Принцип работы котла Попова

ТЭУ (термохимические энергоустановки) «Котлы Попова» представляют собой оборудование для нагрева теплоносителя – водяного или воздушного.

Нагрев происходит благодаря термохимическим процессам преобразования твёрдого топлива в газообразное состояние с последующим сжиганием этих газов.

Это оборудование применяется для отопления в аварийных ситуациях и в отопительных системах помещений различных размеров и назначения – жилых комнат, саун, бань, парников, теплиц, для просушки сельскохозяйственной продукции и пиломатериалов.

Котёл Попова может работать как газовый, угольный, дровяной аппарат, а также как устройство-утилизатор отходов.

Принцип работы

В основе работы этого отопительного оборудования лежит принцип пиролиза (термического разложения) твёрдого топлива.

В процессе сгорания топлива, при условии ограниченного доступа воздуха, образуются горючие компоненты, имеющие высокую теплотворную способность. Это метан, метанол, водород, этилен, оксид углерода, пиролизная смола. Процесс разложения твёрдого топлива происходит в диапазоне температур 200-350 0 С. Летучие продукты пиролиза переправляются в камеру дожига, в которой при достаточном количестве кислорода происходит их полное сжигание с выделением значительного количества тепла. Через теплообменные поверхности тепло передаётся теплоносителю.

Внимание! Получение дополнительной тепловой энергии и продлённый во времени процесс горения увеличивают длительность горения на одной закладке.

Котельная на основе ТЭУ не нуждается в дымососах, поскольку для отведения продуктов сгорания достаточно тяги, которая обеспечивается правильно устроенной дымовой трубой.

Пиролизный котёл Попова с механической регулировкой теплоносителя не зависит от электропитания. Он может поддерживать требуемую температуру с точностью до полуградуса. Топливо закладывается в установку один-два раза в сутки, что определяется объёмом загрузочной камеры.

Внимание! Из-за отсутствия в отводимых газах углерода и смол дымоходные трубы сохраняют гладкую поверхность, что предохраняет их от накопления сажи. Чистку теплогенератора может осуществлять любой разнорабочий в сочетании с выполнением других работ.

Золу можно убирать из агрегата даже во время работы, причём полностью её удалять не требуется. Вокруг больших труб окислителей специально оставляют золу слоем толщиной 5-50 мм, служащую катализатором термохимических процессов.

Работу отопительной установки Попова в любой момент можно остановить с помощью регулирующей системы.

Конструкция пиролизного котла Попова

Отопительный агрегат Попова состоит из двух камер: нижней – пиролизной и верхней – камеры дожига пиролизных газов.

Камера дожига состоит из двух разделённых горизонтальной перегородкой секций. Агрегат оснащён тремя регуляторами:

• Малые трубы окислителей, находящиеся под дверцей, регулируют мощность отопительной установки с помощью изменения подачи кислорода в пиролизную камеру.
• Верхний шибер, находящийся на верхнем патрубке теплогенератора, предназначен для регулирования характеристик работы агрегата изменением скорости выведения дымовых газов.
• По центру спереди установки расположен шибер, который не допускает попадания дымовых газов в помещение.

Над камерой горения располагается блок поступления вторичного воздуха для дожига пиролизных газов. Блок содержит завихрители, которые равномерно распределяют подогретый воздух по всему объёму камеры.

В процессе движения дымовых газов к выходу происходит их интенсивный теплообмен с теплоносителем, что даёт возможность снизить температуру продуктов сгорания до 140 0 С.

Внимание! Для снижения теплопотерь агрегата служат водяная рубашка и наружный теплоизоляционный слой.

Необходимая для работы ТЭУ тяга обеспечивается дымовой трубой, длина которой не менее 7 м. При этом, горизонтальный участок не должен превышать одного метра. Верхняя точка дымохода должна находиться выше козырька крыши хотя бы на 300 мм, что позволит избежать задувания дымовых газов в помещение. Дымоотводящая труба по всему участку, контактирующему с внешней средой, должна быть утеплена. Для чистки дымохода внизу предусматривают отверстие с дверцей.

Если к системе подключен бак-накопитель для воды, то желательна установка трёхходового клапана. Это позволит теплоносителю двигаться по малому кругу через накопительную ёмкость, что повышает температуру теплоносителя на входе обратной трубы в агрегат. Повышение температуры теплоносителя в обратном трубопроводе позволяет продлить срок службы отопительной установки.

В качестве энергоносителя для этого отопительного оборудования могут использоваться все виды твёрдого органического топлива, влажность которого не превышает 65%, в том числе, все типы угля и торфа. Выпускаются также модификации с газовыми горелками, обеспечивающими работу с магистральным или сжиженным газом.

Отзывы о котле Попова самые разнообразные — и положительные, и отрицательные. Поэтому перед приобретением такого оборудования или его самостоятельного изготовления по чертежам целесообразно проконсультироваться у пользователей этого агрегата. Представители официального изготовителя ТЭУ «Котлы Попова» ООО НПП «Ультразвук» утверждают, что на рынке отопительного оборудования могут появляться подделки, которые не способны обеспечивать заявленные характеристики.

Котел Попова: принцип работы

Использование эффекта пиролиза – причина появления нового типа котлов длительного горения. Внешне они схожи с традиционными твердотопливными моделями, за исключением наличия дополнительной камеры сгорания. Один из примеров усовершенствования отопительного оборудования – пиролизный котел Попова, работающий на древесном топливе.

Особенности конструкции, характеристики

Суть пиролиза заключается в разложении органических веществ во время тления, при минимальном доступе кислорода. В результате формируются летучие горючие газы с высоким показателем теплотворности – водород, окись углерода, этилен, метанол. Они же являются основным источником тепла.

Базовая конструкция котла Попова включает в себя такие элементы:

• Топливная камера, расположенная в передней части. Загрузка осуществляется через верхний люк, розжиг – через небольшую боковую дверцу. Возможно увеличение объема топлива за счет установки дополнительного блока.
• Камера дожига. Она имеет Г-образную форму, вход в нее расположена под топливным отсеком, за колосниками. Основная область горения – в задней части конструкции.
• Заслонка, регулирующая объем притока воздуха. Она соединена с механическим термостатом.
• Теплообменник. Имеет спиралевидную форму, находится сзади.
• Патрубок для подключения дымохода.

Котел Попова в разрезе не отличается сложностью. Его конструкция схожа с традиционными «шахтными» моделями. Инновационные решения – возможность увеличения топливной камеры, спиралевидный теплообменник. В некоторых моделях можно подключить бак косвенного нагрева.

Для контроля процесса горения в конструкции предусмотрены такие компоненты:

• Трубы окислителей. Необходимы для контроля притока воздуха в камеру дожига. Регулировка происходит за счет изменения положения нижней заслонки.
• Верхний шибер. Ограничивает отвод угарных газов через дымоход.
• Шиберы-заглушки. Предназначены для обслуживания оборудования, предотвращают попадание продуктов горения в помещение.

Это основные особенности, которыми обладает твердотопливный котел Попова. Дополнительная информация – зона горения газов сделана из жаропрочной стали толщиной 10 мм. Это влияет на стоимость в сторону повышения, но значительно увеличивает энергоресурс оборудования.

Принцип работы, нюансы настройки

В отличие от стандартных твердотопливных моделей нужно знать, как правильно топить котел Попова. Рекомендуется применять сыпучее топливо – опилки, древесную стружку. Их масса создает требуемое давление на зону пиролиза, плотность не позволяет газу подниматься вверх.

На дно топливной закладки рекомендуется положить поленья диаметром 10-15 см. Высота слоя – до 20 см. Поверх них засыпается мелкофракционное топливо. Эффективное отопление пиролизным котлом возможно по такой схеме.

1. Загрузка топлива, проверка герметичности верхней крышки.
2. Розжиг поленьев, нижняя заслонка максимально открыта.
3. После формирования пламени ограничивают доступ воздуха в топливную камеру.
4. В процессе сгорания пиролизных газов контролируется температура воды в теплообменнике.

На первом этапе важно обеспечить хорошую тягу. Верхний шибер должен быть открыт полностью. После 20-30 минут работы его можно частично закрыть. Если в котельную попадают продукты сгорания – шибер снова открывают.

Правила монтажа, базовые требования

Корректная установка пиролизного котла Попова начинается с выбора места монтажа. Рекомендуется обустроить котельную, правила изложены в СНиП 42-01-2002. Делают естественную и принудительную вентиляцию, материал отделки стен и пола в зоне установки отопительного оборудования не горюч. Топливо хранится в отдельном помещении.

Дополнительно учитываются специфические требования:

• Утепленный дымоход для котла Попова. Причина – температура угарных газов на выходе низкая – до +140°С. Это становится причиной появления конденсата и его стекания в камеру дожига. Рекомендуется использовать сэндвич-дымоходы, между оцинкованными стенками которых установлена базальтовая вата.
• Длина дымохода – от 4 м. Это нужно для формирования тяги.
• Обслуживание. Требуется периодическая чистка теплообменника, удаление сажи с внутренней поверхности зоны сгорания газов. Дверцы расположены в задней части корпуса. Доступ к ним должен быть свободным.

При подключении бака косвенного нагрева длина магистралей минимальная. Это снизит тепловые потери при транспортировке теплоносителя.

Трудности самостоятельного изготовления

Высокая стоимость отопительного оборудования один из отрицательных факторов. Можно попытаться сделать котел попова длительного горения своими руками – чертежи и порядок сборки частично есть в Сети. На практике это проблематично – нет точных схем с размерами компонентов оборудования. Известно лишь марка и толщина используемой стали.

В процессе проектирования и изготовления можно столкнуться со следующим проблемами:

• Из-за высокой температуры пиролизных газов стенки камеры дожига делают из огнеупорной стали толщиной 10 мм. Сварить подобную конструкцию в домашних условиях с обеспечением герметичности сложно.
• Размеры канала для отвода газов относительно объема топливного блока. Они напрямую влияют на мощность, но правильное соотношение знает только разработчик оборудования.
• Змеевидный теплообменник. Для его изготовления требуется согнуть стальные трубы, что может привести к утончению стенок. При длительном температурном воздействии это станет причиной разгерметизации.

Для самостоятельного изготовления можно рассмотреть альтернативные варианты пиролизных котлов. В качестве примера часто используют схему модели НЕУС-Т. Она характеризуется простотой сборки, наличием турбины для контроля подачи воздуха.

Котёл Попова

Котел Попова принцип работы

Конструкция газогенераторного котла Попова

Конструкция устройства представлена в виде двух камер: нижней (пиролизной), верхней (камеры дожига пиролизных газов).

Камера дожига представляет собой две разъединенные посредством горизонтальной перегородки секции. Котел оборудован тремя регуляторами:

1. Малые трубы окислителей, которые расположены под дверцей. Они отвечают за регулировку мощности агрегата. Этот процесс осуществляется посредством изменения подачи кислорода в пиролизную камеру.
2. Верхний : он размещен на верхнем патрубке теплогенератора
   . Основная функция шибера состоит в том, что изменяя скорость выведения дымовых газов, он регулирует работу котла.
3. Шибер, который находится посередине с передней части установки, не позволяет дыму попадать в помещение.

Над камерой сгорания находится блок, в который поступает вторичный воздух, необходимый для дожига пиролиза. В блоке находятся завихрители, равномерно распределяющие теплый воздух по всей камере.

Устройство газогенераторного котла Попова

Когда дымовые газы движутся к выходному отверстию, осуществляется их теплообмен
с теплоносителем
. Благодаря этому процессу температура продуктов сгорания снижается до 140 °С.

Для того, чтобы уменьшить количество тепловых потерь, в конструкции пиролизного котла имеются водяная рубашка
и наружный теплоизоляционный
слой.

Как известно, для работы котла нужная тяга, она обеспечивается благодаря дымовой трубе. Обычно длина трубы — от 7 м, в то время как длина горизонтального участка должна быть не более 1 м. Верхушка должна располагаться выше, чем козырек крыши на 300 мм (можно и больше). Таким образом дым не будет попадать в помещение. Для того, чтобы был свободный доступ к дымоходу для его чистки, в конструкции предусмотрена дверца.

Если к системе подсоединен накопительный бак для воды, то специалисты рекомендуют установить.

В качестве энергоносителя для пиролизного котла можно использовать любой вид твердого топлива, включая и. Главное, чтобы влажность его не превышала 65 %.

Котел Попова – это современное и производительное оборудование, на основе которого можно построить полноценную систему воздушного либо водяного отопления. В процессе работы котла загруженное твердое топливо проходит ряд термохимических процессов, распадаясь на твердую и газообразную части. Впоследствии газы тоже сжигаются, что делает расход топлива максимально эффективным.

Котел Попова отлично подойдет для обогрева помещений самого разнообразного назначения и габаритов. Для топки подходит практически любое твердое топливо. При необходимости такой котел можно использовать даже в качестве утилизатора отходов. В свободном доступе представлено множество подробных схем и доходчивых инструкций, руководствуясь которыми рассматриваемый отопительный агрегат можно собрать своими руками.

Работа рассматриваемого котла основана на принципе пиролиза. В топочном отделении агрегата создаются условия пониженного доступа воздуха. В результате топливо не горит, а медленно тлеет. Параллельно с этим образуются различные газообразные горючие компоненты с очень высокой теплотворной характеристикой.

Загружаемое топливо разлагается примерно при 200-350 градусах. Образовывающиеся газы направляются в отсек дожига. В данной камере воздуха уже достаточно, что позволяет газам полностью сгореть и выделить достаточно много тепла. Образующаяся тепловая энергия поступает на теплоноситель.

Котельную на основе самодельного котла Попова не придется оборудовать дымососами, т.к. продукты сгорания будут в достаточной степени отводиться при помощи дымовой трубы. Рассматриваемое оборудование оснащается системой механического контроля теплоносителя, что делает агрегат независимым от электропитания.

Котел Попова характеризуется высокой точностью – температуру можно задавать с точностью до половины градуса. Топливо достаточно закладывать 1-2 раза в сутки. Конкретная периодичность зависит в первую очередь от размеров загрузочной камеры.

В отводимых дымовых газах отсутствуют смолы и углерод, что позволяет собирать дымоход из труб с гладкими внутренними стенками. Сажа на них все равно не будет накапливаться. Особенности конструкции позволяют чистить агрегат безо всяких затруднений. При необходимости дымоход отсоединяется от основной части системы и все агрегаты очищаются удобным способом.

Котел Попова можно вычищать от золы, даже не прекращая его работу. При этом убирать всю золу необязательно. Около больших труб должен оставаться слой золы, имеющий толщину порядка 1-5 см. Он будет выполнять функцию катализатора происходящих в котле термохимических процессов.

Особенности конструкции котла

1 — заслонка вытяжной трубы (внешний шибер)2 — крышка больших труб окислителей3 — малые трубы окислителей4 — дверца топочной камеры5 — внутренний шибер6 — отверстие инжектора7 — крышка ревизии8 — трубка слива конденсата9 — патрубки подающей и обратной магистралей10 — патрубок слива воды11 — патрубок группы безопасности котла12 — фланец вытяжной трубы

Непосредственно агрегат собирается из 2 основных камер. В нижней камере происходит процесс пиролиза, в установленном вверху отсеке дожигаются создающиеся пиролизные газы. Верхний отдел дополнительно разделяется на 2 секции при помощи горизонтальной перегородки.

Котел оборудуется регуляторами в количестве трех штук, а именно:

• малыми трубами. Эти элементы устанавливаются ниже дверки котла. Эти трубы окислителей нужны для изменения мощности отопительного агрегата путем изменения объема подаваемого воздуха;
• верхним шибером. Данный элемент размещается на верхнем теплогенераторном патрубке. Позволяет регулировать основные характеристики котла посредством изменения скорости дымоотведения;
• центральным шибером. Устанавливается на передней части агрегата. Благодаря данному устройству будет предотвращаться задымление котельного помещения.

Над отсеком сгорания топлива устанавливается блок, через который в камеру поступает вторичный воздух, необходимый для дожига пиролизных газов. Конструкция этого блока включает в себя завихрители, благодаря которым обеспечивается максимально равномерное распределение подогретого воздуха по пространству камеры.

Дымовые газы перемещаются в направлении выхода из камеры. На этом этапе происходит весьма интенсивная передача их тепла в пользу используемого теплоносителя. В результате продукты сгорания остывают примерно до 140 градусов.

Рекомендованная длина дымоотводящей трубы котла Попова – 700 см. При использовании более короткой трубы будет отмечаться ухудшение тяги. Старайтесь, чтобы длина горизонтального участка дымохода была не более 100 см. «Уличная» часть трубы обязательно утепляется. Внизу дымохода сделайте отверстие с дверцей. Через него вы сможете удобно чистить конструкцию по мере ее засорения.

При желании к котлу можно подключить накопительную емкость для воды. В данном случае рекомендуется устанавливать трехходовой клапан. Благодаря ему теплоноситель сможет проходить по меньшему кругу через бак, за счет чего температура воды на входе обратки в агрегат увеличится. Это поспособствует увеличению срока эксплуатации котла Попова.

В продаже доступны модификации котлов, оснащенные газовыми горелками, посредством которых можно наладить работу агрегата с применением сжиженного либо магистрального газа. Однако от самостоятельной сборки газовой модификации котла лучше отказаться, т.к. это очень ответственная работа, требующая высокой квалификации. Малейшие ошибки могут привести к появлению ситуаций опасных для жизни.

Печь Попова принцип действия и явные преимущества

Альтернативой аналогичным приспособлениям является твердотопливный котел Попова, основанный на применении эффекта пиролиза. Что это означает? Конструкция камеры сгорания этого устройства сделана практически герметичной, т. е. доступ кислорода в нее строго ограничен. Ни для кого не является секретом, что для полноценного процесса горения необходим кислород, иначе он просто не будет происходить.

Исходя из этого фактора, минимальный ввод воздуха в камеру сгорания все же предусмотрен. Однако его количество настолько ничтожно, что полноценного горения так и не возникает. Вместо него происходит процедура медленного тления твердого топлива. Теплоотдача при этом имеет значительно низшие показатели, чем при полноценном горении материалов. Но благодаря своей конструкции это различие практически неощутимо.

Печь Попова содержит один секрет, заложенный в ее конструкции. Он заключается в повторном сгорании отработанных газов. Что это означает? В процессе медленного истлевания древесины, являющейся основным топливным элементом, используемым в этой печи, выделяется значительное количество дыма, который содержит при этом некоторое количество неизрасходованного топлива. Именно он перенаправляется в следующий отсек, где и подвергается вторичному использованию.

В результате этого процесса происходит его частичное сжигание и повышение теплоотдачи всего устройства. Остатки дважды переработанного топлива выводятся наружу через дымоход. В конечном счете печь Попова выдает замечательные характеристики при относительно небольшом расходе твердого топлива. Все эти факторы позволяют выделить и структурировать преимущества этого прибора перед остальными аналогичными устройствами. Выглядят они следующим образом и в наилучшем виде характеризуют качества этой печи:

Приведенные выше качества сделали печь Попова одним из наиболее функциональных твердотопливных устройств, существующих на сегодняшний день. Ее характеристики теплоотдачи и относительно небольшой расход древесины позволяют говорить об оптимальных качествах этого приспособления.

Обслуживание

Обслуживания котла Попова – не сложный процесс. При его работе на твердотопливном материале дымоотсос и другие устройства не обязательны. Главное соорудить правильную дымовую трубу.

Оборудование не нуждается в электрическом питание. Температура регулируется механически, с большой точностью.

Топливо закладывается 1-2 раза в 24 часа. Каждая последующая закладка топлива поддерживает заданную температуру стабильно. Это удобно для большого предприятия, где кочегару нет необходимости каждый час подкладывать сырье для поддержания стабильной температуры. Не нужно проводить чистку от золы каждый несколько дней, труба не засоряется и не поддается термическим разрушениям. Для остановки работы котла не нужен песок в ящике, изощренные способы, а всего лишь система регулировки прибора.

Отопление с помощью котла Попова беспрерывное, не зависимо от размеров установки. А использование пиролизных отопительных агрегатов приближенно к комфортному центральному отоплению.

Влажность твердого материала для отопления должно быть не выше 65%. Это касается любого вида: и углевого топлива, и торфяного. Встречаются и приборы с газовыми горелками, которые работают от газовых магистралей или на сниженном газе (метане, пропане). Отопление возможно помещений 200-2000 куб. м. испытание проходили и агрегаты с мощность в 500кВт. Их использование, в перспективе, возможно и в многоквартирном доме, где нет газа.

Данный вид отопления очень экономичный, удобный и безопасный. Нет потребности в частом уходе за прибором, очищении, покупки дорого сырья в больших количествах. Обогреть помещение можно не только деревом и углем, но и бумагой, палочками, травянистыми отходами, главное фантазия. С небольшим семейным бюджетом, который не может позволить себе дизельный прибор, газовый, пиролизный котел на твердом топливе выполнит все предназначенный функции не хуже свои собратьев.

Что может быть лучше того, что сделано своими руками? Любой хозяин приусадебного участка мечтает о многофункциональной печи, но часто варианты на прилавках магазинов не подходят по функционалу или по ценовой категории, поэтому единственный выход – сделать печь своими руками. Котел Попова – это отопительный современный агрегат, на основе которого можно сделать отопление, провести горячую воду, утилизировать отходы. Принцип работы агрегата достаточно прост, поэтому его легко сделать своими руками.

Принцип работы, нюансы настройки

В отличие от стандартных твердотопливных моделей нужно знать, как правильно топить котел Попова. Рекомендуется применять сыпучее топливо – опилки, древесную стружку. Их масса создает требуемое давление на зону пиролиза, плотность не позволяет газу подниматься вверх.

1. Загрузка топлива, проверка герметичности верхней крышки.
2. Розжиг поленьев, нижняя заслонка максимально открыта.
3. После формирования пламени ограничивают доступ воздуха в топливную камеру.
4. В процессе сгорания пиролизных газов контролируется температура воды в теплообменнике.

На первом этапе важно обеспечить хорошую тягу. Верхний шибер должен быть открыт полностью

После 20-30 минут работы его можно частично закрыть. Если в котельную попадают продукты сгорания – шибер снова открывают.

Особенности конструкции, характеристики

Суть пиролиза заключается в разложении органических веществ во время тления, при минимальном доступе кислорода. В результате формируются летучие горючие газы с высоким показателем теплотворности – водород, окись углерода, этилен, метанол. Они же являются основным источником тепла.

Базовая конструкция котла Попова включает в себя такие элементы:

• Топливная камера, расположенная в передней части. Загрузка осуществляется через верхний люк, розжиг – через небольшую боковую дверцу. Возможно увеличение объема топлива за счет установки дополнительного блока.
• Камера дожига. Она имеет Г-образную форму, вход в нее расположена под топливным отсеком, за колосниками. Основная область горения – в задней части конструкции.
• Заслонка, регулирующая объем притока воздуха. Она соединена с механическим термостатом.
• Теплообменник. Имеет спиралевидную форму, находится сзади.
• Патрубок для подключения дымохода.

Котел Попова в разрезе не отличается сложностью. Его конструкция схожа с традиционными «шахтными» моделями. Инновационные решения – возможность увеличения топливной камеры, спиралевидный теплообменник. В некоторых моделях можно подключить бак косвенного нагрева.

Для контроля процесса горения в конструкции предусмотрены такие компоненты:

• Трубы окислителей. Необходимы для контроля притока воздуха в камеру дожига. Регулировка происходит за счет изменения положения нижней заслонки.
• Верхний шибер. Ограничивает отвод угарных газов через дымоход.
• Шиберы-заглушки. Предназначены для обслуживания оборудования, предотвращают попадание продуктов горения в помещение.

Это основные особенности, которыми обладает твердотопливный котел Попова. Дополнительная информация – зона горения газов сделана из жаропрочной стали толщиной 10 мм. Это влияет на стоимость в сторону повышения, но значительно увеличивает энергоресурс оборудования.

Руководство по сборке котла Попова своими руками

Сборка котла своими руками выполняется в несколько простых этапов. Однако сначала вам нужно досконально разобраться в работе оборудования, тогда и собрать его будет намного проще.

Сырье закладывается в печь несколькими слоями, каждый из которых тщательно утрамбовывается. Чем плотнее вы утрамбуете сырье, там выше будет коэффициент полезного действия агрегата. Даже обыкновенная печка будет топить гораздо эффективнее, если ее загрузить тщательно высушенными дровами, чего уж говорить о пиролизном котле Попова.

Простейший вариант такого котла во многом похож на обыкновенную буржуйку. Однако рассматриваемый самодельный агрегат в отличие от буржуйки может работать на одной загрузке топлива полдня, а то и целые сутки! Продолжительность работы зависит от объема загрузочной камеры и характеристик используемого топлива. При желании такой котел можно будет использовать не только для обогрева дома, но и для копчения различных мясных продуктов.

Набор для сборки котла Попова

1. Резервуар для топлива.
2. Стальные листы. Понадобятся листы толщиной 2-3 мм и 4-5 мм.
3. Аппарат для сварки.
4. Болгарка.
5. Прямоугольные трубы 6х4 см.
6. Круглые трубы с диаметром 4 и 5 см.
7. Цементный раствор.
8. Кирпичи.

Первый этап

Сделайте из листовой стали 2 цилиндра. Один цилиндр должен иметь немного больший диаметр, чем другой. Меньший цилиндр вы вставите в больший, а сверху приделаете крышку. Ее тоже можно сделать самостоятельно из листовой стали. Снизу приварите дно. Крышка и дно должны иметь толщину в 2 раза превышающую аналогичный показатель для стенок резервуара. Цилиндры варите из стали толщиной 2-3 мм, а для изготовления крышки и дна используйте 4-5-миллиметровую сталь.

Второй этап

Подготовьте трубы. Изделия должны иметь такой размер, чтобы их можно было нормально вводить друг в друга – так вам будет легче собирать котел Попова. Прямоугольные трубы устанавливаются вертикально, круглые трубы привариваются к котлу горизонтально.

Всего к котлу будет подключено две трубы. Через одну будет выводиться нагретая вода, через вторую – осуществляться подача холодной жидкости. Для установки труб предварительно подготовьте в стенках котла отверстия диаметром 0,5 см.

Четвертый этап

Проверьте корпус котла на герметичность

Важно, чтобы установка не пропускала дым и воду. Проверка предельно простая – достаточно залить воду в трубы и проследить за состоянием системы

При обнаружении протечек заделайте отверстия с помощью сварки.

Пятый этап

Установите собранную конструкцию в каркас. Каркас выкладывается из кирпича. Для кладки используйте цементный раствор. По возможности этот каркас рекомендуется сделать заранее, но это некритично.

Загрузка топлива в котел Попова

Таким образом, в самостоятельной сборке котла Попова нет ничего сложного. Выполните последовательно описанные задачи, и вы получите в свое распоряжение эффективный, производительный, надежный и экономически выгодный в эксплуатации отопительный агрегат, ни в чем не уступающий дорогостоящим аналогам фабричного производства.

Котёл Попова — принцип работы пиролизного котла

Сегодня для того, чтобы обеспечить максимально комфортные условия в доме, многие пользователи отдают предпочтение пиролизным котлам. Особую популярность обрел пиролизный котел Попова. Именно об особенностях этого устройства и принципе его функционирования пойдет речь в этой статье.

Котёл длительного горения Попова

Принцип работы

Твердотопливный котел Попова функционирует по принципу пиролиза. Камера сгорания такого агрегата — практически герметична, т.е. кислорода поступает определенное количество. Поскольку количество поступающего кислорода слишком маленькое, то топливо не горит, а медленно тлеет. В связи с этим теплоотдача котла — невысокая (в сравнении с полноценным процессом горения дров), но благодаря конструкции устройства, разница практически не ощущается.

Принцип работы пиролизного котла Попова

Сам процесс сгорания топлива основан на том, что во время работы котла выделяются горючие компоненты, которые характеризуются высокой теплотворностью. К таким выделяемым элементам относятся: метан, водород,этилен, оксид, углерод, пиролизная смола.

Как уже отмечалось, основным топливом, на котором работают котлы Попова, является древесина. Когда она тлеет, образуется большое количество дыма, в котором содержится часть неиспользованного топлива. Это топливо направляется в следующий отсек и начинает снова перерабатываться. Таким образом, за счет вторичной переработки топлива, теплоотдача котла увеличивается. Остатки использованных дров выходят наружу посредством дымохода.

За счет того, что образуется дополнительное количество тепла и процесс горения длится дольше по времени, увеличивается длительность работы котла на одной закладке дров.

Пиролизный котел с механической регулировкой теплоносителя не находится в зависимости от электричества. Оптимальная температура поддерживается с точностью до полуградуса. Исходя из объема топочной камеры, топливо закладывается один или два раза в сутки.

Еще одна немаловажная особенность пиролизного котла Попова в том, что устройство не нуждается в постоянной очистке золы. Ее можно оставлять слоем до 5 см. Осуществлять чистку можно и в то время, когда котел работает.

Достоинства

Котел Попова длительного горения обрел широкую популярность не случайно. Большой пользовательский спрос обусловлен рядом преимуществ, которыми обладает данный агрегат:

• котел может работать на протяжении длительного времени на одной закладке дров;
• поскольку в процессе сгорания топлива не образуются токсины, то работа котла является экологически чистой;
• отзывы владельцев свидетельствуют о том, что при должном уходе пиролизный котел Попова может прослужить долгие годы;
• твердотопливный агрегат прост в обслуживании и эксплуатации;
• характеризуется высокими показателями тепловой эффективности;
• прибор может функционировать на любой разновидности твердого топлива (даже на влажном);
• скопление золы — небольшое.

Конструкция газогенераторного котла Попова

Конструкция устройства представлена в виде двух камер: нижней (пиролизной), верхней (камеры дожига пиролизных газов).

Камера дожига представляет собой две разъединенные посредством горизонтальной перегородки секции. Котел оборудован тремя регуляторами:

1. Малые трубы окислителей, которые расположены под дверцей. Они отвечают за регулировку мощности агрегата. Этот процесс осуществляется посредством изменения подачи кислорода в пиролизную камеру.
2. Верхний шибер : он размещен на верхнем патрубке теплогенератора. Основная функция шибера состоит в том, что изменяя скорость выведения дымовых газов, он регулирует работу котла.
3. Шибер, который находится посередине с передней части установки, не позволяет дыму попадать в помещение.

Над камерой сгорания находится блок, в который поступает вторичный воздух, необходимый для дожига пиролиза. В блоке находятся завихрители, равномерно распределяющие теплый воздух по всей камере.

Устройство газогенераторного котла Попова

Когда дымовые газы движутся к выходному отверстию, осуществляется их теплообмен с теплоносителем. Благодаря этому процессу температура продуктов сгорания снижается до 140 °С.

Для того, чтобы уменьшить количество тепловых потерь, в конструкции пиролизного котла имеются водяная рубашка и наружный теплоизоляционный слой.

Как известно, для работы котла нужная тяга, она обеспечивается благодаря дымовой трубе. Обычно длина трубы — от 7 м, в то время как длина горизонтального участка должна быть не более 1 м. Верхушка должна располагаться выше, чем козырек крыши на 300 мм (можно и больше). Таким образом дым не будет попадать в помещение. Для того, чтобы был свободный доступ к дымоходу для его чистки, в конструкции предусмотрена дверца.

Если к системе подсоединен накопительный бак для воды, то специалисты рекомендуют установить трехходовый клапан.

В качестве энергоносителя для пиролизного котла можно использовать любой вид твердого топлива, включая уголь и торф. Главное, чтобы влажность его не превышала 65 %.

Отзывы владельцев о газогенераторном котле Попова можно встретить как положительные, так и отрицательные. В связи с этим, прежде чем приобретать такой агрегат или изготавливать его самостоятельно, нужно проконсультироваться с пользователями и со специалистами, чтобы подобрать наиболее оптимальный вариант.

С помощью твердотопливного котла Попова можно отапливать разные по размеру помещения: дома, гаражи, теплицы, бани, сауны, и т.д.

Как уже отмечалось, подобный пиролизный котел может работать на влажном сырье невысокого качества. Однако стоит помнить, что теплоотдача котла, функционирующего на таком топливе, будет значительно ниже.

Вне зависимости от того, какого размера топочная камера, твердое топливо не нужно разделять на мелкие части, большие колодки горят намного дольше и с большей эффективностью.

Котел Попова: принцип работы

Использование эффекта пиролиза – причина появления нового типа котлов длительного горения. Внешне они схожи с традиционными твердотопливными моделями, за исключением наличия дополнительной камеры сгорания. Один из примеров усовершенствования отопительного оборудования – пиролизный котел Попова, работающий на древесном топливе.

Особенности конструкции, характеристики

Суть пиролиза заключается в разложении органических веществ во время тления, при минимальном доступе кислорода. В результате формируются летучие горючие газы с высоким показателем теплотворности – водород, окись углерода, этилен, метанол. Они же являются основным источником тепла.

Базовая конструкция котла Попова включает в себя такие элементы:

• Топливная камера, расположенная в передней части. Загрузка осуществляется через верхний люк, розжиг – через небольшую боковую дверцу. Возможно увеличение объема топлива за счет установки дополнительного блока.
• Камера дожига. Она имеет Г-образную форму, вход в нее расположена под топливным отсеком, за колосниками. Основная область горения – в задней части конструкции.
• Заслонка, регулирующая объем притока воздуха. Она соединена с механическим термостатом.
• Теплообменник. Имеет спиралевидную форму, находится сзади.
• Патрубок для подключения дымохода.

Котел Попова в разрезе не отличается сложностью. Его конструкция схожа с традиционными «шахтными» моделями. Инновационные решения – возможность увеличения топливной камеры, спиралевидный теплообменник. В некоторых моделях можно подключить бак косвенного нагрева.

Для контроля процесса горения в конструкции предусмотрены такие компоненты:

• Трубы окислителей. Необходимы для контроля притока воздуха в камеру дожига. Регулировка происходит за счет изменения положения нижней заслонки.
• Верхний шибер. Ограничивает отвод угарных газов через дымоход.
• Шиберы-заглушки. Предназначены для обслуживания оборудования, предотвращают попадание продуктов горения в помещение.

Это основные особенности, которыми обладает твердотопливный котел Попова. Дополнительная информация – зона горения газов сделана из жаропрочной стали толщиной 10 мм. Это влияет на стоимость в сторону повышения, но значительно увеличивает энергоресурс оборудования.

Принцип работы, нюансы настройки

В отличие от стандартных твердотопливных моделей нужно знать, как правильно топить котел Попова. Рекомендуется применять сыпучее топливо – опилки, древесную стружку. Их масса создает требуемое давление на зону пиролиза, плотность не позволяет газу подниматься вверх.

На дно топливной закладки рекомендуется положить поленья диаметром 10-15 см. Высота слоя – до 20 см. Поверх них засыпается мелкофракционное топливо. Эффективное отопление пиролизным котлом возможно по такой схеме.

1. Загрузка топлива, проверка герметичности верхней крышки.
2. Розжиг поленьев, нижняя заслонка максимально открыта.
3. После формирования пламени ограничивают доступ воздуха в топливную камеру.
4. В процессе сгорания пиролизных газов контролируется температура воды в теплообменнике.

На первом этапе важно обеспечить хорошую тягу. Верхний шибер должен быть открыт полностью. После 20-30 минут работы его можно частично закрыть. Если в котельную попадают продукты сгорания – шибер снова открывают.

Правила монтажа, базовые требования

Корректная установка пиролизного котла Попова начинается с выбора места монтажа. Рекомендуется обустроить котельную, правила изложены в СНиП 42-01-2002. Делают естественную и принудительную вентиляцию, материал отделки стен и пола в зоне установки отопительного оборудования не горюч. Топливо хранится в отдельном помещении.

Дополнительно учитываются специфические требования:

• Утепленный дымоход для котла Попова. Причина – температура угарных газов на выходе низкая – до +140°С. Это становится причиной появления конденсата и его стекания в камеру дожига. Рекомендуется использовать сэндвич-дымоходы, между оцинкованными стенками которых установлена базальтовая вата.
• Длина дымохода – от 4 м. Это нужно для формирования тяги.
• Обслуживание. Требуется периодическая чистка теплообменника, удаление сажи с внутренней поверхности зоны сгорания газов. Дверцы расположены в задней части корпуса. Доступ к ним должен быть свободным.

При подключении бака косвенного нагрева длина магистралей минимальная. Это снизит тепловые потери при транспортировке теплоносителя.

Трудности самостоятельного изготовления

Высокая стоимость отопительного оборудования один из отрицательных факторов. Можно попытаться сделать котел попова длительного горения своими руками – чертежи и порядок сборки частично есть в Сети. На практике это проблематично – нет точных схем с размерами компонентов оборудования. Известно лишь марка и толщина используемой стали.

В процессе проектирования и изготовления можно столкнуться со следующим проблемами:

• Из-за высокой температуры пиролизных газов стенки камеры дожига делают из огнеупорной стали толщиной 10 мм. Сварить подобную конструкцию в домашних условиях с обеспечением герметичности сложно.
• Размеры канала для отвода газов относительно объема топливного блока. Они напрямую влияют на мощность, но правильное соотношение знает только разработчик оборудования.
• Змеевидный теплообменник. Для его изготовления требуется согнуть стальные трубы, что может привести к утончению стенок. При длительном температурном воздействии это станет причиной разгерметизации.

Для самостоятельного изготовления можно рассмотреть альтернативные варианты пиролизных котлов. В качестве примера часто используют схему модели НЕУС-Т. Она характеризуется простотой сборки, наличием турбины для контроля подачи воздуха.

Пиролизные котлы мифы и реальность

Устройство установки

В отзывах о пиролизном котле стандартно описывается общее впечатление об устройстве и совсем не говорится о его устройстве. Но тем, кто захочет сделать подобный аппарат самостоятельно, эта информация очень пригодится:

1. Отсек, предназначенный для загрузки.

Именно в этот отделение поступает свежий воздух без примесей пониженной температуры (именуемый «первичным»). Здесь же осуществляется сжигание заложенного топлива.

2. Отсек, предназначенный для окончательного сжигания.

В это отделение поступает воздух повышенной температуры с примесями (носит название «вторичный»). Непосредственно в этом месте сгорают все мелкие частицы, которые не были сожжены в первом отсеке. Второй отсек отделен от первого посредством колосника (на него укладывается топливный материал).

3. Отсек теплоообменника.

Здесь происходит нагрев теплом от сгоревшего топлива находящегося внутри теплообменника воздуха или жидкости. Из этого отсека теплоноситель с высокой температурой разносится по остальной системе и возвращается сюда же с уже сниженной температурой.

4. Дымосос для подачи воздуха.

Для более мелких аппаратов используется либо естественная тяга (что малоэффективно), либо вентилятор. Для более крупных и мощных устройств следует использовать именно дымосос, который создаст принудительную тягу внутри аппарата.

5. Регулировочные приспособления для настройки мощности работы аппарата.

Встречающиеся в отзывах о пиролизном котле преимущества и недостатки аппарата

Рассмотрим подробнее положительные отзывы о пиролизном котле, а именно какими преимуществами они апеллируют:

1. Средний показатель времени горения материала с одной закладки топлива (около 12 часов). Достигается за счет регулировки подачи «первичного» воздуха. Для сравнения отопление на дровах таких котлов: дровяные – 3,5 часа, верхнего горения – 30 часов.

2. Полное выгорание закладываемого материала. Отпадает необходимость в частой чистке агрегата от золы.

3. Меньшее количество воздуха в аппарате увеличивает время, потраченное на сжигание материала. Процесс становится более экономичным.

4. Регулировочные приспособления помогают сделать эксплуатацию агрегата более автоматизированной, что существенно облегчает его использование.

5. Более высокая экологичность аппарата по сравнению с обычными дровяными вариантами. Использование уже загрязненного воздуха («вторичного») снижает количество вредных выбросов в атмосферу, так как часть из них окончательно сгорает внутри него.

6. Возможно использование материала для сжигания крупных размеров (отпадает необходимость в тщательной и изнурительной колке дров).

Среди недостатков владельцы подобных устройств выделяют следующее:

1. Самый главный недостаток — цена. Покупка такого аппарата обойдется практически в два раза дороже обычной дровяной модели.

2. Нуждаются в подключении к сети для обеспечения работы дымососа.

3. Важен уровень влажности закладываемого материала для сжигания (не выше 20%).

4. При неполной загрузке аппарата наблюдаются сбои в горении и образование дегтя.

В целом покупка подобного устройства сможет достаточно быстро окупиться, а при надлежащей эксплуатации поможет впоследствии неплохо сэкономить. Изготовить же такой прибор самостоятельно достаточно трудно без специальных навыков и очень качественной и детальной схемы.

Принцип работы

В основе работы этого отопительного оборудования лежит принцип пиролиза (термического разложения) твёрдого топлива.

В процессе сгорания топлива, при условии ограниченного доступа воздуха, образуются горючие компоненты, имеющие высокую теплотворную способность. Это метан, метанол, водород, этилен, оксид углерода, пиролизная смола. Процесс разложения твёрдого топлива происходит в диапазоне температур 200-350С. Летучие продукты пиролиза переправляются в камеру дожига, в которой при достаточном количестве кислорода происходит их полное сжигание с выделением значительного количества тепла. Через теплообменные поверхности тепло передаётся теплоносителю.

Котельная на основе ТЭУ не нуждается в дымососах, поскольку для отведения продуктов сгорания достаточно тяги, которая обеспечивается правильно устроенной дымовой трубой.

Пиролизный котёл Попова с механической регулировкой теплоносителя не зависит от электропитания. Он может поддерживать требуемую температуру с точностью до полуградуса. Топливо закладывается в установку один-два раза в сутки, что определяется объёмом загрузочной камеры.

Золу можно убирать из агрегата даже во время работы, причём полностью её удалять не требуется. Вокруг больших труб окислителей специально оставляют золу слоем толщиной 5-50 мм, служащую катализатором термохимических процессов.

Работу отопительной установки Попова в любой момент можно остановить с помощью регулирующей системы.

Руководство по сборке котла Попова своими руками

Сборка котла своими руками выполняется в несколько простых этапов. Однако сначала вам нужно досконально разобраться в работе оборудования, тогда и собрать его будет намного проще.

Сырье закладывается в печь несколькими слоями, каждый из которых тщательно утрамбовывается. Чем плотнее вы утрамбуете сырье, там выше будет коэффициент полезного действия агрегата. Даже обыкновенная печка будет топить гораздо эффективнее, если ее загрузить тщательно высушенными дровами, чего уж говорить о пиролизном котле Попова.

Простейший вариант такого котла во многом похож на обыкновенную буржуйку. Однако рассматриваемый самодельный агрегат в отличие от буржуйки может работать на одной загрузке топлива полдня, а то и целые сутки! Продолжительность работы зависит от объема загрузочной камеры и характеристик используемого топлива. При желании такой котел можно будет использовать не только для обогрева дома, но и для копчения различных мясных продуктов.

Набор для сборки котла Попова

1. Резервуар для топлива.
2. Стальные листы. Понадобятся листы толщиной 2-3 мм и 4-5 мм.
3. Аппарат для сварки.
4. Болгарка.
5. Прямоугольные трубы 6х4 см.
6. Круглые трубы с диаметром 4 и 5 см.
7. Цементный раствор.
8. Кирпичи.

Первый этап

Сделайте из листовой стали 2 цилиндра. Один цилиндр должен иметь немного больший диаметр, чем другой. Меньший цилиндр вы вставите в больший, а сверху приделаете крышку. Ее тоже можно сделать самостоятельно из листовой стали. Снизу приварите дно. Крышка и дно должны иметь толщину в 2 раза превышающую аналогичный показатель для стенок резервуара. Цилиндры варите из стали толщиной 2-3 мм, а для изготовления крышки и дна используйте 4-5-миллиметровую сталь.

Второй этап

Подготовьте трубы. Изделия должны иметь такой размер, чтобы их можно было нормально вводить друг в друга – так вам будет легче собирать котел Попова. Прямоугольные трубы устанавливаются вертикально, круглые трубы привариваются к котлу горизонтально.

Всего к котлу будет подключено две трубы. Через одну будет выводиться нагретая вода, через вторую – осуществляться подача холодной жидкости. Для установки труб предварительно подготовьте в стенках котла отверстия диаметром 0,5 см.

Четвертый этап

Проверьте корпус котла на герметичность

Важно, чтобы установка не пропускала дым и воду. Проверка предельно простая – достаточно залить воду в трубы и проследить за состоянием системы

При обнаружении протечек заделайте отверстия с помощью сварки.

Пятый этап

Установите собранную конструкцию в каркас. Каркас выкладывается из кирпича. Для кладки используйте цементный раствор. По возможности этот каркас рекомендуется сделать заранее, но это некритично.

Загрузка топлива в котел Попова

Таким образом, в самостоятельной сборке котла Попова нет ничего сложного. Выполните последовательно описанные задачи, и вы получите в свое распоряжение эффективный, производительный, надежный и экономически выгодный в эксплуатации отопительный агрегат, ни в чем не уступающий дорогостоящим аналогам фабричного производства.

Конструкция пиролизного котла Попова

Отопительный агрегат Попова состоит из двух камер: нижней – пиролизной и верхней – камеры дожига пиролизных газов.

Камера дожига состоит из двух разделённых горизонтальной перегородкой секций. Агрегат оснащён тремя регуляторами:

• Малые трубы окислителей, находящиеся под дверцей, регулируют мощность отопительной установки с помощью изменения подачи кислорода в пиролизную камеру.
• Верхний шибер, находящийся на верхнем патрубке теплогенератора, предназначен для регулирования характеристик работы агрегата изменением скорости выведения дымовых газов.
• По центру спереди установки расположен шибер, который не допускает попадания дымовых газов в помещение.

Над камерой горения располагается блок поступления вторичного воздуха для дожига пиролизных газов. Блок содержит завихрители, которые равномерно распределяют подогретый воздух по всему объёму камеры.

В процессе движения дымовых газов к выходу происходит их интенсивный теплообмен с теплоносителем, что даёт возможность снизить температуру продуктов сгорания до 140С.

Необходимая для работы ТЭУ тяга обеспечивается дымовой трубой, длина которой не менее 7 м. При этом, горизонтальный участок не должен превышать одного метра. Верхняя точка дымохода должна находиться выше козырька крыши хотя бы на 300 мм, что позволит избежать задувания дымовых газов в помещение. Дымоотводящая труба по всему участку, контактирующему с внешней средой, должна быть утеплена. Для чистки дымохода внизу предусматривают отверстие с дверцей.

Если к системе подключен бак-накопитель для воды, то желательна установка трёхходового клапана. Это позволит теплоносителю двигаться по малому кругу через накопительную ёмкость, что повышает температуру теплоносителя на входе обратной трубы в агрегат. Повышение температуры теплоносителя в обратном трубопроводе позволяет продлить срок службы отопительной установки.

В качестве энергоносителя для этого отопительного оборудования могут использоваться все виды твёрдого органического топлива, влажность которого не превышает 65%, в том числе, все типы угля и торфа. Выпускаются также модификации с газовыми горелками, обеспечивающими работу с магистральным или сжиженным газом.

Отзывы о котле Попова самые разнообразные — и положительные, и отрицательные. Поэтому перед приобретением такого оборудования или его самостоятельного изготовления по чертежам целесообразно проконсультироваться у пользователей этого агрегата. Представители официального изготовителя ТЭУ «Котлы Попова» ООО НПП «Ультразвук» утверждают, что на рынке отопительного оборудования могут появляться подделки, которые не способны обеспечивать заявленные характеристики.

Особенности конструкции котла

1 — заслонка вытяжной трубы (внешний шибер)2 — крышка больших труб окислителей3 — малые трубы окислителей4 — дверца топочной камеры5 — внутренний шибер6 — отверстие инжектора7 — крышка ревизии8 — трубка слива конденсата9 — патрубки подающей и обратной магистралей10 — патрубок слива воды11 — патрубок группы безопасности котла12 — фланец вытяжной трубы

Непосредственно агрегат собирается из 2 основных камер. В нижней камере происходит процесс пиролиза, в установленном вверху отсеке дожигаются создающиеся пиролизные газы. Верхний отдел дополнительно разделяется на 2 секции при помощи горизонтальной перегородки.

Котел оборудуется регуляторами в количестве трех штук, а именно:

• малыми трубами. Эти элементы устанавливаются ниже дверки котла. Эти трубы окислителей нужны для изменения мощности отопительного агрегата путем изменения объема подаваемого воздуха;
• верхним шибером. Данный элемент размещается на верхнем теплогенераторном патрубке. Позволяет регулировать основные характеристики котла посредством изменения скорости дымоотведения;
• центральным шибером. Устанавливается на передней части агрегата. Благодаря данному устройству будет предотвращаться задымление котельного помещения.

Над отсеком сгорания топлива устанавливается блок, через который в камеру поступает вторичный воздух, необходимый для дожига пиролизных газов. Конструкция этого блока включает в себя завихрители, благодаря которым обеспечивается максимально равномерное распределение подогретого воздуха по пространству камеры.

Дымовые газы перемещаются в направлении выхода из камеры. На этом этапе происходит весьма интенсивная передача их тепла в пользу используемого теплоносителя. В результате продукты сгорания остывают примерно до 140 градусов.

Рекомендованная длина дымоотводящей трубы котла Попова – 700 см. При использовании более короткой трубы будет отмечаться ухудшение тяги. Старайтесь, чтобы длина горизонтального участка дымохода была не более 100 см. «Уличная» часть трубы обязательно утепляется. Внизу дымохода сделайте отверстие с дверцей. Через него вы сможете удобно чистить конструкцию по мере ее засорения.

При желании к котлу можно подключить накопительную емкость для воды. В данном случае рекомендуется устанавливать трехходовой клапан. Благодаря ему теплоноситель сможет проходить по меньшему кругу через бак, за счет чего температура воды на входе обратки в агрегат увеличится. Это поспособствует увеличению срока эксплуатации котла Попова.

В продаже доступны модификации котлов, оснащенные газовыми горелками, посредством которых можно наладить работу агрегата с применением сжиженного либо магистрального газа. Однако от самостоятельной сборки газовой модификации котла лучше отказаться, т.к. это очень ответственная работа, требующая высокой квалификации. Малейшие ошибки могут привести к появлению ситуаций опасных для жизни.

Принцип работы прибора

Чтобы понять насколько отзывы о пиролизном котле соответствуют действительности, необходимо выяснить по какому принципу вообще работает устройство:

1. На первом этапе топливо загружается в необходимый отсек, плотно закрывается дверь в него, включается аппарат принудительной тяги.

2. Так как в этом отсеке недостаточно кислорода и поддерживается очень высокая температура, топливо вместо быстрого сгорания начинает медленно обугливаться. Вследствие этого из материала начинается выделяться тот самый пиролиз (древесный газ).

3. Далее продукты, выделенные во время обугливания, опускаются под решетку, на которой складировано топливо (колосник).

4. В этом месте к ним примешивается уже нагретый воздух (под названием «вторичный»), который и сжигает мелкие летучие частицы.

5. Тепло, выделяемое во время этого процесса, поднимается вверх к топливу и поддерживает температуру необходимую для его обугливания.

Устройство и виды

Такое устройство, как пиролизный котел, представляет из себя довольно сложный механизм, практически домашняя лаборатория. Он вырабатывает древесный газ, непосредственно при помощи которого и происходит процесс отопления помещения. А происходит это, благодаря распаду органических соединений при воздействии на них высокой температуры, а также при условии ограниченности в притоке кислорода.

Данное устройство представляет из себя агрегат, оснащенный двумя камерами. Загрузочная камера, которая расположена вверху, работает при температуре 200-800 градусов, именно при таких температурах начинаются экзотермические реакции пиролиза. Дрова при таких условиях начинают распад на две фракции: древесного угля и пиролизного газа, который в свою очередь состоит из СО с небольшими примесями СО2.

Затем образовавшаяся газовоздушная смесь поступает в камеру дожига, находящуюся внизу, температура горения в этой камере достигает 1100—1200 градусов. Соответственно, происходит выделение большого количества тепла, которое и предназначается для отопления помещения.

После камер расположен дымовой тракт, именно в нем полученное тепло отдается в отопительную систему, в этом тракте происходит скопление сажи. Таким образом получается, что для получения тепла котел сжигает не дрова, а полученный газ, при этом КПД составляет порядка 86-91%.

Данные виды котлов оборудованы переключателем тяги, он нужен для розжига устройства. Сначала, когда происходит запуск устройства, он какое-то время горит, как котел прямого горения. А когда перекрывают задвижку, он начинает работать в режиме пиролиза. Итак рассмотрим, в чем же различие видов данных устройств.

Плюсы и минусы

К плюсам твердотопливных пиролизных котлов можно отнести следующее:

• Практически полностью сгорает используемое для топки сырье. Это показатель высокой степени экологичности, минимальное количество вредных выбросов, она практически в 2 раза меньше, чем у стандартного котла, который работает на твердом топливе.
• Простота в уходе и обслуживании,так как при сгорании образуется очень мало золы.
• Легкая доступность сырья, а также нет необходимости в сильном измельчении дров.
• Достаточно прост в обслуживании, если нет возможности отапливать дом из центральной газовой магистрали, по затратам является хорошей альтернативой.
• Нет необходимости в частой загрузке дров, необходимо это делать всего 2 раза в день. Продолжительность горения одной загрузки порядка 9-14 часов.
• Достаточно быстро способен прогреть отопительный контур дома.

К недостаткам относится следующее:

• Высокая рыночная стоимость.
• Необходимость загрузки топлива.

Пиролизные котлы Попова – дешевое и экологически чистое отопления

Пиролизные котлы – это котлы, работающие на твердом топливе. Работа их заключается в газификации топлива. Их именуют и газогенераторными котлами. Одним из самых экономичных приборов такого типа является пиролизный котел Попова (рис 1), функционирование которого возможно как на газу, так и угле, дровах, может быть использован в роли утилизатора отходов.

Работа следующим образом: под действием высокой температуры и малого количества воздуха в погрузочной верхней камере дрова выделяют газ. Газ, с помощью дымососа, втягивается в нижнюю камеру, где он смешивается с воздухом. Происходит процесс сгорания, откуда часть тепла возвращается к нижнему слою дров и поддерживает пиролиз. Обычно, корпус прибора изготавливается из стали, а топка обделана термокрепкой керамикой или из кусочков кирпича.

Пиролизные котлы имеют высокий КПД, практически 90%. Сгорание топлива абсолютное, выброс токсических веществ минимальный. Такие агрегаты очень популярны не территории европейских стран.

Суть работы отопительного прибора Попова

Термическое разложение – основа функционирования котла. Образование горючих компонентов метанола, метана, водорода оксида углерода, этилена, пиролозной смолы происходит благодаря ограниченному доступу воздуха во время перегорания топлива. При высоких температурных показателях (в среднем 300 градусов) разлаживается топливо. Продукты разложения поступают в камеру для догорания, где они и полностью разлагаются, выделяя большое количество тепла. К теплоносителю тепло поступает по теплообменным поверхностям. На картинке можно наблюдать отопительный агрегат изнутри (рис 2).

Рис. 1 Пиролизный котел Попова

К достоинствам котлов относят:

• достаточно продолжительное функционирование лишь на одной закладке дров;
• экологически чистую работу (без выброса токсичных веществ);
• долгий срок службы;
• простое обслуживание;
• высокую тепловую эффективность;
• возможность работы на разном виде твердого топлива и влажном топливе;
• присутствие золы в минимальном количестве;
• сгорание большого количества топлива за раз.

Работа данной отопительной системы, используя механическую регулировку, не зависит от электричества. Поддержание температуры возможно с невероятной точностью в полградуса. В зависимости от объема камеры сгорания, топливо закладывают раз или два раза на 24 часа. Дымососы необходимы, чтобы тяга была достаточной. Поэтому, дымовая труба обязана быть правильно устроенной.

Рис. 2 Котел в работе

Что касается золы, то ее удаление не нуждается в абсолютно ее очистки – можно оставить слой до 5см. Так же радует и то, что чистка возможно и во время работы пиролизного агрегата. Она служит и защитой труб от окисления.

Работа котла Попова можно остановить в любой нужный момент регулирующей системой. Трубы дымохода защищены от сбора сажи, благодаря отсутствию газов углерода, смол. Проводить очистку может каждый.

Применение и суть экосистемы котла

Использовать котел Попова можно для отопительного процесса помещения любого размера и конструкции.

Такими приборами отапливают:

• теплицы, парники и сельскохозяйственную продукцию;
• бани и сауны;
• используют в аварийном отоплении;
• пилорамы и предприятия;
• дачи и дома, и др.

1. Все пиролизные котла, в том числе и агрегат Попова, во время работы не выделяют угарный газ. Это их главное достоинство и отличие, от других отопительных систем.
2. Низкая температура горения не образует оксид азота.
3. Фильтры и катализаторы, очищая, выделяют нетоксичные газы.
4. Газы на выходе имеют температуру, не превышающую 140 градусов.
5. Во время работы прибора в 300кВт не замечен дым, что подтверждает полное сгорание топлива.
6. Дым возможен лишь во время разгара пиролизного котла и при подлаживании отопительного материала.

Подготовка отопительного сырья

Котел Попова может функционировать на влажном, не качественном сырье. Но это снижает его тепловую отдачу в два раза. Мощность прибора остается снижено до тех пор, пока вся влага из топлива не испариться.

Рис. 3 Топка крупным сырьем

Подготовка деревянного материала имеет свои секреты. Не имеет значения, каких габаритов камера сгорания, твердое топливо для котла не нуждается в делении на мелкие части, стружке на щепки. Все наоборот, большие круглые колодки горят и дольше, и эффективней, снижают подготовительный расход материала (рис 3).

Различные отходы для утилизации, листья, трава, помещающаяся в мешок, с легкостью проходит процесс погружение в котел через широкую дверцу агрегата. Важно правильно и качественно хранить сырье для топки, чтобы оно не гнило, не заводилась плесень. А где и в чем происходит хранение не принципиально.

Строения котла Попова?

Отопительный пиролизный аппарат имеет не сложную конструкцию (рис 3). Нижняя камера пиролиза и верхняя камера дожигания газов лежат в его основе. Камеру, дожигающая газ, разделяет перегородка на две секции. Агрегат оснащен регулятором под дверцей, на дымоходе и в центре. Первый регулятор представлен малыми трубами окислителей. С их помощью регулируется мощь котла через подачу кислорода к камере пиролиза. Второй вверху котла помогает в регулировке экономических показателей, изменяя скорость вывода газов после работы. С помощью третьего регулирующего шибера предотвращается попадание газогенераторных газов в помещения.

Узел, который подает вторичный воздух к камере дожигания газа, имеет загибы, которые распределяют подогретый воздух, заполняя камеру. Данный прибор находится ниже от камеры горения. Дымовые газы, продвигаясь на выход, способствуют активному теплообмену непосредственно с теплоносителем. Такой принцип дает возможность снижению температурных показателей отходящих газов (140 градусов). Эксперименты, которые проводились во время работы пиролизных котлов Попова, выявили методы, помогающие уменьшить потери тепла работающего обогревателя. Экономично применить метод водяной рубашки, а также внешней теплоизоляции. В результате использования такого рода котла стало еще экономичней.

Дымоход

Чтобы тяга прибора была полноценной, длина дымохода должна мыть не ниже 7-ми метров, а участок трубы по горизонтали – не длиннее 1-го метра. Во избежание попадания газов на выходе ветром обратно в котельное помещение, уровень расположения дымохода к козырьку крыши минимально должен составлять 30 см. для удобного очищения дымохода можно вмонтировать дверцу, которая должна располагаться у основы дымохода.

Утепление дымоотвода проводиться во всей его длине, со всех сторон, контактирующих с холодом.

Котел Попова может не только обогревать пространство, но и использоваться как бойлер для нагрева воды. Если такой бак для воды присутствует, то присутствие трехходовых клапанов, циркулирующий теплоноситель по кругу, очень даже желательное. На входе в пиролизный котел теплоноситель будет обеспечен высокой температурой. А, благодаря высокой температуре в процессе возврата теплоносителя по трубопроводу на входе в агрегат, повышается КПД, снижается количество сажи, срок эксплуатации котла значительно пролонгируется.

Рис. 4 Конструкция котла

Проводя топку данного отопительного оборудования на разном топливе установлено, что данная конструкция может полноценно работать с хорошими тепловыми показателями до 16 часов, при одной лишь загрузке сырья.

Обслуживание

Обслуживания котла Попова – не сложный процесс. При его работе на твердотопливном материале дымоотсос и другие устройства не обязательны. Главное соорудить правильную дымовую трубу.

Оборудование не нуждается в электрическом питание. Температура регулируется механически, с большой точностью.

Топливо закладывается 1-2 раза в 24 часа. Каждая последующая закладка топлива поддерживает заданную температуру стабильно. Это удобно для большого предприятия, где кочегару нет необходимости каждый час подкладывать сырье для поддержания стабильной температуры. Не нужно проводить чистку от золы каждый несколько дней, труба не засоряется и не поддается термическим разрушениям. Для остановки работы котла не нужен песок в ящике, изощренные способы, а всего лишь система регулировки прибора.

Отопление с помощью котла Попова беспрерывное, не зависимо от размеров установки. А использование пиролизных отопительных агрегатов приближенно к комфортному центральному отоплению.

Влажность твердого материала для отопления должно быть не выше 65%. Это касается любого вида: и углевого топлива, и торфяного. Встречаются и приборы с газовыми горелками, которые работают от газовых магистралей или на сниженном газе (метане, пропане). Отопление возможно помещений 200-2000 куб. м. испытание проходили и агрегаты с мощность в 500кВт. Их использование, в перспективе, возможно и в многоквартирном доме, где нет газа.

Данный вид отопления очень экономичный, удобный и безопасный. Нет потребности в частом уходе за прибором, очищении, покупки дорого сырья в больших количествах. Обогреть помещение можно не только деревом и углем, но и бумагой, палочками, травянистыми отходами, главное фантазия. С небольшим семейным бюджетом, который не может позволить себе дизельный прибор, газовый, пиролизный котел на твердом топливе выполнит все предназначенный функции не хуже свои собратьев.