Пиролизный котел своими руками

1

Дата: 29-05-2010 | Автор: Yanina Lonskaya | Размещено: Зелёные технологии региона , Открытия и изобретения

Восстанавливая небольшой домик в селе, мы задумались об альтернативе «старой доброй» печке – все ж таки XXI-й век на дворе.

Становится вопрос не только экономного использования природных ресурсов (дрова, уголь) но и комфорта проживания: зимой, все-таки, мало радости вставать ночью для того, чтобы подкинуть дровишек, а поутру все равно просыпаться от того, что сопли в носу начинают замерзать.

Из всех имеющихся на сегодня альтернатив твердотопливного способа отопления, пиролизные котлы представляют наибольший интерес. Почему именно пиролизный? И что вообще такое «пиролиз» по отношению к котлам?

Твердотопливные котлы с пиролизным сжиганием еще называют газогенераторными. Главные достоинства этих котлов заключаются в более высоком КПД (до 85%) и возможности регулирования мощности (обычно в диапазоне от 30 до 100%). Основным отличием котлов с пиролизным сжиганием является то, что в них горят не только сами дрова, но и древесный газ, выделяющийся из них под воздействием высокой температуры. Во время такого сжигания не образуется сажа и появляется минимальное количество золы. В котлах с пиролизным сжиганием древесный газ, возникающий благодаря высокой температуре в бункере топлива, проходит через специальную форсунку и горит очень чистым пламенем желтого или почти белого цвета. К недостаткам пиролизных котлов можно отнести необходимость электропитания и более высокую по сравнению с традиционными твердотопливными котлами цену.В газогенераторных котлах обычно можно сжигать все виды древесины, отходы древесины или древесные брикеты с влажностью не более 20%.

ПОЧЕМУ же пиролизные котлы могут работать на одной закладке топлива сутки и даже дольше? Разумеется, время их работы может измеряться в широких пределах в зависимости от многих факторов, а именно: температуры на улице, необходимой температуры в помещении, степени утепления дома, вида и влажности топлива, а также от того, насколько правильно спроектирована и смонтирована система отопления. Но бесспорно одно — пиролизные котлы существенно эффективнее традиционных.

С ЧЕМ ЭТО СВЯЗАНО?

Во-первых, при сжигании дров, особенно влажных, невозможно достичь таких высоких температур, как при сжигании полученного из них газа. Во-вторых, для горения газа необходимо меньше вторичного воздуха, чем для горения дров, благодаря чему выше температура горения и, следовательно, эффективность и время горения. В-третьих, процессом горения пиролизного газа легче управлять, поэтому работа газогенераторного котла поддается автоматизации практически так же, как газового или жидкотопливного.

ЧТО ТАКОЕ ПИРОЛИЗ?

В основу работы газогенераторного котла положен принцип пиролизного сжигания (или сухой перегонки) топлива, суть которого заключается в том, что под действием высокой температуры и в условиях недостатка кислорода сухая древесина разлагается на летучую часть— так называемый пиролизный газ и твердый остаток— древесный уголь (кокс).

Пиролиз древесины осуществляется при температуре 200–800°С.Причем процесс этот экзотермический, т.е. идущий с выделением тепла, за счет чего, кстати, улучшается прогрев и подсушивание топлива в котле и происходит подогрев поступающего в зону горения воздуха.

Смешение кислорода воздуха с выделившимся пиролизным газом при высокой температуре вызывает процесс горения последнего, который используется в дальнейшем для получения тепловой энергии. При этом следует отметить, что пиролизный газ в процессе сгорания взаимодействует с активным углеродом, в результате чего дымовые газы на выходе из котла практически не содержат вредных примесей, являясь, по большей части, смесью углекислого газа и водяного пара. И даже СО2 такой котел будет выбрасывать в атмосферу до трех раз меньше, чем обычный дровяной и, тем более, угольный котел.

В процессе пиролизного горения образуется минимальное количество сажи и золы, поэтому котел реже, чем обычный, нуждается в чистке.

НЕСКОЛЬКО СЛОВ О ТОПЛИВЕ

Пиролизные котлы рекомендуется топить как можно более сухой древесиной, тогда обеспечивается работа котла на максимальной мощности и длительный срок его службы. Например, дерево, с 12–20%-м содержаним воды имеет теплоту сгорания 4 кВт •ч на 1 кг древесины, дерево с 50%-м содержанием воды имеет теплоту сгорания 2 кВт•ч/1 кг древесины. Теплотворная способность топлива зависит от содержания воды в древесине. Как видно из графика, полезное энергетическое содержание древесины весьма существенно снижается в зависимости от объема содержащейся в нем воды.

Сырая древесина мало греет, плохо горит, сильно дымит и существенно сокращает срок службы котла и дымоходной трубы. Мощность котла снижается до 50%, а расход топлива увеличится в два раза.

undefined

На рис.1 представлена принципиальная схема пиролизного котла. В предтопок загружаются дрова или опилки. Здесь происходит термическая возгонка древесины. Полученный генераторный газ подается в топку, где и сжигается. Теплообменник утилизирует теплоту полученных дымовых газов для отопления. Пиролизный процесс контролируется подачей нужного количества воздуха в предтопок.

ЦЕНА ВОПРОСА

Итак, пиролизный котел – это эффективно и современно. В чем же проблема? Проблема в цене. Импортные газогенераторные котлы (да и отечественного производства тоже) – удовольствие недешевое. На последней стоительной выставке самый простой отечественный котел стоил от $1000 и выше. Поэтому возникает вопрос, актуальный для многих – как сделать дорогое удовольствие доступным?

СДЕЛАЙ САМ

Один из способов – сделать пиролизный котел своими руками по чертежам, или заказать изготовление у специалистов (что все равно выходит дешевле, чем покупать готовый). Готовых чертежей, созданных энтузиастами в интернете не так уж и много.

Например, котел Blago изобретателя Благодарова Ю.П. В чём преимущества пиролизного котла Blago по заявлению изобретателя:

undefined

1. По длительности горения топлива в режиме максимальной теплотворной способности пиролизный котёл Blago превосходит все пиролизные котлы. Как это достигается.

- В существующих пиролизных котлах, выпускаемых промышленностью под топливным бункером устанавливаются сопла, небольших размеров, куда нагнетается воздух вентилятоами наддува. Вентилятор устанавливается: регулируемый или старт-стопного режима, в зависимости от заданной температуры.

- В отличии от естественной системы сжигания топлива, при наддуве воздуха топливо сгорает быстрее. При этом, камера сгорания в момент наддува охлаждается. В результате не все газы сгорают полностью. При отключении эл/энергии режим горения настолько мал, ввиду малой площади сопла, что котёл работает только в поддерживающем режиме, не протаплиая помещение.

- В пиролизном котле Blago колосниковые решётки перекрывают полностью низ топливных бункеров. В результате. при естественной тяге можно добиться высокой теплоты сгорания топлива и более длительного периода сгорания за счёт удачной компоновки толивных бункеров, дающих возможность увеличивать объём топливных бункеров без ущерба снижения КПД.

2. По длительности горения топлива в режиме минимальной теплотворной способности, но с наивысшим КПД пиролизный котёл Blago превосходит все пиролизные котлыДостигается это тем, что поочерёдно горит топливо в одном из двух топливных камер, а другом газится.

3. Пиролизный котёл Blago энергонезависим и всегда выдаёт требуемую мощность.Достигается это тем, что:

-колосниовые решётки расположены по всей площади низа топливных бункеров;

-используется двухзонная система процесса газофикации, в результате в камере сгорания используется температура на уровне 700 градусов.

4. Осуществляется полное сгорание соединений фенольных групп (эфирные масла, спирты, смолы, дёготь) Достигается это тем, что кроме сжигания генераторных газов в зоне газификации, осуществляется также дожиг во вторичной зоне дожига, кеуда подаётся дополнительно воздух. А установленные рельсы (перемычки) в камере сгорания являются хорошим накопителем тепла. При этом, нет резкого перепада температур в камере сгорания.

5. В пиролизном котле Blago можно сжигать уголь, торфобрикеты, опилки.В этой связи предусмотрена возможность шуровки толива через нижние колониковые решётки, расположенные под топливными бункерами. Открывается дверца топочной камеры. просовывается кочерга и производится шуровка.

6. В период очень низких температур можно постоянно подкладывать топливо в топочную камеру, поддерживая оптимальную температуру в помещении.

Обсудить конструкцию и задать вопросы можно на форуме.

http://www.okolotok.ru/forums/viewtopic.php?t=6606&postdays=0&postorder=asc&start=15

undefined

undefined

undefined

Второй вариант – это пиролизный котел конструктора Вадима Беляева, усовершенствованный вариант котла, который был сделан по Горобея (жителя Сум). Протопип котла и его описание можно найти на сайте автора:

Пошел второй сезон эксплуатации котла. Что интересно сообщить за 2007 сезон, так это то, что зима для меня была одна из самых беззаботных зим по отношению к предыдущим! Моя работа по обслуживанию сводилась к редким, по сравнению с отоплением углем, посещений котельной. Дрова не измельчал, а бросал размером, какие позволяла засунуть дверца! В 2009 году изменил конструкцию горелки, увеличилось время работы на одной загрузке, теперь оно составляет до 2 суток.

undefined

В прошлом, 2009 году, я построил еще один газогенераторный котел, но с той разницей, что горение происходит не на колосниках , а в щелевой горелке, подобной керамической. Котел получился компактным, размеры 750х500х1500мм и не дорогим. Себестоимость составила около 350 евро. Посмотрите видео его работы, вам понравится. А тем , кто желает повторить конструкцию, есть возможность получить документы, для самостоятельного изготовления газогенераторного котла мощностью 40 кВт. Убедительная просьба, в своих письмах ко мне не путать эти два котла, документация есть только на 40 кВт котел.

Теперь информация для тех кто уже имеет котел подобного типа. В этом году планируется постройка гидравлического пресса , для прессования опилок, соломы, лузги . Если все пойдет по плану, то к осени на сайте будет доступна информация для повторения конструкции. Пресс для опилок будет изготовлен из доступных материалов и не сложный для повторения. Все кто имеет подходящую сырьевую базу, смогут отапливать свой дом практически бесплатно, за исключением потерянного времени на прессование и электроэнергии для работы самого устройства.

Конструктор Беляев В.А. взяв за основу прототип котла Воробея на 40 кВт внес ряд доработок и усовершенствований. В частности, оптимизирована конструкция с точки зрения цельного кроя под лазерную резку (уменьшено кол-во деталей) и создана модификация котла на «воздушной рубашке». Внутренний объем остался такой же, а рубашка теплообменника увеличилась.

Использование воздуха в качестве теплоносителя обеспечивает более быстрый и эффективный нагрев помещения (отсутствуют теплопотери). Также, нет необходимости в специальном теплоносителе, не требуется обеспечивать герменичность труб. Отсуствует опасность утечек и замерзания системы – т.е. систему замораживать и эксплуатировать эпизодически в зимнее время (что актуално для дач и загородных домов, которые посещаются «наездами»). Подача горячего воздуха происходит по трубам, а обратный приток происходит по полу, самотеком.

Чертежи данного пиролизного котла доступны для продажи

Поделиться в соц. сетях

Комментарии: (1)

Довольно экономичный котел вроде

Оставить комментарий или два