Дровяной пиролизный котел длительного горения. Гидролизный котел отопления — характеристики, особенности и советы по выбору

Гидролизные котлы отопления - это устройства, работающие на твёрдом топливе. В качестве топлива для таких котлов подойдут дрова, солома, отходы древесины, пеллеты, гранулы и прочее. Широкое распространение гидролизные котлы приобрели в отопительных системах производственных и бытовых помещений (склады, цеха, фермы, теплицы, фабрики и т.д.). Преимуществами таких котлов можно назвать их экономичность, высокую экологичность, а также простоту в управлении, чистке и обслуживании. Гидролизные котлы отопления могут использоваться даже в районах, в которых бывают частые перебои в подаче электроэнергии и магистрального газа.

Твердотопливные котлы работают следующим образом:

• Топливо загружают в бункер, поджигают и закрывают дверцу. При этом нужно запустить дымосос.


• Когда температура в котле повышается от 200 до 800ºС, происходит обугливание сгораемых материалов и выделяется древесный газ. Этот процесс и называется гидролизом.
(См. также: )

• Когда продукты гидролиза выпадают в колосник, они смешиваются с вторичным воздухом.


• Помогает поддерживать процесс гидролиза та часть тепла, которая возвращается к нижнему слою дров.

Одним из этапов подготовительных работ при установке напольного котла является монтаж фундаментной подушки либо опорной рамы, высота которой должна составлять от 10 до 20 см. Установив опорную раму, можно обеспечить горизонтальное положение посадочных поверхностей.

Котлы чаще всего устанавливают на кладку кирпича, высотой не превышающую 360 мм от пола котельной, это необходимо для того чтобы нижние коллекторы боковых экранов находились на одном уровне с колосниковыми решетками и служили охлаждаемыми панелями. Монтаж дымососов также начинают с установки опорной рамы, которую крепят к фундаменту с помощью болтов.

Паровые прямоточне котлы

Котлы данного вида комплектуются парозапорным краном, манометром с трехходовым краном, двумя поршневыми питательными насосами, щитом электроснабжения, продувочным клапаном и продувочным клапаном для запуска котла. Составляющей частью горизонтального парового прямоточного котла являются реле рабочего давления, предохранительные клапаны безопасности, реле потока, манометр с трехходовым краном, клапан избыточного давления.

Для чего нужна труба?

Важную роль в работе котла играет труба котловая. Эти изделия, являясь частью отопительной системы, имеют некоторые абсолютно оправданные требования к своему качеству. Трубы, используемые в виде дымохода в отопительной системе, должны выдерживать перепады давления и температур, повышенную влажность и большие загрязнения. Поэтому изготовители должны чётко придерживаться установленных в ТУ и ГОСТах параметров, изготавливая данные изделия.

Для котельных установок подходят лишь бесшовные котловые трубы, так как шов может концентрировать на себе напряжение и снижать коррозионную стойкость, прочность и приводить к разрушению самого изделия. Толщина стенки трубы должна составлять от 0,5 до 18 мм. (См. также: )

Стальные дымоходные трубы могут быть колонные, фермовые, фасадные, мачтовые, самонесущие. Изготавливают эти трубы из особо прочной стали, которая максимально устойчива к коррозии. Монтируют их к уже существующим конструкциям. Для паровых котлов используют особый вид труб, которые можно без опасений эксплуатировать при сверхкритических температурах пара.

Рассчитываем тепловой баланс котла

Тепловой баланс котла легко высчитывается следующим образом. Учитывается, что в процессе работы водонагревательного котла всё тепло, поступающее в него, должно быть израсходовано на выработку полезного тепла, которое содержится в перегретом паре. Общее количество тепла, которое поступает в котёл, называют располагаемой теплотой, его указывают в виде QРР. Между теплом, поступившим в котёл, и теплом, вышедшим из него, должно быть равенство. Теплота, вышедшая из котла, является суммой полезного тепла и потерь тепла, связанных с процессом выработки перегретого пара. То есть тепловой баланс котла для 1м3 газа, сжигаемого в нормальных условиях, выглядит так:

QРР= Q1 + Q2 + Q3 + Q5

QРР - располагаемая теплота, (кДж/м3);

Q1 - полезное тепло, содержащееся в горячей воде, (кДж/м3);

Q2 - потеря тепла с газами, которые уходят (кДж/м3);

Q3 - потеря тепла от химически неполного сгорания, (кДж/м3);

Q5 - потеря тепла котла за счёт температуры окружающей среды, (кДж/м3).

100 = q1 + q2 + q3 + q5

Часто в домах наших соотечественников можно обнаружить турбированный котел. Его отличительным качеством является присутствие вытяжного вентилятора в конструкции. Вентилятор создаёт необходимую для выброса продуктов сгорания тягу воздуха, и нагнетает этот воздух внутрь камеры сгорания, что необходимо для самого процесса горения.

Эта конструкция применяется для изготовления настенных котлов, оборудованных камерой сгорания закрытого типа. Применяя турбонаддув, можно использовать горизонтальные дымоходы для избавления от продуктов сгорания, а это обстоятельство немало упростит монтаж газового котла и исключит необходимость монтировать капитальный дымоход. При недостатке тяги турбовентиляторы можно использовать и в напольных котлах.

Использование материалов разрешено только при наличии индексируемой ссылки на страницу с материалом.

Термин «гидролизные котлы отопления» некоторыми людьми используется по ошибке, так как таких агрегатов не существует. Скорее всего, когда так говорят, то имеют в виду пиролизные котлы. Названия похожи, но на этом общее у пиролиза и гидролиза заканчивается – это абсолютно разные процессы.

Гидролиз и пиролиз – в чем разница

Пиролизный котел всегда двухкамерный.

В принципе, такого понятия, как гидролизные котлы отопления, не существует. Когда вопрос ставится именно таким образом, то зачастую люди имеют в виду пиролизные котлы, допуская ошибку в произношении. Процесс пиролиза и гидролиза имеет одну общую черту – это расщепление вещества с образованием новых соединений под воздействием внешних факторов. Ключевая разница заключается в самих факторах воздействия.

Гидролиз – это древнегреческое слово, которое состоит из двух частей: гидро (вода) и олиз (разложение). Это процесс распада (сольволиз) вещества под воздействием растворителя. В качестве растворителя выступает вода. То есть, попадая на какое-то вещество, вода приводит в действие механизмы распада этого вещества на несколько составляющих. По определению не может быть котла (водогрейной гидролизной установки), в котором тепло из энергоносителя выделяется благодаря воздействию воды.

Пиролиз – это тоже древнегреческое слово, которое состоит из двух частей: пиро (огонь или жар) и олиз (распад). То есть процесс разложения вещества на несколько составляющих происходит под воздействием огня. Именно это мы и наблюдаем в пиролизных котлах. Их второе название газогенераторные котлы, но никоим образом не гидролизные. Такое определение неверное.

Принцип работы пиролизных котлов

Без сомнений, введя в поисковую строку запрос «гидролизные котлы», вы не найдете ничего внятного, так как такое определение в корне неверно. Так по ошибке называют пиролизные котлы, принцип работы которых мы рассмотрим ниже.

Топливо должно тлеть.

Суть заключается в том, чтобы создать такие условия, при которых из твердого топлива выделится пиролизный газ. Для этого:

• в топку котла загружается твердое топливо и поджигается;
• полностью открывается воздуховод до момента, пока дрова не разгорятся;
• затем воздуховод закрывается, пламя исчезает, и дрова начинают тлеть.

Цель таких мероприятий заключается в том, чтобы довести температуру в топке до 500-800 градусов и обеспечить дефицит кислорода. Естественно, дверки топки должны закрываться герметично, чтобы поток воздуха контролировался только заслонкой воздуховода.

Итак, пиролизный газ выделился, но учитывая, что в топке нет пламени и крайне мало кислорода, он не может воспламениться. Поэтому его нужно обогатить кислородом, вследствие чего он вспыхнет и выделит тепло. Получается, что таким способом мы отбираем у твердого топлива тепловую энергию в два захода: первый раз, когда топливо тлеет, а второй когда дожигаются пиролизные газы.

Конструкция пиролизных котлов

Мы уже разобрались, что в топке для выделения пиролизного газа должна быть высокая температура и обязательно дефицит кислорода. При этом пиролизный газ не воспламенится, пока не смешается с воздухом. Именно поэтому топка котла разделена на две камеры. В верхней тлеет топливо, а в нижней дожигается газ. Для этого в нижнем отсеке есть специальные форсунки, по которым поступает вторичный воздух.

Один из возможных вариантов конструкции.

Камера дожига устроена таким образом, чтобы газ не вылетал сразу в , а задержался до момента обогащения кислородом. Основные элементы конструкции пиролизного нагревателя:

• загрузочная камера с колосниками;
• патрубок подачи первичного воздуха;
• камера дожига;
• патрубки подачи вторичного воздуха;
• патрубок дымохода.

Что характерно, в пиролизных котлах тление осуществляется сверху вниз.

Поэтому камера дожига находится в нижней части. Газ туда попадает под воздействием тяги. Принцип сжигания топлива сверху вниз позволяет подсушить топливо, которое еще не тлеет. Для таких нагревателей влажность дров – один из ключевых параметров. Они должны содержать не более 30% влаги. Чем суше энергоноситель, тем выше эффективность нагревателя.

Достоинства и недостатки газогенераторных установок

У пиролизных (газогенераторных) котлов преимуществ намного больше чем недостатков. Например, к минусам можно отнести высокую стоимость агрегата, что никак не относится к работе нагревателя. Единственный фактор, который нужно учитывать в эксплуатации – это качество твердого топлива (речь о его влажности). В остальном такие агрегаты лучше простых котлов:

Одной загрузки хватает надолго.

• КПД 90-92%;
• работа на одной загрузке топлива от 6 часов до 3 суток, в зависимости от модели;
• более стабильная температура.

В одной из статей мы рассказывали про , так вот эти агрегаты лидеры по длительности горения. У них большая топка, загрузив ее доверху, можно несколько дней не подходить к нагревателю. Топливо перегорает полностью, сажи почти не остается, что тоже, несомненно, плюс. В топку можно загружать не колотые поленья, длина которых может быть до 60 см.

Такие котлы могут работать в любых системах водяного отопления. К ним можно подключать бойлер косвенного нагрева или , которая стабилизирует контур обогрева. В качестве теплоносителя можно использовать воду, а в некоторых моделях даже незамерзающую жидкость.

Итоги

Никаких гидролизных котлов не бывает, так как гидролиз – это распад одного вещества на несколько других под воздействием воды. По ошибке так называют пиролизные котлы, где тоже происходит процесс распада твердого топлива на твердые частицы и пиролизный газ, но под воздействием жара. Несмотря на похожесть названий, суть дела абсолютно разная. Пиролизные нагреватели еще называют газогенераторными, но термин «гидролизные котлы» – это абсурд.

Под гидролизными отопительными котлами принято понимать оборудование, которое в процессе работы используют твердое топливо. Солома, древесные отходы, дрова – все это может использоваться гидролизными котлами в процессе работы. Наиболее широко это оборудование используется в бытовых и производственных помещениях, будь то фабрики, цеха, склады или фермы. В качестве основных достоинств данных можно назвать то, что они недороги в процессе эксплуатации, отличаются экологической безопасностью, а также просты в обслуживании и управлении.

Работают гидролизные устройства по следующей схеме:

• Топливо помещается в специальный бункер, где поджигается. Дверца бункера закрывается, задействуется дымосос;
• Повышение температуры до 800 градусов приводит к тому, что сгораемый материал обугливается, выделяя значительные количества древесного газа. Именно этот процесс и получил название гидролиза;
• Попадание продуктов гидролиза в колосник приводит к их смешиванию с вторичным воздухом;
• Процесс гидролиза является постоянным из-за того, что часть тепла постоянно возвращается к слою дров, расположенному внизу.

Монтаж и обслуживание

Когда гидролизный котел устанавливается на пол, то необходимо заранее выполнить монтаж опорной рамы с высотой в 10-20 сантиметров, либо фундаментной подушки. При помощи монтажа опорной рамы можно добиться того, что все посадочные поверхности будут находиться точно в горизонтальной плоскости.

Как правило, котлы монтируются на кирпичную кладку, высота которой не более 36 сантиметров от поверхности пола. Такой подход нужен для того, чтобы нижние коллекторы экранов, расположенных сбоку были на одном уровне с решетниками колосников, а потому служили в качестве охлаждаемых панелей. Установка дымососов также начинается с монтажа опорной рамы, которая фиксируется на фундаменте прочными болтовыми соединениями.

Важное отличие гидролизных состоит в материале, из которого они изготовлены.

Особенности и срок службы

Теплообменник можно сделать на основе стали или чугуна. Твердотопливные котлы, которые изготовлены на чугунной основе, считаются более долговечными. Их главный нюанс заключается в том, что они достаточно долго прогреваются, но и остывают крайне медленно, отдавая максимум тепла.

Отрицательная черта заключается в хрупкости оборудования: чугун крайне чувствителен к резким температурным перепадам, которые неизбежно станут причиной разрушения стенок устройства и дальнейшему полному выходу его из строя. К счастью, современные технологические решения при производстве чугуна дали возможность улучшить его свойства, увеличив прочностные показатели.

Твердотопливные котлы на стальной основе способны более стойко переносить температурные колебания, но их слабость заключается в восприимчивости к ржавчине, которая начинает активно развиваться из-за скоплений конденсата. Именно эта особенность приводит к тому, что стальной теплообменник заметно снижает эксплуатационный срок котлов. Во многом, продолжительность службы стального котла зависит от качества материала, его толщины, а также осторожности обращения.

С учетом этого фактора можно заявить, что чугунный котел, несмотря на свою изначальную дороговизну, в итоге, будет более выгодной покупкой.

Также стоит отметить такую дополнительную деталь гидролизного котла, как наличие специального вентилятора, нагнетающего воздух внутрь камеры сгорания. Это, в общем-то, простое приспособление способно ощутимо увеличить эффективность работы устройства.