Что такое пиролизный котел длительного горения
Содержание:
Пиролизный котел своими руками
Рост популярности пиролизных котлов обусловлен рядом преимуществ этого отопительного прибора, одним из которых, помимо всего прочего, является независимость от снабжения жилища газом. Высокая стоимость заводских экземпляров техники дало толчок к изготовлению пиролизных котлов своими силами.
Выбираем инструменты и материалы
Перед сборкой пиролизного котла необходимо определиться с типом устройства, его конструктивными особенностями и подобрать подходящий типовой проект конструкции.
Для создания пиролизного котла потребуются:
- стальная толстостенная труба;
- листовая сталь толщиной 4 мм;
- профильные трубы;
- круглый прокат диаметром 20 мм;
- вентилятор центробежного типа;
- шамотный кирпич;
- терморегулирующая автоматика;
- гайки, болты, шайбы.
Минимальный набор инструментов для сборочных работ состоит из:
- сварочный аппарат для дуговой электросварки;
- болгарка;
- электродрель;
- комплект слесарных инструментов.
Схема сборки
Для определения точного количества материалов для пиролизного котла необходимо воспользоваться чертежами, которые можно найти в справочной литературе. Не имеет смысла самостоятельно создавать конструкцию устройства, достаточно подобрать наиболее подходящую из уже имеющихся. В схеме пиролизного котла должны быть обозначены: топка, теплообменник и организация подачи воды.
Схема сборки
2 Конструкция самодельного агрегата и расчет материалов
Пиролизный котел своими руками делают преимущественно с верхней загрузочной топкой, под которой находится камера газификации. Она проще в изготовлении, у нее хороший КПД. Если имеются некоторые инженерные навыки, можно внести изменения в готовый чертеж, но внутренние размеры оставляют прежними или с незначительными коррективами. Топки лучше сделать одинаковыми по ширине и длине, отличия только по высоте.
Чтобы подсчитать, подойдет ли аппарат по мощности, исходят из такого правила: каждые 10 м2 помещения требуют 1 кВт энергии. Значение умножают на коэффициент 1,2, но на практике его увеличивают до 1,5, поскольку не всегда имеется качественное топливо. Если, к примеру, исходить из того, что аппарат выдает 20 кВт, то он способен обогреть 200 м2 площади, но с учетом запаса – 130 м2. Котел такой производительности доступен для самостоятельного изготовления, с большей мощностью требуется применение особой жаропрочной стали большой толщины. Сварить ее в домашних условиях трудно.
Водяная рубашка функционирует под давлением, что требует высокого качества швов. Основной фактор, препятствующий этому – горячие и холодные трещины, что образуются вследствие высокой разницы температур на относительно небольшой протяженности изделия. Чтобы уменьшить отрицательные последствия, используют несколько технологических приемов:
- металл нарезают, плавно подавая режущий инструмент, чтобы предохранить кромки от перегрева;
- сварку проводят в мягком режиме, уменьшив требуемый ток на 20–25 %;
- шов проходят без боковых колебаний с высокой скоростью;
- подкладывают толстый металл для быстрейшего остывания.
Конструкции многих пиролизных котлов не предусматривают использование воды как теплоносителя. Тогда обменник не герметизируют, по его трубам в помещение поступает горячий воздух, а приток холодного – от пола. Подобное решение имеет свои преимущества, особенно для дачников, которые изредка наведываются в загородный дом. Тогда нет риска размораживания системы.
Существенно понизить стоимость самодельной установки можно, правильно подобрав металл, а также оборудование. Необходимые материалы, их характеристики приведены в таблице:
| Наименование | Размеры, мм | Расход |
| Трубы круглого сечения | 57×3,5 | 8 м |
| 159×4,5 | 1 м | |
| 32×3,2 | 1 м | |
| Профильные трубы | 60×30×2 | 1,5 м |
| 80×40×2 | 1 м | |
| 20×20×2 | ||
| Стальные полосы | 20×4 | 7,5 м |
| 30×4 | 1,5 м | |
| 80×5 | 1 м | |
| Огнеупорный кирпич | 15 штук | |
| Листовой металл | 3 и 5 мм | 10 м2 |
Из инструментов, кроме сварочного аппарата, понадобятся болгарки с возможностью установки дисков диаметром 230 и 125 мм. Кругов требуется 10 штук больших и 5 маленьких. Применение УШМ для резки металла не обеспечивает точности, что потом сказывается на качестве швов. Лучше заказать изготовление с использованием гильотины в мастерской. Пригодится электрическая дрель. Возможно, во время работы возникнет необходимость прикупить еще какой-то материал, но это решается.
Ассортимент
Продукция представлена широко, т. к. извлечение пиролизного газа известно довольно давно и технология апробирована в химической промышленности. Как правило, большинство крупных производителей котельного оборудования имеют, в том числе, и линейку котлов длительного горения. В таблице ниже мы указали наиболее востребованное отопительное оборудование российских, украинских и немецких производителей. Перед рассмотрением конкретной модели настоятельно рекомендуется провести расчет мощности котла с помощью нашего небольшого онлайн-калькулятора.
| Наименование котла | Краткое описание | Модель | Мощность / примерная отапливаемая площадь, кВт/м2 | Примерная цена, руб. |
|---|---|---|---|---|
| Атом, Мотор Сич | Украинские, для дров размером (380–1000)×(100–410) мм и влажностью до 50 %. Стенки из стали 6–10 мм, защищены керамобетоном | МС-16 | 8–19/80–190 | 120 000 |
| МС-25 | 13–30/130–300 | 138 000 | ||
| МС-32 | 16–38/160–380 | 162 000 | ||
| Теплогарант, Буржуй К | Российские одноконтурные котлы, отличаются низкой стоимостью | Стандарт Т-10 | 10/100 | 40 000 |
| Стандарт Т-20 | 20/200 | 56 000 | ||
| Стандарт Т-30 | 30/300 | 69 000 | ||
| Атмос (Atmos) | Чешское оборудование из стали толщиной 3–8 мм, отдельные элементы которого защищены керамическими блоками | DC 15E | 10–15/100–150 | 72 000 |
| DC 18S | 14–20/140–200 | 81 000 | ||
| DC 22S | 15–22/150–220 | 94 000 | ||
| DC 25S | 17–25/170–250 | 96 000 | ||
| Вулкан (Vulcan) | Украинские одноконтурные из стали толщиной 5 мм. Форсунка и зольник изготовлены из высокопрочного жаростойкого бетона | ECO 15 | 15/80–100 | 81 000 |
| ECO 20 | 20/150–200 | 85 000 | ||
| ECO 25 | 25/200–250 | 87 000 | ||
| ECO 30 | 30/250–300 | 91 000 | ||
| Диво | Российские пиролизные котлы, могут комплектоваться электроТЭНом, автоматическим или ручным регулятором тяги | 10 | 8–12/100 | С ручным регулятором тяги: с ТЭНом – 55 000, без ТЭНа – 49 000. С автоматическим регулятором тяги: с ТЭНом – 66 000, без ТЭНа – 59 000 |
| 18 | 12–18/185 | С ручным регулятором тяги: с ТЭНом – 65 000, без ТЭНа – 59 000. С автоматическим регулятором тяги: с ТЭНом – 76 000, без ТЭНа – 69 000 | ||
| 30 | 18–30/300 | С ручным регулятором тяги: с ТЭНом – 82 000, без ТЭНа – 75 000. С автоматическим регулятором тяги: с ТЭНом – 91 000, без ТЭНа – 84 000 | ||
| Траян (некоторые пишут Троян) | Российские котлы длительного горения с возможностью подключения электроТЭНа | Т10 | 10/90 | 47 000 |
| Т15 | 15/120 | 51 000 | ||
| Т20 | 20/120–220 | 56 000 | ||
| Т30 | 30/240–330 | 70 000 | ||
| Buderus (Будерус) | Немецкие одноконтурные котлы | Logano S121-2 21 | 21/210 | 163 000 |
| Logano S121-2 26 | 26/260 | 166 000 | ||
| gano S121-2 32 | 32/320 | 177 000 | ||
| Viessmann (Виссманн) | Еще один титулованный немецкий производитель котлов из стали толщиной не менее 8 мм | Vitoligno 100-S VL1A024 | 25/250 | 170 000 |
| Vitoligno 100-S VL1A025 | 30/300 | 220 000 | ||
| Гейзер | Российские одноконтурные (ПК) или двухконтурные (ПК2) котлы длительного горения | ПК-10 (ПК2-10) | 10/100 | 48 000 (51 000) |
| ПК-15 (ПК2-15) | 15/150 | 53 000 (56 000) | ||
| ПК-20 (ПК2-20) | 20/200 | 59 000 (61 000) | ||
| ПК-30 (ПК2-30) | 30/300 | 72 000 (76 000) | ||
| БТС | Украинские котлы из стали толщиной 5 мм (класс стандарт) и 6 мм (класс премиум). Керамическая футеровка | БТС-15 | 15/180 | 117 000 |
| БТС-20 | 20/230 | 121 000 | ||
| БТС-25 | 25/280 | 139 000 |
Предлагаем вам посмотреть небольшое видео о работе котлов Траян.
Немного визуализации работы пиролизных котлов Будерус – на ролике ниже.
И еще о довольно популярных котлах от ТеплоГаранта – Буржуй К.
Да, кстати, есть модели, которые рассчитаны на работу с разным топливом. Это может быть уголь, торф и даже пеллеты. Использование пеллетных котлов позволяет в значительной мере автоматизировать процесс подачи топлива.
Как изготовить пиролизный котел своими руками из газового баллона пошаговая инструкция
Для начала требуются чертежи пиролизных самодельных котлов. Их находят в соответствующей литературе или на сайтах домашних умельцев
Важно рассматривать агрегаты с подробным видео и отзывами от реальных владельцев, в процессе эксплуатации совершенствующих собственное изобретение. Из материалов и инструментов потребуются:
- Стальные листы и профильные трубы толщиной от 3 мм. Если меньше, то со временем температура горения дров деформирует агрегат и приведет его в негодность в момент работы, что чревато риском прогорания стенок и возникновением пожароопасной ситуации.
- Сварочный аппарат постоянного тока и соответствующие электроды.
- Дрель с алмазными сверлами и шлифовальная машина с аналогичными дисками.
- Комплектующие котла: дверцы, короб зольника, дутьевой вентилятор.
В зависимости от конструкции и чертежей, модели агрегатов отличаются. Если создается пиролизная печь своими руками – прибор отопления лучше держит тепло, в отличие от железа, то к описанному набору добавляется шамотный кирпич и асбестовые или паранитовые листы.
Алгоритм или пошаговая инструкция состоит из следующих пунктов:
- По намеченным размерам, приготовленные листы стали и профильные трубы разрезаются. Края заготовок тщательно проходят алмазным шлифовальным кругом – сваривать будет легче и риск пораниться снизится.
- Сваривается корпус – на горизонтальную поверхность укладывается заготовка торца, а к ней прихватками крепят стенки, дно и крышку.
- Внутри котла располагают топку с колосниковой решеткой. В середине наваривается форсунка для отвода отходящих олефинов – газов с высокой температурой.
- Выполняется сборка системы охлаждения. Она состоит из нескольких профильных труб, выходящих за пределы котла.
ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО
Остается приварить на котёл отопления своими руками переднюю стенку, оснащенную поддувальной и загрузочной дверцей, установить агрегат на соответствующую станину и провести испытания.
Устанавливают котел своими руками на бетонную плоскость, залитую по уровню и накрытую асбестовыми листами. Если возможности для заливки нет – вес бетона влияет на фундамент, то полы разбирают, выкладывают кирпичами, устилают паранитом и накрывают листовым железом. Так, безопасность импровизированной котельной будет соблюдена. Пиролизный котёл сделать своими руками — это просто, только надо немного постараться.
Как сделать пиролизный котёл своими руками пошаговая инструкция и чертежи
Как и из чего своими руками собрать пиролизный котёл для бытового использования своими руками – тема предлагаемой статьи-инструкции.
Принцип работы пиролизных котлов
Высокая эффективность, следовательно, экономичный расход топлива в подобных установках достигается разделением камеры сгорания на 2 отсека. Конструктивных исполнений пиролизных печей несколько. Например, такое.
Верхняя камера. В нее производится загрузка топлива и его горение. Особенность в том, что необходимо обеспечить недостаток кислорода. При таком условии замедляется процесс разложения продукта, а по сути, происходит лишь его обугливание (экономичность расходования!) и инициируется повышенное газообразование. Собственно, это и есть то, что называется пиролизом.
Нижняя камера. В нее поступают летучие вещества из 1-го отсека, которые за счет дополнительной подачи воздуха сгорают, выделяя тепло. Лишь незначительная часть его тратится на поддержание процесса пиролиза, а все остальное идет на нагрев теплоносителя.
Рисунок хорошо иллюстрирует основные рабочие циклы пиролизного котла.
В некоторых моделях камеры располагаются на одном уровне.
Собственно, дело не в инженерном решении, а в сборке установки, в которой можно реализовать пиролизный процесс, то есть обеспечить длительное горение топлива. А выбор конкретной схемы – на усмотрение мастера.
Особенности изготовления пиролизного котла
Материалы
Корпус пиролизного котла лучше делать из листовой стали (от 2 мм, в зависимости от расчетной мощности). Модели котлов, которые собираются из толстостенной трубы, вряд ли подходят для организации отопления частного дома. В основном такими установками обогреваются различные подсобки, гаражи или времянки.
Более габаритные пиролизные котлы монтируются по образцу большинства теплогенераторов – прямоугольной формы. В некоторых случаях, если модель мощная, ее стенки (изнутри) целесообразно выложить шамотным кирпичом.
Размеры пиролизных котлов
Один из самых интересных и «таинственных» вопросов по данной теме. Все расчеты делаются применительно к конкретному дому, его отопительной системе, со всеми ее нюансами, схемами и так далее. Автор не будет приводить математических выкладок и просит поверить на слово. Проектирование пиролизного котла лучше поручить специалисту. Разработка документации стоит денег, но в любом случае это обойдется дешевле приобретения установки промышленного изготовления.
Специфика эксплуатации пиролизных котлов
Без знания некоторых нюансов использования такого оборудования приниматься за изготовление подобной модели теплогенератора не имеет смысла.
Довольно «жесткие» критерии влажности сжигаемого топлива. Например, для дров максимальное значение – 33±2%. С чем это связано? Повышение температуры инициирует испарение влаги, содержащейся в продукте. Естественно, пар начнет смешиваться с пиролизными газами и негативно влиять на интенсивность процесса горения. Применение влажного топлива резко снижает КПД установки.
Не все разновидности твердого топлива подходят для сжигания в пиролизных котлах. С учетом специфики их работы, можно использовать лишь материалы, характеризующиеся высоким газообразованием при сгорании. Недостаток летучих веществ сказывается на эффективности эксплуатации пиролизных моделей. Проще говоря, дров расходуется много, а толк минимальный.
В заключение можно указать, что самая дешевая модель (причем небольшой мощности) стоит в пределах 48 000 рублей. В заключение можно указать, что самая дешевая модель (причем небольшой мощности) стоит в пределах 48 000 рублей. И еще не факт, что такой пиролизная установка полностью устроит хозяина. Например, габаритами в соответствие с выбранным местом для монтажа. Если подумать, то изготовление пиролизного котла своими руками, по индивидуальным чертежам – неплохое решение проблемы отопления частного дома, особенно если невозможно его подключение к магистрали газоснабжения.
Устройство и принцип работы
В основе принципа длительного горения лежит снижение скорости сгорания топлива за счет уменьшения подачи воздуха. Кислород в первичную камеру сгорания подается в количестве, достаточном для тления, но не обеспечивающем интенсивное горение.
Во время медленного окисления древесины выделяются газообразные углеводороды, получившие название пиролизных газов. Сам процесс органического разложения древесных волокон под действием высокой температуры называется приролизом.
Дожигание продуктов окисления во вторичной камере на длительность горения топливной закладки не оказывает существенного влияния, однако существенно увеличивает общую эффективность работы котла на дровах. Это связано с тем, что при сгорании вторичных газов выделяется значительно больше тепловой энергии чем при интенсивном горении дров.
Энергозависимые установки длительного горения
Компоновка дровяных котлов длительного горения предполагает расположение основной топочной камеры непосредственно над зоной сжигания вторичных газов, а сообщение между ними осуществляется через специальные керамические форсунки, способные работать при температуре от 800 до 1000 С. Днище главного топливного отсека оборудовано специальной термостойкой постелью, чаще всего из шамотного кирпича или керамобетонных блоков.
Направленное движение воздуха (тяга) обеспечивается с помощью нагнетающего вентилятора, от частоты вращения которого зависит количество кислорода в рабочей зоне. На основании данных, полученных от температурного датчика, автоматическая система управления (АСУ) может увеличивать или уменьшать угловую скорость крыльчатки. К достоинствам такой схемы можно отнести высокую точность регулировки. Кроме этого, воздух, проходя через верхний топочный бункер, нагревается, что упрощает процесс воспламенения пиролизных углеводородов.
Интенсивность циркуляции теплоносителя в отопительном контуре регулируется насосом, который также подключается к АСУ. Если температура теплоносителя снижается, автоматически увеличивается подача воздуха.
Точность регулировки и экономичность энергозависимых дровяных котлов отопления длительного горения обеспечивают значительную экономию дров, что за весь отопительный сезон выливается значительную сумму. Однако не следует сбрасывать со счетов тот факт, что при отсутствии электропитания, такой котел становится бесполезной грудой металлолома, поскольку естественная тяга в таких конструкциях, как правило, не предусматривается.
Энергонезависимые дровяные котлы длительного горения
Несмотря на то что экономичность и производительность таких установок заметно ниже, чем установок оснащенных АСУ, они совершенно не зависят от наличия электроэнергии, что является их существенным плюсом. К недостаткам таких систем относится, прежде всего, сложность настройки.
У такого котла на дровах регулировка подачи кислорода производится открытием специальной заслонки, имеющей кинематическую связь с биметаллическим терморегулятором, расположенным на верхней крышке изделия.
После розжига дровяной закладки и получения устойчивого горения заслонку приводят в рабочее положение, уменьшая тем самым количество воздуха в первичной камере сгорания и обеспечивая оптимальные условия для химико-термического окисления древесного горючего. Горячие пиролизные газы, под действием естественной тяги, поступают в верхнюю камеру сгорания, где смешиваются с разогретым вторичным воздухом, вследствие чего воспламеняются.
Циркулирующий в водяной рубашке теплоноситель быстро нагревается за счет контакта с горячими стенками камеры сгорания. Высокую производительность таких конструкций обеспечивает большая площадь теплообменника.
Отопительные котлы на дровах обратного горения
Главной особенностью таких устройств является то, что процесс первичного сжигания происходит в направлении от верхних слоев к нижним.
Конструкция представляет собой вертикально расположенный цилиндр со штоком и прижимным диском, обеспечивающим равномерное распределение воздуха по всей поверхности горения.
Образовавшиеся в результате пиролиза газы поступают в верхнюю часть корпуса, где смешиваются с предварительно разогретым вторичным воздухом и воспламеняются. Раскаленная боковая поверхность непосредственно контактирует с теплоносителем, поступающим в контур отопления через выходной патрубок. Для большей эффективности, прибор может быть установлен в защитный кожух, а образовавшаяся полость заполнена пенополиуретаном или другим негорючим теплоизолятором.
Заключение
Пиролизные установки, сделанные своими руками, приобретают все большую востребованность. Причина – высокая стоимость котлов заводского изготовления, самодельные агрегаты часто оказываются единственной альтернативой. Единственный недостаток — топливо для пиролизных котлов должно иметь влажность не выше 25%, иначе процесс пиролиза будет слабым, что влияет на производительность установки.
Всем привет, с Вами снова Складий ! На днях установил систему длительного горения фирмы В Polster c-11
Любителям наглядности и моих видео сюда :
Итак, предлагаю сразу разъяснить как оно работает на собственном примере. Включаю систему, разжигаю ведро дров. После того как прогорели дрова, на раскаленные угли, я закладываю полную топку угля (4 ведра). Благодаря вентилятору котел не потухнет, вентилятор продует угли и тяга будет 100%. Далее выставляю температуру и иду по своим делам. Систему настроил так: вентилятор 75 ватт, 120мм работает на 30% оборотов (этого хватает для плавной работы, на 85% чуть не спалил дверцы и колосники).
Вентилятор раздувает топливо, на 30-ти градусах включается насос, дует до тех пор, пока температура в трубах не начнет приближаться к заданной на контролере (допустим 60), при 57 обороты плавно уменьшаться, пока она не станет 60 (что бы не было эффекта инерции это все настраивается). При достижении заданной температуры вентилятор отключится, и воздушная заслонка в нем практически перекроет подачу воздуха в котел. Нет дыма без огня, а огня без кислорода =) Поэтому котел перейдет в режим тления, после чего насос, гонящий воду, поможет радиатором отдать тепло в помещение, температура системы упадет, включится вентилятор, система перейдет в активное горение и станет снова раздувать его. И так по кругу. После того, как с включенным вентилятором температура упадет ниже 30 градусов (настраивается), система поймет что закончилось топливо, даст звуковой сигнал и отключит насос и вентилятор.
Контроллер с вентилятором выглядят вот так :
Также присутствует датчик температуры воды в системе, и выход на циркуляционный насос. О насосе я писал в прошлом посте, если собираетесь ставить — го читать https://pikabu.ru/story/ustanovka_tsirkulyatsionnogo_nasosa_…
У системы много функций и регулировок, более подробную информацию о данной системе легко найти в интернете.
Собственно, некоторые важные моменты опишу тут, остальное — в видео .
—О выборе вентилятора: выход на вентилятор 220вольт, то есть можно установить более дешевый вентилятор, например для вентиляции:
Жаль только заслонка там не стоит, но есть заслонки для вентиляции. Короче, кто хочет экономить и есть голова, сам придумает как (можно еще вентилятор от автомобильной печки поставить)
—Не прожгите котел! Настройте обороты вентилятора, ибо он разгоняет угли до температуры, которая может привести в негодность ваш котел. Лучше пусть будет плавнее, но безопаснее, согласны ?
—Проверьте систему на закипание. Порой свет отключают. Котел перейдет в режим тления, но не закипит ли он без насоса? Испытайте систему в таком режиме, под бдительным контролем.
Вот, собственно, и все. Возможно забыл о чем то в видео, ищите в комментах ) И пишите что думаете об этом)
Друзья, еще не зима, но результаты уже такие :
— 2,5 ведра антрацита (10л ведро) горят более 13-ти часов, при температуре системы 55град, и среднесуточной температуре за окном в +8 градусов;
— 4 ведра антрацита горели более 24-х часов.
В процессе горения закладка топлива дает усадку, что дает возможность загрузить еще топлива. Также можно раз в сутки вычищать золу, чтобы в топочной камере стало больше места. Таким образом, можно поддерживать горение фактически неограниченное время. У меня получалось более 2-х суток. Возможно было бы и больше, но я там просто не живу.
Спасибо за внимание, подписывайтесь на меня, я погнал делать что то новое ! Удачи в ваших делах, пока !
220
Ранее для обогрева домов чаще всего использовались печи. Но из–за своей затратности и малой продуктивности спрос на них упал. Им на замену пришел котел. Топливо, которое используется для работы котла – дрова, потому что они более экономичны.
На сегодняшний день производитель предлагает большой выбор для покупки. Есть и разные виды котлов. Например, газогенераторные котлы в Украине очень популярны и востребованы.
