Твердотопливный газогенераторный котел для отопления частного дома
Santeh-nik.ru

Инженерные системы

Твердотопливный газогенераторный котел для отопления частного дома

Как устроен газогенераторный котел на твердом топливе

Несмотря на высокую себестоимость, после приобретения, газогенераторный котел на твердом топливе, помогает сэкономить на отоплении, за счет снижения расхода топлива на 15-20%. Дополнительным преимуществом является длительное время работы газогенератора от одной закладки.

Устройство газогенераторного котла

Современный отопительный газогенераторный котёл на твёрдом топливе, мало чем напоминает первые газогенераторы. В результате конструкторских и инженерных решений, внутреннее устройство и внешний вид претерпели существенные изменения. Прежним остался только используемый принцип работы, заключающийся в следующем:

    Древесина, при горении, выделяет небольшое количество углекислого газа. Этот процесс называется газогенерацией или окислением.

Если создать необходимые условия, скорость горения замедляется, а количество CO увеличивается.

Углекислый газ, после смешивания с воздухом в необходимых пропорциях, образовывает горюче-воздушную смесь.

  • Газо-воздушная смесь хорошо горит, и при этом выделяет дополнительную тепловую энергию.
  • Конструкция и устройство отопительного газогенераторного котла на твердом топливе, отличается, в зависимости от модели и производителя. Обязательно присутствуют следующие узлы:

      Две топочных камеры – в первой осуществляется сжигание древесины, во второй, дожиг углекислого газа.

  • Система подачи воздуха и отвода продуктов сгорания. В отличие от обычных котлов, большинство газогенераторов применяют ломаную конструкцию дымового канала. Продукты сгорания направляются в дымоход только после того, как их тепло аккумулируется теплообменником.
  • В зависимости от модели, процесс горения осуществляется в полностью автономном режиме или с определенным участием человека. Классические агрегаты, работающие на древесине, загружаются вручную. Настройки подачи воздуха, удаление золы и другие функции, выполняются с помощью человека.

    Автоматические котлы на отходах древесины, работают в полностью автономном режиме. Весь процесс, начиная от подачи воздуха и заканчивая удалением отходов сгорания, контролируются автоматикой.

    Технические условия для газогенерации

    Газогенерация или выделение углекислого газа, в процессе окисления древесины, может начаться только при определенных условиях:

      Ограниченный доступ воздуха – чтобы начал выделяться газ, требуется ограничить приток воздуха, заставив древесину буквально тлеть.

    Высокая температура – дерево обугливается, превращаясь в углерод и смешиваясь с кислородом, образует углекислый газ. Для продуцирования CO, требуется поддерживать в топке нагрев свыше 600°С.

  • Влажность – сырая древесина, при нагреве, выделяет вместо углекислого газа пар. Для газогенерации требуется, чтобы влажность не превышала 20%.
  • Расход топлива в газогенераторных котлах

    Котлы на твердом топливе с газогенераторным горением, имеют несколько преимуществ, делающих их эксплуатацию экономичной:

      Горение топлива в газогенераторных котлах осуществляется медленней, по причине отсутствия интенсивного притока воздуха. При тлении дерева выделяется меньшее количество тепла, чем при полноценном горении. Недостаток тепловой энергии компенсируется при дожиге выделяемого углекислого газа.

    Расход топлива, по сравнению с классическими котлами, сокращен на 15-20%. При этом, количество тепла, выделяемого при сжигании, практически не уменьшилось.

  • Использование автоматики сокращает расход топлива, еще, по крайней мере, на 10%.
  • Твердотопливный газогенераторный котёл длительного горения, предназначенный под древесину, работая на угле, быстро выходит из строя. Поэтому, топить газогенераторы следует исключительно деревом или его отходами. Исключение составляют модели, специально предназначенные для работы на угле.

    Можно ли сделать из простого котла, газогенераторный

    Принцип работы газогенераторного твердотопливного котла подразумевает использование обязательных узлов в конструкции:

      Топки и камеры дожига – в устройстве газогенераторов специально предусматривается увеличенная топочная камера. Дожиг осуществляется в отдельной камере, изготовленной из шамотного кирпича.

  • Теплоноситель окружает не только топку, но и ломаный дымовой канал, расположенный внутри котла. Схема теплообменника достаточно сложная. Теплоноситель должен окружать не только топку, но и дымовые каналы.
  • Сделать газогенератор из уже существующего дровяного котла возможно, но, при этом, придется столкнуться со следующими сложностями:

      Ограничение в размерах топочной камеры – для создания необходимой в процессе газогенерации температуры, потребуется полноценное горение дров в течение получаса. Все топливо сгорит приблизительно за 1,5-2 часа, что сводит на нет эффективность переоборудованного котла.

  • Недостаток свободного места приведет к еще большему уменьшению топки, по причине установки камеры дожига.
  • После переоборудования, ожидать тех же показателей производительности, что и у газогенераторных моделей, выпущенных в заводских условиях, не стоит. Изготовить газогенератор заново намного проще, чем переделывать уже действующий котел.

    Правила и условия установки, и эксплуатации котла

    Газогенераторные котлы на твердом топливе длительного горения, требовательны к условиям эксплуатации. На эффективность работы влияют характеристики котельной, системы дымоудаления и вентиляции. На помещение, используемое под котельную, распространяются правила ППБ, относительно эксплуатации твердотопливных агрегатов. Общими рекомендациями по установки являются:

      Монтаж котла с производительностью до 40 кВт, осуществляется в любом месте жилого дома, при условии соответствия правилам пожарной безопасности. Теплогенератор с производительностью от 40 кВт, монтируется в отдельной комнате.

    Размеры помещения для котла не менее 8 м². Обязательно присутствие приточно-вытяжной вентиляции.

    Стены и пол котельной облицовываются негорючими материалами: керамической плиткой или цементно-песчаной штукатуркой.

  • Дымоходная труба изготавливается с минимальным количеством углов и максимальной длиной вертикального участка не более 1 м. При прохождении через плиты перекрытия и кровлю, предусматривают противопожарные разрывы.
  • В качестве рекомендуемой меры, в котельной устанавливают датчики дыма. Если требуется подключение к электросети, щитовую с автоматами, устраивают вне помещения, где расположен твердотопливный агрегат.

    Как выбрать газогенераторный котёл

    При выборе подходящей модели газогенераторного оборудования, учитывают несколько особенностей, связанных с работой и функциональностью котла, и его производительность:

      Особенности конструкции – потребителю предлагают котлы, использующие принцип верхнего и нижнего горения, с вертикальной и горизонтальной топкой. От данных характеристик зависит время работы, допустимое качество используемого топлива и другие рабочие параметры.

  • Мощность – при средней теплоизоляции здания и высоте потолков не более 2,7 м, действует формула, позволяющая высчитать необходимую производительность котла: 1 кВт = 10 м². Точный расчет необходимой мощности, с учетом всех особенностей и технических характеристик здания, выполняют с помощью специальных калькуляторов.
  • Помимо перечисленных критериев, влияющих на подбор отеплительного оборудования, дополнительное внимание обращают на страну производитель и стоимость газогенератора.

    Лучшие производители газогенераторного оборудования

    Буквально 5-10 лет назад, на рынке отопительного оборудования были представлены всего 4-5 марок газогенераторных котлов, исключительно европейского производства. На данный момент, ассортимент продукции расширился настолько, что при подборе оборудования, стало невозможно обойтись без квалифицированной консультации.

    Помимо уже зарекомендовавших себя европейских заводов, производство котлов газогенераторного типа, наладили отечественные компании. Для облегчения выбора, все модели можно разделить на несколько групп по территориальному признаку:

      Российские газогенераторные котлы – отечественные компании изготавливают продукцию либо самостоятельно (как в случае компаний БТС, Тепловъ, Ф.Б.Р.Ж., Фантом, Бастион, Газген), так и при поддержке иностранных партнеров (Lavoro). Продукция адаптирована к отечественным условиям. Изменения в конструкции сделали возможным использование топлива с влажностью до 30-42%.

  • Европейские котлы – традиционно считаются лучшими в своем классе. Продукцию предлагают компании Viadrus, Stropuva (практически родоначальник газогенераторных котлов), Atmos и другие. Котлы европейских концернов имеют длительный срок эксплуатации, отличаются надежностью, высокой степенью автоматизации и экономичностью.
  • Стоимость котлов газогенераторного типа

    Европейские компании предлагают продукцию класса «Премиум», что отражается как на комфорте управления и эксплуатации, так и на стоимости отопительных газогенераторных агрегатов. Так, латвийскую Stropuva, можно приобрести приблизительно за 100 тыс. руб. Чешские Viadrus, обойдутся в пределах 180-200 тыс. руб., Atmos – 120 тыс. руб. и выше.

    Отечественные котлы можно найти, начиная с 30 тыс. руб. За качественный газогенератор, аналогичный европейским моделям, придется заплатить около 80 тыс. руб. (Цены приводятся приблизительно с учетом производительности 30 кВт).

    Плюсы и минусы котлов с газогенерацией топлива

    Опыт эксплуатации газогенераторных котлов длительного горения отечественным потребителем, позволил увидеть преимущества и недостатки данного типа оборудования. Плюсов у газогенераторов несколько:

      Продолжительность горения топлива в газогенераторном котле не менее 6 часов. Некоторые модели, как отечественных, так и европейских производителей, способны от одной закладки проработать до 3-5 суток.

  • Большая теплоотдача, по сравнению с классической моделью. КПД газогенераторных котлов составляет 80-92%.
  • Читать еще:  Как подключить электро котел отопление 380в

      Ограничения в использовании топлива. Теплообменник газогенераторного котла, работающего на дровах, при переходе на уголь, прогорает уже спустя год эксплуатации. Топить влажными дровами и отходами древесины нельзя.

  • Стоимость – классический котел, стоит, приблизительно в 2-3 раза дешевле.
  • Еще одним минусом считаются особые правила растопки и поддержания горения во время эксплуатации газогенераторных моделей. Этот недостаток временный. После нескольких топок, хозяин отопительного оборудования привыкает к особенностям.

    Газогенераторные котлы не имеют аналогов среди других моделей, относительно длительности работы от одной закладки, тепло производительным характеристикам и другим рабочим параметрам. Несколько ограничивают популярность моделей – высокая стоимость и особенности эксплуатации.

    Обзор дровяных газогенераторных котлов и их особенности

    Газогенераторные котлы — один из видов твердотопливных, обычно водогрейных устройств. Суть его работы состоит в том, что топливо и летучие вещества в нем сгорают по отдельности. Другими словами, происходит пиролиз твердого топлива, поэтому котлы называют еще пиролизными. Особенно это нагревательное оборудование эффективно при работе на дровах, древесных брикетах, буром и некоторых фракциях каменного угля.

    Устройство агрегата

    Конструкция газогенераторного котла представляет собой печь с двумя камерами, которые разделены чугунными решетками. Первая камера предназначена для пиролиза дров, а вторая — для сжигания выделяемого газа. В некоторых конструкциях газовые камеры соединены с кухонными плитами. Основными деталями такого устройства являются:

    • форсунка;
    • вентилятор;
    • контроллеры;
    • воздуховодные каналы;
    • водяные патрубки;
    • дымоход.

    Кроме этого, для обеспечения безопасной эксплуатации котлового оборудования в конструкции находятся: предохранительные клапаны, датчики измерения давления, регуляторы подачи воздуха. Общий контроль и регулировка эксплуатационного процесса проводится с помощью электронного блока управления. Некоторые модели котлов обладают дистанционным управлением.

    Правила выбора топлива

    В процессе сгорания любого твердого топлива происходит выделение монооксида углерода. Из опыта использования газогенераторов доказано, что выделение этого газа в особо больших количествах происходит при сжигании древесины.

    Отсюда и вывод, что лучше всего топить этот агрегат дровами. В современных котлах их разжигание и дальнейший процесс горения полностью автоматизирован. При этом к такому топливу предъявляются некоторые требования.

    Влажность используемой древесины не должна превышать 20%, иначе ее придется предварительно просушивать. При этом стоить выбирать только наиболее твердые виды древесины: бук, дуб, акация. Нельзя использовать уголь в тех моделях, где такой вариант не предусмотрен, так как возможен выход агрегата из строя.

    Принцип работы оборудования

    Во время горения твердое топливо начинает выделять газ, который и продолжает поддерживать этот процесс. Дровяные газогенераторные котлы устроены так, что в них невозможно быстрое сжигание как в обычных печах. Происходит это потому, что угарный газ сгорает в отдельной камере. Таким образом, весь процесс делится на несколько стадий:

    1. Сначала твердое топливо проходит процесс сушки в специальном отделе котла газогенератора.
    2. Далее дрова горят в топке при температурном диапазоне от 200 до 850°C. Кислород при этом процессе практически не поступает в топку.
    3. Выделяемый газ сгорает в специальной камере при помощи горелок.

    В итоге происходит разделение топлива на две составляющие: твердую фракцию и газообразное вещество. Удаление этих частей из котла происходит обособленно, причем при контактировании газа и углерода во время горения происходит очищение дыма от вредных веществ.

    Популярные модели

    В настоящее время газогенераторные котлы на дровах и другом твердом топливе широко представлены на рынке оборудования для отопления помещений. Отличаются они друг от друга как конструктивно, так и по стоимости. Среди них стоит отметить следующие модели:

    1. OPOP ECOMAX 30 — экономичные котлы от чешских производителей. Наличие электронного блока позволяет осуществлять управление двумя циркуляционными насосами, термостатом и вентилятором. Коэффициент производительности агрегата достигает около 90%.
    2. Viadrus Hercules U32 — корпус этого агрегата выполнен из чугуна. Работа котла осуществляется на дровах, угле и не зависит от наличия электроэнергии. В его конструкции отсутствует вентилятор, подача воздуха осуществляется естественным путем.
    3. ATMOS DC — стальной котел, работающий на дровах. Наличие вытяжного вентилятора позволяет производить сбор золы практически без пыли. Некоторые разновидности этой модели обладают и нагнетающим воздух вентилятором.
    4. Бастион М-КСТ-15П — энергонезависимый котел от российских производителей. Обладает большой емкостью, что позволяет теплоносителю циркулировать по системе за счет инерции. В такой системе отопления не нужны циркуляционные насосы.

    А также популярными и недорогими считаются следующие модели: Диво-10, Буржуй-К СТАНДАРТ-20, Wattek PYROTEK 36 и др.

    Преимущества и недостатки котлов

    Основным преимуществом таких агрегатов является высокая эффективность сгорания твердого топлива. Если сравнивать с простыми печами, работающими на древесине, то при использовании газогенератора обычно коэффициент полезного действия гораздо выше.

    Большинство таких установок являются энергонезависимыми устройствами и могут быть установлены на объектах, не снабженных электроэнергией. Такие агрегаты с успехом раньше устанавливали на автомобилях. Кроме того, котлы, не нуждающиеся в электроэнергии, гораздо дешевле стоят.

    Для работы этого устройства можно использовать любой вид древесины, даже отходы от ее производства. Еще существенным достоинством такого отопления является то, что котел способен длительное время работать от одной порции твердого топлива.

    Такая особенность позволяет облегчить эксплуатацию этих агрегатов. Но все же эти устройства имеют ряд недостатков, основанных в основном на обязательном присутствии человека при их обслуживании.

    Особенно это считается важным при выборе таких устройств в сравнении с газовыми агрегатами. Кроме этого, периодически необходимо газогенератор обслуживать, чистить от копоти и сажи, так как продукты распада в них существуют.

    Газогенераторные котлы на твердом топливе

    Самый древний и простой способ добыть тепло – сжечь попавшееся под руку полено. Этот процесс настолько банален, что какие-либо разговоры о его технологическом усовершенствовании могут показаться смешными. Но инженеры, разработавшие газогенераторные котлы на твердом топливе, нашли все-таки возможность сделать традиционный метод получения тепловой энергии более эффективным.

    Принцип действия

    Появление пиролизного или газогенераторного оборудования наглядно показало, что мир высоких технологий способен дотянуться даже до таких устройств, как простые бытовые котлы на дровах. Усовершенствования, которым были подвергнуты эти агрегаты, можно смело назвать революционными. В чем же они заключаются? Как выяснилось, обычную деревянную чушку можно сжечь очень хитрым способом, разбив процесс сгорания на две стадии.

    Первая представляет собой тление древесины, которое наблюдается при недостатке кислорода в камере сгорания. Оно сопровождается выделением некоторого количества теплоты и, что больше всего порадовало изобретателей, образованием так называемого древесного газа. Этот процесс называют пиролизом или газогенерацией. Древесный газ не имеет определенной химической формулы, он представляет собой смесь, состоящую из:

    • окиси углерода (СО3 – около 57%, СО – около 32%);
    • водорода;
    • метана;
    • паров угольной кислоты;
    • ненасыщенных алифатических углеводородов.

    Из одного килограмма дров выделяется около 200 г или 0,15 кубометра (при нормальных условиях) летучих веществ. Замечательная особенность древесного газа состоит в том, что он сам по себе также является топливом. На различных стадиях газогенерации его калорийность может достигать 4800 кал/куб. м. Сгорание этого газа и представляет собой вторую стадию сжигания топлива, происходящего в газогенераторном котле.

    Поскольку процесс образования древесного газа (первая стадия) и его дожигание (вторая стадия) осуществляются при различных условиях, отличающихся количеством подаваемого воздуха, пиролизные котлы оснащаются двухкамерной топкой. В первой камере происходит тление топлива с газогенерацией, затем древесный газ через форсунку поступает во вторую камеру, куда подается воздух и где происходит его (газа) сгорание. Вторая камера может располагаться как над первой (пиролизной), так и под ней. Оба варианта имеют свои преимущества и недостатки.

    Работающие на пиролизной технологии агрегаты являются разновидностью так называемых котлов длительного горения. Это название обусловлено тем, что порция топлива в таком котле сгорает дольше, чем в обычном, отдавая заложенную в нем тепловую энергию постепенно. Главным достоинством котлов длительного горения является их способность работать долгое время (по сравнению с обычным котлом) без участия пользователя, то есть без закладки новой порции топлива. Для того чтобы продлить этот период, современный газогенераторный котел может совмещать пиролиз с принципом верхнего горения топлива. Преимущества последнего можно продемонстрировать на наглядном примере с двумя одновременно зажженными спичками. Если одну из них развернуть головкой вверх, а вторую – головкой вниз, то первая будет гореть несколько дольше.

    Читать еще:  Как промыть систему отопления с газовым котлом

    Эксплуатация газогенераторных котлов на дровах является наиболее эффективной, но топить эти агрегаты можно и другими видами топлива – углем (бурым и каменным) или торфом.

    Преимущества и недостатки

    Перечень основных достоинств котлов данного вида выглядит следующим образом:

    1. Увеличенная продолжительность горения порции топлива, о чем уже было сказано выше.

    2. Высокий уровень автоматизации.

    Управлять процессом сжигания газа гораздо проще и удобнее, чем твердого топлива в чистом виде. Поэтому пиролизные котлы более оперативно реагируют на изменения температуры теплоносителя, чем прочее твердотопливное оборудование.

    В зависимости от типа применяемой автоматики газогенераторные котлы делятся на энергозависимые и энергонезависимые. В первом случае используются электронные датчики и блоки управления, которые нуждаются в подключении к электричеству. Если электроснабжение вследствие погодных или иных причин нарушено, такой котел оказывается неработоспособным. Второй вариант – энергонезависимые котлы – легко обходятся без электричества, поскольку для управления мощностью в этих агрегатах используются механические регуляторы.

    Примером такого устройства может служить регулятор FR124 фирмы Honeywell. Его главной составляющей является биметаллический элемент, который устанавливается в теплообменник котла. Этот элемент связан цепочкой с воздушной заслонкой, благодаря чему он может менять ее положение (а соответственно и объем подаваемого в камеру сгорания воздуха) в зависимости от температуры теплоносителя. Механический регулятор можно связать и с форсункой, через которую древесный газ поступает из газогенератора в камеру сгорания. Таким образом, будет регулироваться количество сжигаемого в единицу времени топлива.

    Энергонезависимые газогенераторные котлы менее функциональны, чем их электронные конкуренты, но для регионов с частыми проблемами в электроснабжении они являются более предпочтительными.

    3. Экономичность.

    Пиролизная технология позволяет «выжать» из топлива почти весь его теплотворный потенциал. Если эксплуатировать газогенераторные котлы на дровах, их КПД может достигать 93%. Для других видов твердотопливного оборудования столь высокий уровень теплоотдачи является пока недостижимым.

    4. Минимальный уход.

    Способ, которым топливо сжигается в пиролизном котле, обеспечивает незначительное образование золы и практически полное отсутствие сажи. Вследствие этого владельцу приходится очень редко заниматься чисткой котла, а дымоход его внимания вообще не требует.

    5. Экологичность.

    Выводимые из газогенераторного котла в атмосферу продукты сгорания топлива содержат значительно меньше вредных для экологии веществ (например, угарного газа), чем те, которые имеют место в случае применения любой другой разновидности твердотопливных нагревателей.

    К недостаткам основанных на принципе газогенерации твердотопливных котлов относят следующее:

    1. Высокие требования к типу топлива и его качеству.

    Для максимального эффекта в качестве топлива следует применять только древесину. Если эксплуатировать газогенераторные котлы на угле, их КПД будет снижаться. Влажность древесного топлива не должна превышать 20%, при более высоких показателях пиролиз будет невозможен.

    2. Высокая стоимость.

    3. Из-за опасности образования конденсата температура теплоносителя на входе в котел должна быть не менее 60 градусов.

    Заключение

    Интерес, который пиролизные газогенераторные котлы на твердом топливе вызывают у потребителей, вполне обоснован. Эти агрегаты являются наиболее прогрессивной разновидностью твердотопливного отопительного оборудования. Некоторые имеющиеся недостатки оказываются весьма незначительными на фоне таких преимуществ, как экономичность, высокий уровень автоматизации и возможность длительной работы без участия пользователя. Хочется надеяться, что производители таких котлов не будут останавливаться на достигнутом и в будущем предложат миру немало интересных разработок.

    Газогенераторные котлы на дровах

    Самым эффективным способом использования древесного топлива являются газогенераторные котлы на дровах.

    Газогенераторный котел на дровах

    В зависимости от модификации или производителя – коэффициент полезного действия таких установок может достигать 95 процентов. В таких устройствах древесное топливо сгорает практически полностью, не оставляя остатков.

    Газогенераторные котлы в свое время использовались даже для приведения в движение автомобилей, но сейчас они прочно занимают традиционную нишу для котлов – используются для обогрева помещений и нагрева воды. Каков же принцип работы газогенераторного котла, и как выбрать газогенераторный котел при покупке?

    Принцип работы газогенераторного котла на дровах

    При работе газогенераторного котла на дровах используется принцип пиролиза. После закладки топлива (дров или специальных древесных брикетов) они проходят через несколько стадий сгорания. Рассмотрим их:

    1. Первоначально древесное топливо попадает в специальную камеру, где оно подсушивается.
    2. Затем древесное топливо горит при поддержании температуры от 20 до 850 градусов Цельсия. При этом в топочную камеру практически не поступает кислорода. Таким образом происходит окисление древесного топлива,
    3. Получившийся в результате окисления газ поступает в камеру сгорания, где с использованием горелок поджигается и горит.

    Газогенераторные котлы на дровах, используемые в отопительных целях имеют специальный водяной контур. Внутри него вода проходит через две нагревательных камеры, а уже затем поступает в отопительные радиаторы.

    Топливо для газогенераторных котлов

    Несомненным преимуществом газогенераторных котлов является тот факт, что они могут работать практически на любом типе твердого топлива. То есть в них можно загружать обычные нарубленные дрова, и также любые виды древесных отходов (опилки, стружки) и изготовленные из древесных отходов брикеты, пеллеты и тому подобное. Кроме того, газогенераторные установки являются практически безотходным производством: топливо в них сгорает практически без остатков.

    Преимущества отопительных газогенераторных установок

    Установка отопительных систем, работающих от котлов газогенераторных, работающих на древесном топливе имеет следующие несомненные преимущества:

    1. Чрезвычайно высокая эффективность сгорания топлива. В любой установке, предназначенной для сжигания древесного топлива, но не применяющий эффект пиролиза – КПД не может подниматься выше 90 процентов.
    2. Газогенераторные установки являются энергонезависимыми и могут быть установлены даже в сооружениях, у которые отсутствует подключение к стационарной электросети. Заметим, что во время войны газогенераторные установки размещались даже на автомобилях. Энергонезависимость газогенераторной установки также снижает стоимость ее эксплуатации.
    3. В газогенераторной установке можно использовать практически любой тип древесного топлива, начиная от классических дров и заканчивая отходами древесного производства. Использование древесных отходов, опилок, щепы и так далее существенно удешевляет работу газогенераторных систем. Однако помните, что из всего объема единовременно закладываемого топлива процент древесных отходов не должен превышать значение в 30 процентов.
    4. Большие объемы топочной камеры позволяют газогенераторным котлам долгое время работать от одной закладке топлива, что облегчает эксплуатацию такой установки.

    устройство газогенераторного котла

    Недостатки газогенераторных установок

    Несмотря на всю привлекательность отопительных и нагревательных систем на основе газогенераторных установок – такие устройства имеют и определенные недостатки. Недостатки газогенераторных систем в целом совпадают с недостатками обычных котлов, работающих на твердом топливе.

    Котел на твердом топливе, в отличие от автоматизированных жидкостных или газовых систем имеет ограниченную автономность работы. Для такого котла всегда нужен человек-оператор, который будет добавлять топливо по мере его сжигания. Также газогенераторный котел необходимо регулярно обслуживать, чистить от копоти и сажи. Несмотря на практически полное сгорание органического древесного топлива в газогенераторных котлах – продукты распада в таких системах все-таки присутствуют.

    Приобретение системы с газогенераторным котлом является довольно затратным в финансовом плане. По приблизительным прикидкам газогенераторный котел обойдется вам в полтора раза дороже, чем обычный котел на твердом топливе. Но разница в стоимости должна окупиться через несколько отопительных сезонов, исходя из более высокой эффективности газогенераторного котла.

    Также при эксплуатации газогенераторных установок необходимо пользоваться только сухим топливом. На влажных дровах или опилок процесс пиролиза может просто не запуститься. Поэтому газогенераторные котлы часто оборудуют сушильной камерой, в которой топливо доходит до нужной кондиции.

    Сравнение газогенераторных и обычных котлов.

    Если сравнивать газогенераторные котлы с обычными отопительными или нагревательными котлами на твердых видах топлива, то можно выделить следующие нюансы.

    Сравнительно низкая автономность газогенераторного котла, которая является ахилессовой пятой всей отопительных установок на твердых типах топлива может быть скорректирована с введением системы автоматической загрузки. В этом случае в газогенераторном котле начинает работать своеобразный конвейер, который в зависимости от температуры в устройстве и времени горения может отправлять в топку новые порции топлива. К тому же газогенераторное устройство только на одной закладке может автономно работать в течении суток, что, в общем-то снимает вопрос о необходимости постоянного присутствия кочегара-оператора.

    Читать еще:  Недорогое отопление частного дома своими руками

    работа газогенераторного котла

    В любом случае эффективность газогенераторных установок значительно превышает достижения всех их собратьев. Если обычные котлы на твердом топливе вряд ли смогут показать КПД выше 85%, то у газогенераторного оборудования этот показатель может достигать и 95 процентов.

    Но газогенераторный котел на дровах все-таки является довольно сложным техническим устройством. В отличии от обычного дровяного котла от требует пусть несложного, но все-таки регулярного технического обслуживания, кроме того, определенные требования имеются и к квалификации персонала, который работает на газогенераторных установках.

    Наиболее критично газогенераторный котел воспринимает влажность поступающего в него топлива. Поэтому для эффективной работы газогенераторной установки требуются только предварительно просушенные дрова.

    Критерии подбора газогенераторной установки на дровах

    Газогенераторный котел на дровах рекомендуется подбирать исходя из следующих критериев:

    1. Прежде всего нужно учитывать степень автоматизации котла, его энергонезависимости. Возможно вам захочется приобрести котел, который сможет работать долго без вмешательства человека, а возможно для ваших целей хватит и газогенераторного котла, который должен самостоятельно, автономно отработать только одну закладку.
    2. Для обогрева помещений отопительные установки должны вырабатывать не менее одного киловатта на каждые 10 квадратных метров обогреваемой площади. Исходя из этого вы можете подобрать и необходимую мощность отопительного газогенераторного котла.
    3. Кроме того, газогенераторные котлы на дровах могут иметь и различное дополнительное оборудование. Оно может предназначаться, например для обеспечения принудительной циркуляции жидкости через нагревательный контру или автоматизации регулировки процессов горения образовавшегося газа.

    В любом случае консультанты в специализированных магазинах помогут вам подобрать газогенераторный котел на дровах по вашему вкусу.

    Газогенераторные котлы на дровах: видео

    Честный видео-отзыв о работе газогенераторного пиролизного котла Dragon TA-15

    Понравилась статья?
    Сохраните, чтобы не потерять!

    Современные газогенераторные котлы на твердом топливе

    Низкий показатель КПД классических твердотопливных котлов стал причиной пересмотра принципа их работы. Около
    30% энергии дров во время сгорания не переходит в тепловую и природный древесный газ буквально «вылетает в трубу». Для
    повышения эффективности работы отопления были разработаны газогенераторные твердотопливные котлы. Они отличаются от традиционных конструкцией.

    Принцип работы и конструкция газогенераторного котла

    Во время тления дров, угля, торфа или брикетов происходит выделение горючего газа. Он имеет более высокий показатель теплоемкости, чем твердое топливо и при сгорании выделяет больше тепловой энергии. Но для достижения этого эффекта, дрова должны быть максимально сухими (влажность до 5%), в камеру поступает ограниченный поток кислорода, чтобы не началось полноценное горение топлива.

    Для решения этих условий была разработана особая конструкция котла длительного горения. Он состоит из следующих компонентов:

    • Камера сгорания. В нее закладывается большое количество дров. Поджигание осуществляется в нижней части, а приток кислорода обеспечивается каналом в верхней области камеры. В результате происходит просушка дров, а воздушные потоки направляют образованные газы в нижнюю камеру.
    • Основная область сгорания. Древесные газы попадают в основную камеру сгорания. В ней могут присутствовать рассекатели для повышения эффективного распределения тепла и фильтры, чтобы удалить сажу и твердые частицы.
    • После прохождения остатков газа по теплопередающим каналам они попадают в дымоход.

    Для создания тяги в конструкции газогенераторного котла предусмотрен минимум один вентилятор. С целью автоматизации работы устанавливается задвижка на входной воздушный канал. При достижении определенной температуры воды в системе она уменьшает приток кислорода. Когда показатель нагрева достигнет минимального значения – задвижка открывается.

    Преимущества пиролизных котлов

    Сложность конструкции газогенераторных котлов повлияла на их стоимость. Поэтому перед приобретением нужно взвесить все «за» и «против» подобных отопительных систем. Главным преимуществом пиролизных котлов является длительное время работы на одной закладке дров. В среднем ее хватает на 10-12 часов при обычном режиме функционирования и 5-6 при интенсивном. Подобная экономичность положительно отражается на снижении текущих затрат на отопление.

    Кроме этого можно отметить следующие преимущества:

    • Высокий показатель КПД. Дрова полностью перегорают, используется их энергия для вспомогательного нагрева теплообменника, а воспламеняющиеся газы выполняют основную функцию передачи тепла.
    • Небольшое количество продуктов сгорания. Они практически не оседают на стенках дымохода, что не приводит к уменьшению его полезного диаметра и не сказывается на тяге.
    • Автоматическая работа системы отопления. При наличии блока автоматики обслуживание котла осуществляется только два раза в день.

    Относительным недостатком является низкая температура угарных газов, попадающих в дымоход. Разница между нагревом трубы и наружным воздухом является причиной появления конденсата. Влага попадает в основную камеру сгорания и отрицательно сказывается на эффективности работы системы.

    Для решения этой проблемы нужно монтировать утепленные дымоходы. Они состоят из коаксиальной трубы, в простенках которой расположена базальтовая вата. Ее можно сделать своими руками, но лучше использовать заводские модели.

    Параметры выбора газогенераторного котла

    При анализе ассортимента пиролизного оборудования для отопления необходимо учитывать ряд факторов. Главным является номинальная мощность котла, которая повлияет на расчет температурной работы системы. Она определяется исходя из тепловых потерь дома, требуемой температуры в комнатах. К полученным результатам рекомендуется прибавить около 15% запаса мощности.

    Учитывая конструктивные особенности, котел на дровах газогенераторного вида должен отвечать таким требованиям:

    • Объем камеры сгорания. Для эффективной работы этот параметр должен составлять от 0,35 м?. Учитывается максимальная длина загружаемых дров.
    • Материал изготовления теплообменника. Оптимальным вариантом является высокопрочный чугун, но вместо него можно применять жаропрочную сталь с толщиной стенки не менее 5 мм.
    • Наличие системы автоматической работы газогенераторного котла. Она должна иметь несколько режимов: экономичный, комфортный.
    • Количество теплообменных контуров. Обычно бытовые котлы делают с одним контуром для отопления. Исключение составляют модели с функцией горячего водоснабжения.

    Средняя стоимость заводского котла начинается от 40 тыс. рублей и выше. Разница в цене зависит от производителя, мощности и системы управления.

    Правила монтажа и обслуживания

    Для установки твердотопливного отопительного котла необходимо подготовить специальное помещение. Его площадь должна быть не менее 15 м?, монтируется система вентиляции с показателем циркуляции от 3 объемов топочной в час. Вход в помещение отдельный. В месте монтажа котла стены и пол защищены негорючими материалами.

    Газогенераторное оборудование используется только для принудительной системы отопления. Рекомендуемая обвязка указана на рисунке.

    Дополнительно во время монтажа нужно учитывать следующие факторы:

    • Расположение котла относительно уровня отопительных радиаторов не имеет значения. Но желательно, чтобы он находился ниже их.
    • Хранение топлива в отдельном помещении. Допускается складирование небольшого количества дров в топочной, но в защищенном месте.
    • Для автоматического регулирования мощности отопления рекомендуется установить в комнатах дома температурные датчики, подключенные к системе управления котла.

    После монтажа выполняется опрессовка отопления и делается пробный запуск системы. При соблюдении правил установки и эксплуатации обслуживание системы не будет занимать много времени. Важно своевременно очищать зольник от продуктов сгорания, следить за уровнем воды в трубах и проверять работоспособность защитных компонентов: воздухоотводчиков, спускных клапанов и расширительного бака.

    Пиролизный котел своими руками

    Самостоятельное производство газогенераторного котла трудоемко. Для упрощения этой задачи рекомендуется выбрать готовую схему изготовления. Она включает в себя камеру загрузки, зольник, зону дожига древесного газа, трубопроводы для подачи воздуха, дымоходный патрубок и теплообменник.

    Для изготовления потребуется жаропрочная сталь толщиной 3 мм (для корпуса) и 5 мм (для теплообменника). Из инструментов и оборудования понадобится сварка, дрель. Линейка, рулетка и болгарка.

    Порядок изготовления газогенераторного котла своими руками.

    1. Формирование заготовок по схеме. Учитывается допуск на сварные соединения.
    2. Изготовление корпуса и коррекция размеров теплообменника и камеры дожига по фактическим габаритам.
    3. Сварка теплообменника. Рекомендуется сделать его трубчатым, чтобы увеличить полезную площадь и упростить процесс производства.
    4. Сборка компонентов и проверка герметичности.
    5. Пробный запуск котла.

    После этого можно выполнять монтаж оборудования и подключать его к отопительной системе. Если есть сомнения в собственных возможностях – ответственные моменты рекомендуется заказать у профессионального мастера. Так можно минимизировать вероятность неправильной сборки или появление дефектов.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector