Принцип работы пиролизного котла - описание технологического процесса

Классификация котлов

Приборы делятся на группы по нескольким признакам. Знание классификации поможет покупателю выбрать наиболее подходящую для себя модель.

По способу сжигания топлива

Используют 3 вида горения:

Традиционное, часто именуемое прямым или нижним. Топливо сжигается как в простой буржуйке. Продолжительность работы достигается за счет его автоматической подачи.
Верхнее. Розжиг осуществляют со стороны загрузочного люка. Вниз пламя движется медленнее, чем при традиционном горении.
Пиролизное. В условиях нагрева и ограниченной подачи кислорода молекулы твердого топлива (биополимеры) распадаются на водород, метан и другие горючие газы. Те поступают в соседнюю камеру, смешиваются с воздухом и сжигаются.

Традиционный вид горения называется нижним.

По материалу изготовления

Есть 2 вида котлов:

стальные;
чугунные.

Первые имеют следующие преимущества:

низкую стоимость;
невосприимчивость к резким перепадам температур (материал пластичен);
небольшой вес;
возможность ремонта с помощью электросварки.

Есть у таких котлов и недостатки. Основными из них являются:

наличие у теплообменника слабых мест в виде сварных швов;
подверженность коррозии.

Стальные котлы невосприимчивы к резким перепадам температур.

Они уступают чугунным в надежности и долговечности. Те, наоборот, прочны и меньше ржавеют, но дороги, тяжелы и из-за хрупкости могут дать трещину при поступлении холодного теплоносителя.

По типу используемого топлива

Различают 2 вида:

дровяные;
угольные.

Первые топят древесиной, торфом, пеллетами и брикетами. Эти материалы имеют небольшую калорийность и низкую температуру горения — от 450 до 1000°С. Поэтому дровяные котлы делают с тонкими стенками и большими топками.

Уголь — высококалорийное горючее. Температура пламени составляет 1200-2200°С.

По мощности

В зависимости от производительности теплогенераторы делятся на следующие виды (кВт):

малые — до 30;
средние — 30-60;
большие — более 60.

Котлы длительного горения различаются по мощности.

С ростом мощности вступают в силу более строгие требования в части установки и эксплуатации. Например, для котла производительностью более 30 кВт действует запрет на хранение топлива в том же помещении, продукты сгорания можно отводить только через вертикальный дымоход (для агрегатов до 30 кВт допускается через стену) и т.д.

По объему загрузочной камеры

От вместимости топки зависят сразу 2 параметра:

мощность;
длительность горения.

Это затрудняет классификацию по данному признаку. Бывает, что котел с большей камерой работает на 1 закладке столько же, сколько модель с меньшей вместимостью, поскольку его производительность выше.

При покупке рекомендуют оценивать не столько объем топки, сколько его соотношение с мощностью. Количество куб. дм, приходящееся на 1 кВт, является более объективной характеристикой. Хорошими считаются показатели для моделей:

стальных – 1,6-2,6;
чугунных – 1,1-1,4.

По КПД

Коэффициент полезного действия показывает, насколько эффективно используется топливо. Для котлов длительного горения этот показатель варьируется в пределах от 82 до 94%. Чем выше КПД, тем ниже затраты на обогрев дома и меньше сажи в выхлопе.

Котлы твердотопливные имеют КПД от 82 до 94%.

Существует особая разновидность — конденсационные твердотопливные котлы. Их КПД достигает 97%. Но подключают их только к «теплым полам», т.к. по условиям эксплуатации температура рабочей среды не должна превышать +30°С.

Особенности и принцип работы пиролизных котлов

Совсем другой принцип работы пиролизных котлов длительного горения. Они также могут работать по схемам с верхней или нижней подачей воздуха, но позволяют получить в 2-4 раза большее количество тепловой энергии.

Основная особенность связана с тем, что при повышении температуры топлива в условиях недостатка кислорода выделяется смесь пиролизных газов, которая по своей теплотворности мало чем уступает природному. И если в классических котлах часть этих газов уходила через дымоходы, то в пиролизных установках она становится основным источником тепловой энергии.

Общая схема работы пиролизных котлов выглядит следующим образом:

В первом отделении камеры сгорания (топки) происходит процесс пиролиза. При медленном тлении дров выделяется смесь газов.
Полученная смесь поступает во второе отделение, куда нагнетается воздух, который предварительно прогревается при прохождении по каналам внутри котла.
Полученная газовоздушная смесь сжигается, что и дает дополнительную тепловую энергию.

Отметим, что конструкция водяной рубашки (теплообменника) создана так, чтобы для нагрева теплоносителя использовать энергию, получаемую и в первом, и во втором отделении камеры сгорания. Именно за счет этого и обеспечивается повышение коэффициента полезного действия котла.

Сравнение эффективности котельного оборудования этих классов

Для наглядности давайте сравним эксплуатационные показатели традиционных и пиролизных котлов длительного действия.

Показатель	Классический твердотопливный котел	Бытовой пиролизный котел	Всеядные промышленные пиролизные котлы утилизаторы
Максимальный КПД	До 86%	До 95%	До 92%
Тепловая мощность бытовых котлов	До 50 кВт	До 120 кВт	До 400 кВт
Время работы на одной закладке топлива	От 1 до 3-4 суток в зависимости от модели котла	Обычно не превышает 24 часа	От 4 до 24 часов в зависимости от типа топлива
Используемый тип топлива	Практически весь перечень твердого топлива в зависимости от модели котла	Дрова, влажность которых не должна превышать 30–35%	Дрова, щепа, брикеты, уголь, отходы РТИ и ПВХ
Средний расход топлива	В пределах 1,6 кг в час	В пределах 1 кг в час	В зависимости от мощности до 80 кг в час
Периодичность чистки и удаления золы	При каждой новой растопкечерез 1–4 суток	Допускается чистка с периодичностью 1 раз в неделю	В зависимости от типа используемого топлива

Как видите, пиролизные котлы проигрывают классическим только по продолжительности работы на одной закладке дров, и то, не у всех моделей. Но по всем другим параметрам они, бесспорно, лидируют. Именно поэтому расходы на отопление при установке пиролизных котлов существенно сокращаются. Что и объясняет все возрастающий спрос на котельное оборудование этого класса. И это несмотря на то что стоимость таких котлов несколько выше. Все первоначальные затраты окупаются за несколько лет работы.

Плюсы и минусы

К главным преимуществам пиролизного котла относят факт, что благодаря его использованию можно существенно снизить расходы на дрова. У потребителя есть возможность по максимуму обеспечить длительное горение благодаря принципу работы котла. Дом греется, а переживать о подкладке дров не надо. Среднее время горения одной партии горючего — целых 12 часов, к аппарату придется подходить не больше двух раз в сутки. Идеальный котел по длительности горения. Экологичный выбор, топливо сжигается полностью и выброс вредных веществ в атмосферу минимален.

Подобное устройства имеет свои минусы, к самым распространенным относят:

В период холодного межсезонья повышается расход дров;
Зола улетучивается в дымоход, загрязняя попутно его и все вокруг;
При поломке или некорректной работе, вполне возможно начнется перерасход дров, зола не улетучится;
Сырые дрова категорически не подходят. Тратится очень много энергии на их высыхание. Они не тлеют.
Достаточно высокая цена;

Как правильно топить котел Буржуй К

Наибольшую сложность представляет первая растопка ТТ агрегата. Двухконтурный твердотопливный котел длительного горения Буржуй К и его одноконтурный аналог растапливается следующим образом:

Топливо загружается в камеру и поджигается.
Дверца в камеру подачи воздуха должна быть приоткрыта приблизительно на 45 градусов, дроссель дымохода на 90°.
В таком режиме необходимо протопить одноконтурный пиролизный котёл на твёрдом топливе Буржуй К в течение 6 часов. (только в первую растопку!)

В результате этого внутренняя поверхность камер покроется креозотом, это в свою очередь в дальнейшем будет защищать металл от коррозии в течение всего времени эксплуатации.Растопка происходит следующим образом:

Приоткрывается дверка топочной камеры.
Устанавливается необходимая тяга воздуха. Регулировка тяги происходит с помощью дверки в камеру для первичного забора воздуха.
Открывается заслонка на дымоотводящем патрубке.
В топочную камеру укладывается бумага и небольшое количество щепок.

После того как пламя разгорелось сверху укладывают средних размеров поленья, так чтобы ими заполнить приблизительно 1/3 топки.
Через 5-7 минут топочную камеру максимально заполняют дровами и регулируют приток воздуха.

Подробная инструкция по изготовлению конструкции своими руками

Простой энергонезависимый котел верхнего горения делают так:

В старом баллоне вырезают отверстие и приваривают в этом месте дымоотводящий патрубок изогнутой формы. Начинающему лучше пользоваться электродами МР-3.
Верхнюю часть обваривают по периметру листовым материалом толщиной 2-5 мм.
Из обрезанной верхушки баллона делают крышку, вырезав в ней отверстие и присоединив горловину.
Изготавливают воздухораспределитель путем приваривания к торцу трубы диска с каналами из уголка. Деталь оснащают регулируемой заслонкой.
Делают водяную рубашку. Для этого вставляют баллон в трубу большего диаметра и заваривают конструкцию с торцов.

Энергонезависимый котел можно сделать из баллона.

Порядок запуска:

Во внутреннюю камеру загружают топливо и разжигают его вверху.
Ставят на дрова диск воздухораспределителя, так чтобы его труба смотрела в небо.
Надевают крышку.

Регулируя заслонкой тягу, добиваются оптимального режима горения.

Расчет тепловой мощности

Продолжительность горения правильно изготовленного котла составляет 12 часов. Исходя из этого, определяют его мощность по формуле:

N=n*(m*15*10^6/ (12*3600)), где:

N — КПД установки, принимают равным 60-75%;

m — масса топливной загрузки, кг;

15*10^6 — удельная теплота сгорания для сухих дров (береза, сосна), Дж/кг;

3600 — количество секунд в часе.

Расчет показывает, что горючее массой 27 кг дает мощность около 7 кВт.

Эксплуатация котла Буржуй К

Одноконтурные котлы длительного горения на твердом топливе Буржуй К, как и их двухконтурные аналоги нуждаются в регулярном техническом обслуживании. Обязательным является первичная инспекция оборудования и проверка на разгерметизацию, которая проводится спустя 7 дней после ввода в эксплуатацию. После этого обязательным является:

Профилактический осмотр — проводится не реже одного раза в месяц.
Чистка котла — проводится по мере необходимости. Для нормальной работы оборудования допускается зольный налет не более 15 мм толщины.
Все виды ремонтных работ должен осуществлять исключительно специалист, представитель организации предоставляющей гарантийные обязательства.

Возможные неисправности кола Буржуй К и их устранение

Неисправность	Причина	Устранение
Мощность слишком мала.	Недостаточная тяга.	Проверить правильность сборки дымохода, см. руководство по монтажу дымоходов, в частности: высота дымовой трубы и наличие горизонтальный участков под 90 °, более 1 метра.
Теплотворная способность топлива слишком низкая, влажность топлива больше 35%.	При низкой наружной температуре использовать топливо с более высокой теплотворной способностью.
Отложения сажи и смолянистых наслоений на стенках теплообменника, окислителях камеры дожига и/или на стенках дымовых каналов.	Очистить дымовые каналы, стенки теплообменника, поверхность окислителей.
Обеспечьте температуру обрат-

ной линии 60 °C.

Отсутствует приток воздуха. Обеспечьте достаточный приток свежего вторичного воздуха.

Неправильно отрегулирован приток первичного воздуха. Установите заслонку первичного воздуха в правильное положение, см. руководство пользователя.

Засорены отверстия первичного воздуха. Удалите загрязнения.

Мощность котла мала для этой отопительной системы. Проверьте теплопотребность системы.

Дрова короткие, возникает местное прогорание. Используйте рекомендованное топливо – ворошите угли.

Подсос воздуха через неплотности. Проверьте плотность закрытия люков для чистки и дверей котла.

В загрузочной камере котла образуется чрезмерное количество конденсата, из загрузочной двери или отверстий первичного воздуха вытекает чёрная жидкость. Низкая температура котловой воды. Обеспечьте минимальную температуру обратной линии 60 °C

Проверьте соответствует ли мощность котла тепловому расчету системы отопления.

Неподходящее или влажное топливо. Используйте рекомендованное топливо.

Чрезмерная мощность котла при малом отборе тепла. Недостаточный отбор тепла отопительной системой.

Не правильно собран дымоход. Проверить правильность сборки дымохода, см. руководство по монтажу дымоходов.

Короткая продолжительность горения. Неподходящее топливо или топливо с низкой теплотворной способностью (например, мягкая древесина). Используйте разрешённое топливо или твёрдую древесину.

Высокая тяга в дымовой трубе. Выполнить регулировку тяги дросселем дымохода.

Котел работает в режиме прямого горения. Выполнить регулировку подачи первичного воздуха и заслонки дросселя дымохода.

В дымовой трубе образуется много конденсата. Недостаточная изоляция дымовой трубы. Дополнительно изолируйте дымовую трубу.

Вызовите специалистов сервисной службы.

Не правильно собран дымоход. Проверить правильность сборки дымохода, см. руководство по монтажу дымоходов.

Неплотности в коллекторе дымовых газов или в системе отвода дымовых газов. Проверьте люки для чистки и устраните неплотности.

Не соответствие температуры на термоманометре и выставленной на регуляторе тяги. Не правильно выполнена калибровка регулятора тяги. Выполните калибровку регулятора тяги согласно руководству пользователя.

Высокая температура котловой воды, при этом низкая температура отопительных приборов. Слишком большое гидравлическое сопротивление, особенно в системах без активной циркуляции. Обеспечить преодоление гидравлического сопротивления, установив, например, циркуляционный насос.

Слишком большая тяга или высокая теплотворная способность топлива. Выполнить регулировку подачи первичного воздуха и заслонки дросселя дымохода.

Переодичность технического обслуживания котла Буржуй К

Периодичность чистки котла

ежедневно еженедельно ежемесячно каждые

полгода

Камера газификации ️

Поверхности нагрева Камера дожига ️

Окислители в камере дожига ️

Чистка канала первичного воздуха ️

Чистка дымохода ️

Промывка системы отопления ️

Загрузочной камеры от золы ️

Чистка колосниковой решетки ️

После установки котла представитель компании проведет короткий инструктаж относительно его эксплуатации.

Источник

Какие виды газогенерирующих котлов существуют

Такие котлы содержат две камеры сгорания: первичную топку загрузки (где горят дрова) и камеру сгорания (где непосредственно горит газ). Но по своему расположению топки могут быть двух видов:

с нижней камерой сгорания,
с верхней камерой сгорания.

Энергозависимые

Наиболее распространенный вид — дутьевые энергозависимые котлы. Этот тип оборудования подразумевает принудительную тягу, то есть наличие электрического вентилятора, который перегоняет выделенный газ из отделения для загрузки в камеру сжигания через специальную форсунку. Как правило, такие пиролизные котлы оснащены электрической панелью управления.

К достоинствам можно отнести:

Наличие автоматики, с помощью которой можно контролировать мощность оборудования и интенсивность горения, учитывая температуру в комнатах.
Более продолжительное время эффективной работы, чем у приборов с естественной циркуляцией.
Повышенную экологичность.

К основным недостаткам можно отнести:

Необходимость подключения к электросети.
Более дорогой ремонт в случае поломки, так как присутствует сложная электроника.
Повышенные требования к используемому топливу: многие виды горючих материалов не подойдут для использования в дутьевых пирокотлах.

Энергонезависимые

Газогенераторное оборудование, не оснащенное электроникой, вентиляторами и дымососами, называется безнаддувным или энергонезависимым. Рабочий процесс здесь происходит за счет естественной циркуляции, то есть выделяемые газы переходят в отсек сжигания без принудительной тяги.

Мощность регулируется посредством механического регулятора тяги за счет изменения объема поступающего первичного воздуха. Внутренние отсеки, как правило, выполняют функцию теплообменника, поэтому им не требуется дополнительная обмуровка, в отличие от котлов с принудительной тягой, работающих от источников питания.

Для работы котла подходит практически любое твердое органическое топливо. Энергонезависимые устройства должны быть оснащены высоким дымовым трактом, чтобы обеспечить лучшую циркуляцию воздуха.

Преимущества приборов с естественной тягой:

работа без электроэнергии;
меньшая стоимость;
большая свобода в выборе топлива.

Недостатки:

уступают тепловым генераторам с принудительной тягой по эксплуатационным характеристикам;
обязательна высокая дымовая труба;
менее экологичны.

Особенности котлов с нижней камерой сгорания

В этом случаи пиролизный газ с первичной топки подается путем искусственного нагнетания с помощью турбины. Это делает работу установки зависимой от электричества.

Достоинства	Недостатки
Удобная загрузка топлива в камеру	Необходимость очистки от золы камеры сгорания газа
Удобное обслуживание	Более высокая цена, обусловленная сложной конструкцией
КПД выше за счет большей камеры теплообменника

Особенности котлов с верхней камерой сгорания

В этом случаи дрова горят в нижней камере, а выработанный газ поднимается в верхнюю, где и происходит его сгорание.

Достоинства	Недостатки
Газ поступает в камеру естественным образом	Немного ниже КПД
Камеру чистить нужно реже
Отработанные газы выходят благодаря естественной тяге

Как выбрать котел длительного горения, работающий на угле

Существует несколько десятков различных моделей твердотопливных отопительных котлов длительного горения на угле. Различия есть в конструкции теплообменника, используемом принципе горения и других характеристиках.

При выборе, кроме производителя и себестоимости модели, следует обращать внимание на следующие характеристики:

Тип теплообменника – изготавливаются стальные и чугунные напольные твердотопливные котлы длительного горения на угле. Большой вес конструкции при полной загрузке топлива, составляет приблизительно 2-3 центнера. Поэтому, все производители изготавливают котлы в напольном исполнении.

Количество контуров – модели длительного горения способны работать как на отопление помещения, так и для ГВС. Одноконтурные котлы, при необходимости, подключаются к бойлеру накопителю. После установки емкости, модель можно подключить к системе горячего водоснабжения. Двухконтурные котлы, одновременно работают на нагрев теплоносителя и горячей воды.

Время автономной работы – одна из основных причин, почему выбирают модели медленного горения, это возможность работать на одной закладке топлива в течение 6-120 часов. Поэтому, время автономного горения влияет на выбор подходящей модели.

Какой котел длительного горения лучше

На рынке отопительного оборудования, возможно выбрать твердотопливный котел практически любой модификации и производительности. Самые лучшие модели, предлагают несколько европейских и российских производителей.

Чтобы облегчить подбор техники, все оборудование делят по территориальному признаку, стране, в которой был изготовлен теплогенератор:

Латвийские модели – Stropuva.

Чешские котлы – ATMOS, Viadrus.

Российские агрегаты – НМК Магнум, Медведь Comfort.

Немецкие котлы – Buderus, Viessmann.

Украинские модели – SWAG, PALCHE.

Польские котлы – Heiztechnik, SAS, Galmet, Elektromet, Pereko.

Турецкие агрегаты – Radijator.

Европейские агрегаты отличаются хорошими теплотехническими характеристиками и длительным сроком эксплуатации, но, котлы прихотливы к качеству топлива. Использование угля неправильного сорта, приводит к резкому снижению производительности.

Отечественный твердотопливный котел отопления длительного горения на угле, менее чувствителен к качеству топлива и полностью адаптирован к отечественным реалиям эксплуатации.

Цены на угольные котлы

Европейские котлы стоят дороже отечественной продукции. Лидерство, относительно ценовой политики, занимают немецкие котлы. Котлы длительного горения Buderus, Viessmann, стоят, начиная от 350 тыс. руб. Польские, чешские и латвийские модели, предлагаются от 100 тыс. руб.

Котел на угле российского производства с длительным периодом горения, обойдется в 50-60 тыс. руб. в минимальной комплектации. Модели с измененной топочной камерой и принципом верхнего горения, а также универсальное оборудование, будет стоить в пределах 80-100 тыс. руб.

Буквально 5 лет назад, для отечественного потребителя, модели с длительным сгоранием топлива, были в диковинку. На данный момент, оборудование уже стало привычным, появился реальный опыт эксплуатации в условиях русской зимы, что дало возможность получить точное представление о недостатках и преимуществах котлов данного типа.

Плюсами котлов являются:

Использование угля в котлах увеличило время автономного горения в 2-3 раза, по сравнению с обычными твердотопливными агрегатами.

Длительное горение облегчает контроль над температурой нагрева теплоносителя, что предотвращает его перегрев.

Регулируемая интенсивность пламени позволяет сделать точный расчет длительности горения, с максимальным отклонением в несколько часов.

Современное оборудование в состоянии проработать до 5 суток в полностью независимом режиме.

Удобство эксплуатации – в моделях с верхней загрузкой, предусмотрен специальный люк, расположенный в оголовке корпуса. Загрузка угля в котел, благодаря такому изменению в конструкции, стала намного проще.

У первых моделей длительного горения, было много недостатков, проявляющихся в сложности растопки и дальнейшей дозаправке котла. Оборудование отличалось прихотливостью к качеству топлива и быстро выходило из строя. В среднем, за 5 лет прогорал теплообменник, что приводило к дорогостоящему ремонту. Все эти минусы были учтены производителями и на данный момент исправлены.

Остался только один недостаток – высокая стоимость отопительного оборудования. Но благодаря постоянно увеличивающемуся ассортименту продукции и большой конкуренции, цены имеют тенденцию к постоянному снижению. В будущем, можно ожидать еще больший спрос на угольные котлы длительного горения.

Котлы на твёрдом топливе, горение в которых происходит естественным путём

Котлы такого типа отличаются от аналогов тем, что все дрова, которые были помещены в топку, горят одновременно, то есть процесс горения твёрдого топлива, в рассматриваемом случае — дров, происходит естественно.

К преимуществам котлов этого типа традиционно относят простую конструкцию и низкую стоимость изделия. Такой котёл снисходителен к качеству дров и не вызывает затруднений в процессе обслуживания, что также можно отнести в актив устройства.

Оператор такого котла может контролировать мощность работы устройства, однако этот показатель может колебаться между 60 и 100 % КПД, конкретная цифра зависит от того, насколько интенсивным является горение. Интенсивность горения регулируется с помощью специальной заслонки, которая ограничивает попадание воздуха в котёл. Вместе с мощностью неизбежно уменьшается и КПД аппарата.

Практика показывает, что максимальный КПД, который могут похвастаться подобные котлы, составляет 80%. Говоря о минусах твердотопливных котлов с природным типом сгорания топлива, принято вспоминать о том, что процесс горения топлива происходит в максимально короткие сроки. Как правило, одной партии помещённых в котёл дров хватает не более, чем на 4 часа.

Устройство пиролизного котла на дровах Буржуй К

Камера подачи первичного воздуха
— осуществляет принудительный забор воздушных масс и их нагнетание в топку.
Камера газификации или газогенерации
— другими словами это топка, в которой и происходит процесс окисления твердого топлива с целью получения большого количества CO². Для этого в камере создаются особые условия.
Камера сжигания газов
— в ней происходит дожиг CO² с целью получения дополнительной тепловой энергии.
Камера подачи вторичного воздуха
— подает нагретый воздух для сжигания CO².

двухконтурные котлы

			верхняя водяная рубашка
	дверца топки		задняя водяная рубашка
	дверца регулировки подачи первичного воздуха		нижняя камера вторичного воздуха
	патрубок для слива конденсата		передняя камера вторичного воздуха
	патрубок подающей линии		камера сжигания отходящих газов
	патрубок отходящих газов		камера для отвода в дымоход отходящих газов
	съёмная крышка		топочная камера
	патрубок обратной линии		верхняя направляющая отвода отходящих газов
	внешняя дверка технологического окна		полка для колосников
			пол топочной камеры
	окно для забора вторичного воздуха		нижняя направляющая отвода отходящих газов
	боковая водяная рубашка		инжектора подвода вторичного воздуха

В устройство оборудования входят колосники котла Буржуй К, они существенно увеличивают функциональность агрегата, позволяя отапливать помещение не только дровами, но и с помощью брикетов, кускового торфа и угля с максимальной калорийностью не более 6000 ккал.

Устройство пиролизного котла на дровах Буржуй К

Отопительные ТТ котлы Буржуй К представляют собой цельносварную конструкцию состоящую из нескольких камер сгорания, каждой из которых отводится своя роль.

Камера подачи первичного воздуха — осуществляет принудительный забор воздушных масс и их нагнетание в топку.
Камера газификации или газогенерации — другими словами это топка, в которой и происходит процесс окисления твердого топлива с целью получения большого количества CO². Для этого в камере создаются особые условия.
Камера сжигания газов — в ней происходит дожиг CO² с целью получения дополнительной тепловой энергии.
Камера подачи вторичного воздуха — подает нагретый воздух для сжигания CO².

Корпус, который имеют пиролизные двухконтурные котлы Буржуй К, полностью изолирован специальным теплоизоляционным базальтовым утеплителем. Базальтовый слой теплоизоляции помогает устранить вероятные теплопотери, в процессе газогенерации.

1	котёл	13	верхняя водяная рубашка
2	дверца топки	14	задняя водяная рубашка
3	дверца регулировки подачи первичного воздуха	15	нижняя камера вторичного воздуха
4	патрубок для слива конденсата	16	передняя камера вторичного воздуха
5	патрубок подающей линии	17	камера сжигания отходящих газов
6	патрубок отходящих газов	18	камера для отвода в дымоход отходящих газов
7	съёмная крышка	19	топочная камера
8	патрубок обратной линии	20	верхняя направляющая отвода отходящих газов
9	внешняя дверка технологического окна	21	полка для колосников
10	шибер	22	пол топочной камеры
11	окно для забора вторичного воздуха	23	нижняя направляющая отвода отходящих газов
12	боковая водяная рубашка	24	инжектора подвода вторичного воздуха

Вступление

Тепловые водогрейные котлы пиролизного типа – оборудование, к которому следует относиться со всей серьезностью. Ведь только правильная эксплуатация этого агрегата поможет добиться желаемого результата и обогреть дом, офисное помещение, склад. При нарушении работы водогрейного котла из-за неправильной растопки или некорректной установки любого из элементов системы отопления могут возникнуть печальные последствия: например, снижение мощности или закоксованность внутренних поверхностей котла.

Итак, допустим, подключение водогрейного котла к системе прошло успешно. Настало время первой топки.

Принцип работы и устройство

Традиционно в твердотопливных котлах, как в печах и каминах использовалось активное горение дров или угля. За счет контролируемой подачи воздуха можно было добиться максимальной теплоотдачи и хорошего прогорания топлива. Однако активное горение слишком быстро задействует весь объем топлива, заложенного в топку, от чего постоянно приходится пополнять его количество.

В твердотопливных котлах длительного горения основная идея заключается в замедлении процесса горения топлива. Если горит только одна часть закладки, то общий объем будет израсходован за гораздо больший промежуток времени.

В качестве примера достаточно вспомнить, как долго горит спичка, поднятая пламенем вверх, и как она быстро вспыхивает и сгорает с пламенем, опущенным вниз, обжигая при этом пальцы. С дровами и углем такой принцип тоже применим.

Необходимо ограничить область горения в одном месте закладки и поддерживать его на минимальном необходимом уровне, не допуская возгорания всего объема.

Котлы длительного горения оборудуются объемной камерой сгорания в несколько раз больше чем у обычных конструкций. Дрова или уголь заполняются до верха камеры, оставляя лишь небольшой промежуток. Розжиг осуществляется с верхней части закладки.

Камера изолирована в нижней части, приток воздуха осуществляется только сверху, если котел с верхним горением. После розжига топлива весь кислород из камеры выгорает и фактически дрова, расположенные ниже области горения, консервируются.

Подача воздуха контролируется и строго ограничивается. В итоге дрова либо тлеют, либо горят только в верхней части камеры.

Для подачи воздуха используется специальный нагнетающий вентилятор, устанавливаемый вместо стандартного шибера или в отдельном посадочном месте. Только лишь управляя вентилятором, полностью контролируется процесс горения котла и подготовка теплоносителя, что существенно упрощает автоматизацию работы твердотопливных котлов.

По способу локализации области горения различают котлы:

с верхним горением;
с нижним горением (пиролизные).

Есть принципиальная разница между этими двумя способами. Котлы длительного горения по определению с верхним горением, что обеспечивает, чтобы основной объем закладки не прогревался. Котлы с нижним горением являются пиролизными. Хоть и выделяются в отельную группу, но так же являются устройствами длительного горения.

При нагреве дров свыше 300оС без активного горения начинается разложение древесины на золу и пиролизный газ, сжигая которые можно получить больше тепловой энергии, чем при обычном активном горении, но с меньшей мощностью.

Активное горение дает значительно больший выход тепла в единицу времени, чем верхнее или нижнее горение того же объема топлива. Для получения требуемой мощности в котлах длительного горения необходимо увеличить область слабого горения, увеличить количество топлива закладываемого в топку.

Из этого вытекает два основных преимущества котлов длительного горения:

Постепенное сгорание топлива проще контролировать и закладки хватает на большее время, притом разница на порядок.
Есть возможность автоматически контролировать и регулировать тепловую мощность котла при постепенном расходе топлива.

Принцип действия пиролизного котла

В пиролизных котлах дополнительно оборудуется камера для сжигания выделяемого газа. Подача воздуха осуществляется раздельно от основной камеры с закладкой, потому там можно поддерживать активное горение с большим выходом тепла в единицу времени.

Котлы длительного горения с верхним горением чаще не оборудуются колосниками, так как нет нужды подавать воздух снизу, а золу проще удалять с помощью выдвигающегося цельного поддона, притом делать этого надо практически раз в несколько недель, а то и в месяц.

Оборудуются колосниками только комбинированные котлы и пиролизные, в которых помимо длительного горения можно настроить обычный классический режим работы с полным и равномерным прогоранием закладки.