, панель управления электронная. Толщина металла из которого сделан котел 5 мм.

Может работать с практически любым видом твердого топлива и дровами с влажностью до 40%. Глубина топки позволяет поместить бруски длиной до 37 см. Время выхода в режим пиролиза около 10 минут. Тип установки напольный, размеры 478*1126*981 мм, вес 170 кг.

Пиролизный котел Termico

Буржуй-К МОДЕРН-12

Отечественные аппараты Буржуй-К производятся в Харькове и хорошо зарекомендовали себя в работе. Мощность 12 кВт, имеет один контур, способен отопить до 120 кв. м. дома. Энергонезависимый с механической панелью управления. Большая топка объемом 30 литров с глубиной 40 см, что позволяет загружать длинные бруски.

Колосник изготовлен из чугуна. Расход топлива 1,2 кг в час. Имеет возможность дополнительно подключить ТЭН для поддержания температуры теплоносителя в случае окончания твердого топлива. Устанавливается на пол, размеры 718*459*560 мм, масса 87 кг.

Котел Буржуй-К МОДЕРН-12

WATTEK PYROTEK 30

Пиролизный котел WATTEK PYROTEK 30 с тепловой мощностью 30 кВт и одним контуром. Имеет закрытую камеру сгорания. Электронное управление с дисплеем на русском языке. Имеет несколько режимов работы: стандартный, летний, с приоритетом ГВС. Первичный теплообменник стальной. Работает только с древесным топливом. Габариты 530*1145*915 мм.

Котел WATTEK PYROTEK 30

О популярных моделях пиролизных котлов больше информации найдете в статье по ссылке: https://boilervdom.ru/kotly/po-tipu-topliva/populyarnye-modeli-piroliznyx-kotlov-i-otzyvy-vladelcev.html