Довгі роки тверде паливо (газ, дрова і т.д.) здавало свої позиції рідкого палива і газу. Пов'язано це з тим, що спалювання твердого палива найменш ефективно - занадто багато енергії йде на розрив зв'язків між молекулами, які в твердому тілі завжди міцніше, ніж в рідині або газі. Здавалося, ще трохи, і місце твердому паливу залишиться тільки в спогадах про древніх осередках і архаїчних паровозах. Однак, списувати тверде паливо з рахунків поки рано, підвищити ефективність його спалювання дозволяє піролізний котел тривалого горіння.
Котли на твердому паливі стають знову затребуваними
Що таке піроліз
Ще в середні століття люди зрозуміли, що спалювати дрова - не найкращий спосіб вивільнення накопиченої в деревині енергії сонця. Набагато ефективнішим виявилося спалювання деревного вугілля, і по всій Європі задиміли багаття вугільників. Вугільники, популярні герої європейських казок, знайомі кожному читачеві братів Грімм, не знали, що технологія, за допомогою якої вони випалювали деревне вугілля, в майбутньому отримає назву піроліз.
Процес піролізу деревини
Піроліз - процес розпаду органічних речовин під дією високих температур. Для того щоб термічний розпад не перетворився на звичайне спалювання, до матеріалу, який піддається піролізу, штучно обмежують доступ кисню. У давнину для цього застосовували вугільні ями. Серйозним недоліком такого способу є те, що виділяється при випалюванні вугілля з дерева (так зване первинне горіння) енергія губилася даремно. Повністю використовувати енергію піролізу допомагають спеціальні пристрої, удостоєні безліччю позитивних відгуків - газогенератори або піролізні твердопаливні котли.
Пристрій і принцип роботи котла
Камера первинного спалювання або пиролизная камера нагадує своїм пристроєм топку звичайної печі. Тверде паливо (дрова, тирса, деревні або торф'яні брикети. Пелетні гранули) поміщається через завантажувальний вікно на масивну вогнетривку грати - колосник, що забезпечує приплив до палива повітря, який називають первинним.
Принцип роботи котла тривалого горіння
Паливо підпалюють і чекають, поки весь обсяг палива буде охоплений полум'ям. Це називається виходом газогенераторного котла на режим. Саме з цього моменту і починаються відмінності від звичайних печей і казанів або, як їх ще називають, печей і казанів прямого спалювання. Після виходу котла на режим доступ первинного повітря значно обмежують, в результаті чого горіння практично припиняється. Продовжує горіти тільки частина палива. Виділяється їм тепла вистачає для розкладання решти палива з виділенням піролізного газу - суміші летючих органічних речовин.
Піролізний газ примусово, рідше самопливом потрапляє у вторинну камеру - камеру згоряння або камеру допалювання, в яку здійснюється подача достатньої кількості повітря, який називають вторинним. Від контакту з киснем нагрітий до високих температур (понад 300 градусів Цельсія) газ моментально спалахує і горить з виділенням великої кількості тепла. Відбувається виконання головної функції котла - нагрівання теплоносія.
Переваги газогенераторних котлів
Газогенераторні твердопаливні котли мають цілу низку переваг перед котлами прямого горіння.
У піролізних котлах паливо згорає майже повністю, завдяки чому не потрібні регулярні роботи з очищення котла від сажі.
Але головна вигода від повного згоряння полягає не в цьому. Всім відомо, яким смердючим і їдким буває дим від горіння відходів виробництва. Насправді продукт горіння будь-органіки - вуглекислий газ і звичайна вода. Нешкідливі речовини без кольору і запаху. Небезпеку становить органіка «недогоревшей» - різні токсичні і ганебні речовини, що утворюються в процесі розпаду органічних відходів, що потрапляють в атмосферу разом з димом. За рахунок повного згоряння палива виділення відходів органіки піролізні котли зведено до мінімуму.
Процес згоряння палива
По-перше, це робить газогенератори набагато більш екологічними, ніж котли прямого горіння, по-друге, дозволяє використовувати для піролізу не тільки спеціалізоване паливо, а й відходи швейного, шкіряного, скорняжного і т.п. виробництва. Таким чином, досягається подвійний ефект: відходи приносять користь, беручи участь в нагріванні теплоносія в котлі, і одночасно вирішується питання нешкідливою утилізації відходів на місці, без вивезення їх на полігон, що вимагало б додаткових витрат.
Більш ефективне використання палива дає можливість котлу працювати на одній закладці палива тривалий час - 12 годин і більше (проти 4-5 годин у котлів прямого горіння). Зрозуміло, це сприяє значній економії коштів.
Через специфіку твердого палива, зокрема нерівномірності горіння, робота твердопаливних приладів завжди гірше піддавалася регулюванню і управлінню, ніж робота печей і казанів на рідкому або газоподібному паливі. Принцип піролізу вирішує і цю проблему, так як основний процес горіння відбувається в камері допалювання, де горить піролізний газ. Це дає можливість зробити роботу піролізних котлів повністю керованим і піддається автоматизації.
Недоліки газогенераторних котлів
Якщо ви вирішили купити газогенераторний котел, вам, звичайно, необхідно дізнатися і про його недоліки.
- Перш за все, такі котли мають більш високу ціну, ніж звичайні. Різниця в ціні окупиться в процесі експлуатації, проте будьте готові до великих початковим вкладенням.
- Газогенератори пред'являють дуже серйозні вимоги до вологості палива: волога перешкоджає процесу піролізу. Якщо вологість палива перевищує 20%, вам доведеться досушувати його перед використанням, інакше котел просто згасне після зниження подачі первинного повітря при виході на режим.
При низькій подачі повітря, вологе паливо просто згасне
Використання котлів в побуті
Ідеальними умовами для піролізного котла є столярне виробництво, відходи якого - просто ідеальне паливо для газогенератора. Але що робити, якщо ви збираєтеся встановити піролізний котел для опалення приватного будинку і не хочете при цьому обладнати дров'яної сарай або возитися з сушінням дров з відкритою дровітні? У такому випадку ваш вибір - пелетний котел.
Пелети - сучасний вид палива
Пелетний газогенераторний котел - це водогрійний агрегат, що використовує як паливо горючі гранули - пелети. Пелетні гранули виготовляють з перемелених і пресованих відходів столярного виробництва (стружки, тирси, кори, сучків), олійно виробництва (соняшникового лушпиння), торфу, кізяка (сушеного гною). У чому ж перевага гранульованого твердого палива?
- пелетні гранули набагато зручніше зберігати і складувати, ніж дрова
- гранульоване паливо готове до негайного застосування, не вимагає кілки і сушки.
- для піролізу пеллетного палива досить невеликий первинної камери.
- стандартний розмір пелетних гранул дозволяє повністю автоматизувати процес подачі палива.
Комбінація газогенератора з бойлером непрямого нагріву дозволить використовувати побутової піролізний котел не тільки для опалення, але і для гарячого водопостачання.
Компактні побутові пелетні котли займають небагато місця в будинку і не вимагають виконання складних процедур запуску та експлуатації, так як мають високий ступінь автоматизації. Зручність побутових піролізних котлів підтверджується численними позитивними відгуками.
Якісний газогенератор при дотриманні умов експлуатації послужить вам довгі роки і дозволить заощадити значні кошти.