Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром

Отопление и горячее водоснабжение являются главными составляющими комфорта. Обеспечить свой дом теплом можно разными способами, среди которых далеко не последнее место занимают пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром.

В отличие от других модификаций котлы на твердом топливе не требуют наличия газопровода или электросети и могут длительное время работать в автономном режиме. В качестве энергоносителя могут использоваться дрова, уголь, торф и даже органические бытовые отходы.

Некоторые пиролизные котлы дополнительно оснащены водяным контуром, именно о них и пойдет речь. Ниже будут рассмотрены конструкция и принцип работы пиролизных котлов, их достоинства и недостатки виды и характеристики различных видов топлива. Кроме этого, вашему вниманию будут предложены отзывы владельцев котлов длительного горения и топ 10 самых популярных моделей.

Принцип работы пиролизных котлов с водяным контуром

В основу работы пиролизных котлов положен принцип сжигания газообразных соединений, выделяющихся в процессе пассивного сгорания древесины. При недостатке кислорода, окисление органического топлива происходит выделение газов, которые при сгорании выделяют большое количество тепла. Конструкция пиролизных котлов длительного горения с водяным контуром предусматривает использование этой тепловой энергии для нагрева теплоносителя.

Конструкция пиролизного котла

Все существующие установки можно условно разделить на две основных типа, каждый из которых имеет свои конструктивные особенности.

Пиролизные котлы с принудительной циркуляцией воздуха, как правило, имеют верхнюю загрузку, а камера дожигания находится снизу основной топки. Камеры соединяются между собой форсунками, изготовленными из жаропрочного материала.

Специально установленный вентилятор обеспечивает интенсивную подачу воздуха в топку, откуда через колосник поступает во вторичную камеру сжигания. При такой конструкции процесс пиролиза не отличается эффективностью, поскольку наличие большого количества кислорода в топке приводит к быстрому сгоранию дров.

Установка вентилятора на выходной патрубок позволяет осуществить пропорциональное разделение воздушного потока между топочной камерой и зоной сжигания пиролизного газа.

В этом случае, основная часть всасываемого воздуха поступает в камеру дожига, и лишь незначительная часть подается в зону горения топлива. Такое разделение способствует экономичному горению топливной закладки и максимальному выделению летучих углеводородов. Кроме этого, медленное тление обеспечивает нагрев среднего слоя и окончательное просушивание всего используемого топлива. Благодаря избытку кислорода в камере дожига, происходит эффективное сжигание вторичных газов, с выделением максимального количества тепла.

Пиролизные котлы со свободной циркуляцией воздуха не оснащаются вентиляторами и используют естественную тягу. У таких систем камера для сжигания дров располагается снизу, сжигание пиролизных газов происходит в верхней части установки, а подача воздуха осуществляется через первичную и вторичную заслонки.

Такая компоновка способствует максимальному выделению углеводородных соединений, поскольку при правильной регулировке первичной воздушной заслонки обеспечиваются оптимальные условия для тления древесины.

Эффективность работы пиролизных котлов с верхней камерой дожигания зависит от положения первичной заслонки. Недостаточный приток кислорода снижает температуру в топочной камере и, как следствие, выделение пиролизных газов. Избыток кислорода приводит к интенсивному горению и нерациональному использованию топлива.

Используемое топливо

При выборе основного вида топлива, прежде всего, следует учесть рекомендации изготовителя, в общем случае, пиролизные котлы длительного горения в качестве топлива могут использовать:

Дрова считаются оптимальным видом топлива для пиролизных котлов. Разные породы могут несколько различаться длительностью горения и количеством выделяемого тепла, однако, независимо от сорта древесины, ее влажность не должна превышать 20%.

Пеллеты представляют собой спрессованные органические отходы сельскохозяйственной и деревообрабатывающей промышленности. В состав гранул могут входить древесные опилки, солома, шелуха подсолнечника и т.д.

Бурый уголь обеспечивает обильное выделение пиролизных газов и высокую теплоотдачу.

Каменный уголь (антрацит) обладает высокими показателями теплоотдачи и используется для отопления больших площадей.

Брикеты изготавливаются по той же технологии что и пеллеты, из органических мелкодисперсных отходов. Различие состоит в том, что брикеты формируются в форме натуральных поленьев.

При выборе топлива для пиролизной установки следует учитывать возможность его доставки, а также доступность и стоимость того или иного вида горючего.

Достоинства и недостатки

К достоинствам котлов длительного горения, работающих на твердом топливе, относятся:

• Возможность экономичной автономной работы в условиях отсутствия газовых магистралей. А в некоторых случаях, и электросетей;
• При правильно отрегулированном процессе сжигания, в атмосферу практически не поступают угарный газ и сажа;
• Пиролизные котлы в отличие от обычных твердотопливных котлов могут длительное время функционировать без пополнения запаса топлива;
• Для газогенераторных установок характерен оперативный выход на рабочий режим и быстрый обогрев помещения;
• Продукты сгорания легко удаляются из рабочей зоны котла.

Из недостатков наиболее существенными считаются:

• Значительное снижение мощности агрегата при неправильной регулировке воздушных заслонок и использовании дров, влажность которых превышает 25%;
• Как правило, пиролизные котлы с водяным контуром отличаются большими габаритными размерами;
• Необходимость, пусть и не постоянной, ручной загрузки и контроля;
• Стоимость агрегатов редко вписывается в бюджетный сегмент.

Пиролизный котел, какой лучше купить: советы эксперта

При покупке пиролизного котла длительного горения следует обратить особое внимание на следующее:

Обзор существующих пиролизных котлов длительного горения с водяным контуром

В последнее время твердотопливные пиролизные котлы длительного горения стали одним из наиболее обсуждаемых способов отопления. Если коротко описать принцип работы таких котлов, то они используют, кроме энергии от сгорания топлива, еще и энергию сгорания газа, образующегося от горения древесины с ограниченным доступом кислорода.

Пиролизные котлы интересны не только высоким КПД, но и минимальным выбросом продуктов сгорания в атмосферу.

Как работают пиролизные котлы

Процесс горения пиролизного котла, в отличие от обычных твердотопливников, происходит в двух камерах: нижней и верхней. Это обуславливает разделение процесса сгорания вещества на 2 стадии:

1. Стадия нижней камеры. В ней происходит сгорания твердого топлива с выделением пиролизных газов. Необходимым условием для этой стадии является ограниченный доступ кислорода;
2. Стадия верхней камеры. Это стадия сгорания газов, которые выделились при горении топлива. Этот процесс, напротив, проходит при повышенном притоке кислорода.

Работа с котлом начинается с закладки топлива на колосник нижней камеры, розжига и герметизации путем закрытия дверцы. Горение вызывает принудительную тягу, при этом запускается процесс затяжного обугливания твердого топлива. Это происходит при температуре от 200 градусов с ограниченным доступом кислорода. Газы, выделяющиеся при этом, называются пиролизными, они не просто выпускаются в атмосферу, но попадают в специальную камеру.

В эту же камеру подается воздух, который нагревается по пути до нужной температуры, чтобы вступить в окислительную реакцию с пиролизными газами. До 90% частичек летучих веществ сгорают, выделяя тепло, часть которого возвращается в место горения топлива, поддерживая тем самым необходимую высокую температуру.

Выходящий в трубу дым содержит минимум вредных веществ, что дает повод говорить об экологичности пиролизных котлов. В отличие от котлов по типу тления вроде булерьяна, которые выделяют копоть, пиролизник безопасен для окружающей среды.

Водяной контур огибает практически все горячие поверхности, забирая на себя максимум тепла. Так, дымовые газы на выходе имеют температуру всего 150 °C, что свидетельствует об эффективной теплоотдаче при контакте с теплоносителем системы.

Материалы теплообменника и КПД

Показатели КПД, заявленные производителями пиролизных твердотопливников, лежат в районе 85%. Многое зависит от материала, который использован при изготовлении теплообменника:

• Чугунные теплообменники дают высокие показатели КПД, а также обладают износостойкостью. Правда, существует некоторая опасность повреждений при подаче в обратку холодной воды – теплообменник из чугуна может просто треснуть;
• Стальные теплообменники в плане чувствительности к резким скачкам температуры воды стойки. Но сталь подвержена коррозии, неминуемо образующейся с течением времени от воздействия конденсата.

Обзор пиролизных твердотопливных котлов

Отечественный рынок предлагает широкий выбор пиролизных твердотопливных агрегатов длительного горения с водяным контуром. Рассмотрим наиболее популярные и актуальные модели.

Буржуй-К

Весьма популярные, судя по количеству обсуждений, твердотопливные пиролизные котлы – это «Буржуй-К». Конструкция этой высокотехнологичной«буржуйки» весьма интересна, неплохая альтернатива газу и электричеству. Среди множества моделей этой фирмы можно уделить внимание модификации ТА-20-2К. Это отличный середнячок с водяным контуром, подходящий для типичного дома.

Характеристики котла« Буржуй-К » модель ТА-20-2К:

1. Мощность 20 кВТ;
2. Отапливаемая площадь до 200 м2;
3. Дрова, уголь, пеллеты и т.д.;
4. Габариты 480/450/1100 мм, вес 270 кг;
5. Объем воды в котле 28 л, в контуре ГВС 2,5 л;
6. Время горения до 12 часов;
7. Объем топки 0,101 м3;
8. Автоматическая регуляция тяги;
9. Комплектация: решетки колосника, регулятор тяги, переходник на дымоход диаметром в 150 мм и шибером, патрубки подающей и обратной линии, сливной патрубок, патрубки входа и выхода для нагрева воды, термоманометр и контур ГВС.

Цена и отапливаемая площадь напрямую зависят от мощности котла, «Буржуй-К» предлагает модификации от 10 до 100 кВТ по мощности, соответственно от 100 до 1000 м2 отапливаемой площади.

Отзывы о «Буржуй-К» можно найти как восторженные, так и негативные. Все дело в том, что он вполне оправдывает рекламную информацию, если его загружать хорошим топливом: заводскими брикетами, отборным углем и сухими дровами. На свежесрубленной древесине и на влажных дровах котел действительно будет «чихать» и засоряться сажей.

Также и отапливаемая площадь указана с учетом использования только наилучшего топлива, поэтому нужно брать модель с запасом по мощности. Описанная модель К-20 как раз подойдет не для 200 м2, а 150 м2.

Из практических достоинств «Буржуй-К» следует отметить то, что для его работы не нужно электричество. Кроме того, он двухконтурный, то есть подача тепла идет как в систему отопления, так и для подачи бытовой горячей воды.

Плюс: независимое от электричества отопление, нагрев воды, неплохая мощность.

Минус: требователен к топливу, завышена указанная отапливаемая площадь.

«Тепловъ»

Данные котлы практически братья-близнецы предыдущим «Буржуй-К» и также заслуживают внимания. Рассмотрим модификацию на 30 кВт, более мощную в сравнении в той, что рассмотрена ранее. Этот агрегат подойдет для помещений с площадью до 300 м2, таких как двухэтажные коттеджи.

Характеристики котла «Тепловъ» модель Т-30:

• Мощность 30 кВТ;
• Габариты 1050/530/1360 мм, вес 360 кг;
• Отапливаемая площадь до 300 м2;
• Любое твердое топливо: дрова, брикеты, уголь и т.д.;
• Время работы от 12 до 16 часов;
• Объем воды в котле 45л;
• Топка из спецстали для котлов 5 мм, возможность установить ТЭН 12 кВТ;
• Комплектация: автоматический терморегулятор, термоманометр, патрубки входа и обратка, штуцер для слива теплоносителя, переходник 150 мм на дымоход с шибером из нержавейки,

Терморегулятор держит указанную температуру путем автоматического поднятия и опускания заслонки, подающей воздух к топливу. Из характерных положительных особенностей «Тепловъ» сразу бросается в глаза огромная топка, которая позволяет закладывать дрова размеров в 60-65 см. Это достаточно удобно, поскольку не нужно раскалывать все на мелкие чурки.

Указанное время горения 16 часов можно «выжать» используя только высококачественный уголь, поэтому больше стоит рассчитывать на 8-10 часов. Это энергонезависимый твердотопливник, при желании можно выбрать одноконтурный и двухконтурный (для нагрева воды) вариант.

Кроме прочих преимуществ, радует приятный дизайн котлов «Тепловъ».

Плюсы: большая топка, энергонезависимость, длительное время работы;

Минусы: такие же, как у «Буржуй-К».

«Мотор Сич»

Кроме прочих пиролизников можно отметить и котлы «Мотор Сич», который больше ориентирован на промышленные масштабы, однако, выпускает и маломощные модели, например, МС-32.

Характеристики котла МС-32:

• Мощность до 38 кВт;
• Объем воды 130 л;
• КПД – влажные дрова (40%) – 82%, сухие (20%) – 90%;
• Дрова, топливные брикеты.
• Отапливаемая площадь до 380 м2;
• Габариты 1480/745/1255 мм, вес 610 м;
• Объем топки 0,13 м3, длина дров до 0,5 м;
• Диаметр дымохода 200 мм;
• Потребление электричества 40 Вт, сеть 220 В.

Сразу же можно обратить внимание, что МС-32 далеко не миниатюрный, а вес его весьма внушителен, что усложняет его установку.

Котел требует подключения к электросети и работает только на дровах и брикетах. Зато заявленная КПД выше, чем у других котлов, кроме того, производитель заявляет, что есть возможность топить даже не очень сухими дровами.

Плюсы: высокий КПД, возможность топить влажными (40%) дровами, большая отапливаемая площадь.

Минусы: не является энергонезависимым, работает только на дровах и брикетах.

«Траян»

Твердотопливные пиролизные котлы «Траян» выпускаются как бытового масштаба от 10 до 100 кВт, так и промышленные агрегаты до 300 кВт.

Котел «Траян» Т-30:

• Мощность 30 КВт;
• Отапливаемая площадь 300 м2;
• Дрова, уголь, брикеты, пеллеты.
• Горение до 8-10 часов.
• Объем воды в котле 52 л;
• Габариты 1250/870/530 мм, вес 380 кг;
• Стальной теплообменник;
• Максимальная длина полена 0, 65 м;
• Нормативный показатель КПД 85%;
• Диаметр дымовой трубы 180 мм.
• Комплектация сходна с Буржуй-К и Тепловъ.

Данный котел оборудован специальным контуром аварийного охлаждения, что исключает возможность перегрева.

По отапливаемой площади «Траян» Т-30 ничем не отличается от других вышеописанных моделей. И также как «Буржуй-К» и «Тепловъ» является энергонезависимым, а также двухконтурным – при желании можно греть воду для бытовых нужд.

Радует и всеядность котла, так что можно использовать уголь, дрова и торфяные брикеты, а также полностью сгораемый бытовой мусор.

Плюсы: большой размер дров, возможность топить любым твердым топливом.

Минусы: как и у других пиролизных котлов такого типа.

Советы по выбору пиролизного котла

Каждый производитель предлагает ряд моделей котлов в зависимости по мощности. Чтобы не ошибиться с выбором, нужно знать некоторые параметры. Вот несколько советов:

• Необходимую мощность можно рассчитать исходя из площади помещения и степени утепленности. Примерно нужно брать 1 вКт на 10 м2, при этом набросить несколько кВт, учитывая еще и функции котла как бойлера. Так, если у вас площадь 80 м2, то подойдет вариант мощностью на 10 кВт, но если площадь 100 м2 и стены не утеплены, то 10 кВт будет мало;
• Размеры топки важны, если вы будете топить дровами, чем она больше, тем большие размеры дров можно будет туда поместить;
• Время горения без дозагрузки обычно указано с учетом топлива отменного качества, так что берите 2/3 от этих данных. Например, при заявлены 10 часах можно рассчитывать на 6;
• Энергонезависимость очень важна для выбора котла на дачу или отдаленное от электричества место, кроме того, это еще и экономия электричества.

Пиролизный или обычный котел?

Главная отличительная особенность пиролизного твердотопливного котла от стандартного твердотопливника длительного горения – дожиг пиролизных газов. Это позволяет увеличить КПД на несколько пунктов. Так, если обычный котел на твердом топливе выдает 80%, то пиролизный — 85% и более. Хотя максимальные показатели можно получить лишь на топливо высокого качества, которое не всегда есть в наличии.

Особенно интересны пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром для системы отопления и нагрева воды на бытовые нужды. Некоторые из пиролизных котлов полностью автономны от государственных энергоносителей, то есть не зависят от подачи электричества. Многие модели разных производителей практически идентичны, поэтому выбор не так прост. Не редкость и самодельные пиролизные твердотопливные агрегаты, чертежи которых пестрят на просторах интернет.