При будівництві приватного або дачного будинку завжди виникає питання організації опалення та отримання гарячої води. При цьому важливо не тільки досягти максимального комфорту, а й раціонально використовувати ресурси, не допускаючи їх перевитрати.
Проблему можна вирішити пристроєм звичайної твердопаливної печі. Але є альтернативний варіант - установка котла тривалого горіння. заснованого на використанні процесу піролізу деревини.
Піролізний котел - принцип роботи
Твердопаливні котли з піролізного спалювання називають також газогенераторними. І для цього є всі підстави.
Якщо при роботі звичайної печі з труби завжди йде дим, то при роботі піролізного котла його практично неможливо побачити. Дим - це недогорілі пічні гази, енергія яких так і не була використана.
Піроліз - це процес сухої перегонки деревини, можливий в умовах нестачі кисню. Результатом цього процесу є піролізні гази і зола і кокс. Газогенераторний котел влаштований так, що закладене в нього тверде паливо згорає майже повністю, в тому числі і його газова фаза.
Конструкція котла оснащений двома камерами спалювання:
- верхню - в неї закладають і спалюють тверде паливо;
- нижня - служить для спалювання деревних газів, що утворилися у верхній камері за умови спалювання дров в умовах нестачі кисню.
Саме ці гази, згораючи, дають значну кількість тепла, яке використовується для нагріву теплоносія в системі опалення або гарячої води.
Паливо, перебуваючи у верхній камері, повільно горить, виділяючи газ, і при цьому додатково просихає. Тут же нагрівається повітря, що нагнітається вентилятором.
Вентилятор може бути встановлений двома способами:
- в повітроводі. розміщеному в верхній камері котла;
- або в димососі, встановленому в витяжній трубі.
Між нижньою і верхньою камерами котла є керамічна форсунка, призначена для роботи при високій температурі. Через її отвори гази, що утворилися в процесі піролізу деревини, опускаються в нижню камеру котла. Тут же накопичується попіл, що виник в процесі повного спалювання дров.
Порядок роботи піролізного котла наступний:
- Проводиться закладка палива в верхню камеру і його розпал.
- Дверцята камери закривається і запускається вентилятор котла.
- При підвищенні температури в камері вище 250 градусів починається процес піролізу - обвуглювання деревини та виділення при цьому генераторного газу.
- Через форсунку газ надходить в нижню камеру.
- Тут, в результаті наддуву, газ змішується з вторинним повітрям і згоряє. При цьому частина тепла повертається до нижнього рівня палива.
- Передача тепла теплоносію системи опалення або гарячого водопостачання відбувається шляхом контакту дна нижньої камери з трубопроводом.
При повному завантаженні верхньої камери паливом газогенераторний котел може працювати від 6 до 12 годин. Час роботи залежить від ємності котла і потреби в теплі.
Якщо розглянути етапи, що відбуваються в котлі, то з'ясовується наступне:
- при досягненні температури 450 градусів - паливо підсихає, виділяючи при цьому газ;
- температура 560 градусів - відбувається з'єднання генераторного і вторинного газів і їх спалювання;
- температура 1100 градусів - дожигание піролізного газу і часткове повернення тепла до нижнього шару палива, що горить у верхній камері;
- температура 160 градусів - видалення продуктів дожига через димохід.
Паливо для піролізного котла
Найбільш економічно вигідною вважається робота котла на дровах. Але можуть використовуватися і інші види палива:
При використанні сирого палива крім зниження тепловіддачі котла відбувається ще й таке неприємний процес як утворення великої кількості кіптяви, що засмічує димохід і сприяє корозії устаткування.
Переваги та недоліки газогенераторних котлів
З недоліків найбільш значними є наступні:
- котел може працювати тільки при наявності електричної енергії, необхідної для роботи димососа або вентилятора;
- високі вимоги до якості (вологості) палива;
- краще експлуатувати котел при високому навантаженні, так як при її зниженні процес горіння палива втрачає стабільність, що веде до утворення великої кількості кіптяви в димовому каналі;
- за допомогою такого котла можна забезпечувати тільки опалення або тільки гарячу воду, так як майже всі моделі є одноконтурні;
- висока вартість подібного обладнання - піролізний котел, будучи найефективнішим, варто в 1,5 - 2 рази більше звичайного.
Вибір і установка піролізного котла
Устаткування дороге, тому його вибір повинен бути відповідальним і обгрунтованим:
- Потрібно правильно розрахувати потужність котла (краще вдатися до допомоги фахівців), так як при невідповідність потужності може привести до швидкої поломки обладнання.
- Котли європейських виробників вважаються більш надійними і якісними, ніж російські.
- Бажано, щоб форсунка і обшивка нижньої камери були зроблені з жароміцної кераміки - такий котел прослужить значно довше.
- Вибирайте агрегат з найбільшим гарантійним терміном на автоматику котла і форсунку - це найдорожчі комплектуючі.
- Внутрішні стінки якісного котла повинні бути виготовлені з високолегованої сталі - з'ясуйте це у продавця або вивчіть інструкцію.
- Газогенераторні котли потрібно встановлювати тільки поза житловими приміщеннями.
- Підстава котла повинно бути викладено з каменю або цегли.
- Перед камерами топок підлога повинна бути захищена сталевим листом завтовшки близько 2 мм.
- Відстань від стін або предметів до корпусу котла не повинно бути менше 200 мм.
- Димохід краще утеплити за допомогою фольгованої мінеральної вати - так димові гази не будуть швидко остигати, приводячи до утворення дьогтю і конденсату.
- У приміщенні котельні повинно бути приточное отвір для повітря.
- Не можна спалювати в котлі ніякі синтетичні матеріали - це веде до швидкої корозії внутрішнього корпусу котла.
- Приблизно раз на тиждень потрібно видаляти з дна камер золу і прочищати отвори в форсунки. А раз на місяць потрібно повне очищення топкових камер.
Якщо для дачного будиночка, яке експлуатується тільки в теплу пору року, установка такого котла може бути економічно невигідним через його високу вартість, то для приватного будинку це обладнання дуже підходить. Економія палива досить швидко дозволить компенсувати його вартість.