31/01/2013 at 19:38

Піролізний котел своїми руками

Відновлюючи невеликий будиночок в селі, ми задумалися про альтернативу «старій добрій» грубці — все ж таки XXI-е століття на дворі.

Стає питання не лише економного використання природних ресурсів (дрова, вугілля) але і комфорту проживання: взимку, все-таки, мало радості вставати вночі для того, щоб підкинути дровець, а поутру все одно прокидатися від того, що соплі в носі починають замерзати.

Піролізний котел своїми руками

З усіх наявних на сьогодні альтернатив твердопаливного способу опалення, піролізні котли представляють найбільший інтерес. Чому саме піролізний? І що взагалі таке «піроліз» по відношенню до котлів?

Твердопаливні котли з піролізного спалювання ще називають газогенераторними. Головні переваги цих котлів полягають у більш високому ККД (до 85%) і можливості регулювання потужності (зазвичай в діапазоні від 30 до 100%). Основною відмінністю котлів з піролізного спалювання є те, що в них горять не лише самі дрова, але і деревний газ, що виділяється з них під впливом високої температури. Під час такого спалювання не утворюється сажа і з’являється мінімальна кількість золи. У котлах з піролізного спалювання деревний газ, що виникає завдяки високій температурі в бункері палива, проходить через спеціальну форсунку і горить дуже чистим полум’ям жовтого або майже білого кольору. До недоліків піролізних котлів можна віднести необхідність електроживлення і більш високу в порівнянні з традиційними твердопаливними котлами цену.В газогенераторних котлах зазвичай можна спалювати всі види деревини, відходи деревини або деревні брикети з вологістю не більше 20%.

ЧОМУ ж піролізні котли можуть працювати на одній закладці палива добу і навіть довше? Зрозуміло, час їх роботи може вимірюватися в широких межах залежно від багатьох факторів, а саме: температури на вулиці, необхідної температури в приміщенні, ступеня утеплення будинку, виду та вологості палива, а також від того, наскільки правильно спроектована і змонтована система опалення. Але безперечно одне — піролізні котли істотно ефективніше традиційних.

З чим це пов’язано?

По-перше, при спалюванні дров, особливо вологих, неможливо досягти таких високих температур, як при спалюванні отриманого з них газу. По-друге, для горіння газу необхідно менше вторинного повітря, ніж для горіння дров, завдяки чому вище температура горіння і, отже, ефективність і час горіння. По-третє, процесом горіння піролізного газу легше керувати, тому робота газогенераторного котла піддається автоматизації практично так само, як газового або рідкопаливного.

ЩО ТАКЕ ПІРОЛІЗ?

В основу роботи газогенераторного котла покладений принцип піролізного спалювання (або сухої перегонки) палива, суть якого полягає в тому, що під дією високої температури і в умовах нестачі кисню суха деревина розкладається на летючу частина-так званий піролізний газ і твердий залишок-деревне вугілля ( кокс).

Піролізний котел своїми руками

Піроліз деревини здійснюється при температурі 200-800 ° С.Прічем процес цей екзотермічний, тобто що йде з виділенням тепла, за рахунок чого, до речі, поліпшується прогрівання і підсушування палива в котлі і відбувається підігрів що надходить в зону горіння повітря.

Змішання кисню повітря з виділом піролізні газом при високій температурі викликає процес горіння останнього, який використовується в подальшому для отримання теплової енергії. При цьому слід зазначити, що піролізний газ в процесі згоряння взаємодіє з активним вуглецем, внаслідок чого димові гази на виході з котла практично не містять шкідливих домішок, будучи, по більшій частині, сумішшю вуглекислого газу і водяної пари. І навіть СО2 такий котел буде викидати в атмосферу до трьох разів менше, ніж звичайний дров’яної і, тим більше, вугільний котел.

У процесі піролізного горіння утворюється мінімальна кількість сажі та золи, тому котел рідше, ніж звичайний, потребує чищення.

КІЛЬКА СЛІВ ПРО ПАЛИВО

Піролізні котли рекомендується топити як можна більш сухою деревиною, тоді забезпечується робота котла на максимальній потужності і тривалий термін його служби. Наприклад, дерево, з 12-20%-м вмістом води має теплоту згоряння 4 кВт • год на 1 кг деревини, дерево з 50%-м вмістом води має теплоту згоряння 2 кВт • год / 1 кг деревини. Теплотворна здатність палива залежить від змісту води в деревині. Як видно з графіка, корисне енергетичне зміст деревини дуже істотно знижується в залежності від обсягу міститься в ньому води.

Сира деревина мало гріє, погано горить, сильно димить і істотно скорочує термін служби котла і димохідної труби. Потужність котла знижується до 50%, а витрата палива збільшиться у два рази.

На рис.1 представлена ​​принципова схема піролізного котла. У предтопок завантажуються дрова або тирсу. Тут відбувається термічна сублімація деревини. Отриманий генераторний газ подається в топку, де і спалюється. Теплообмінник утилізує теплоту отриманих димових газів для опалення. Піролізний процес контролюється подачею потрібної кількості повітря в предтопок.

ЦІНА ПИТАННЯ

Отже, піролізний котел — це ефективно і сучасно. У чому ж проблема? Проблема в ціні. Імпортні газогенераторні котли (та й вітчизняного виробництва теж) — задоволення недешеве. На останній будівельної виставці найпростіший вітчизняний котел коштував від $ 1000 і вище. Тому виникає питання, актуальне для багатьох — як зробити дороге задоволення доступним?

ЗРОБИ САМ

Один із способів — зробити піролізний котел своїми руками за кресленнями, або замовити виготовлення у фахівців (що все одно виходить дешевше, ніж купувати готовий). Готових креслень, створених ентузіастами в інтернеті не так вже й багато.

Піролізний котел своїми руками

Наприклад, котел Blago винахідника Благодарова Ю.П. У чому переваги піролізного котла Blago за заявою винахідника:

1. По тривалості горіння палива в режимі максимальної теплотворної здатності піролізний котел Blago перевершує всі піролізні котли. Як це досягається.

— В існуючих піролізних котлах, що випускаються промисловістю під паливним бункером встановлюються сопла, невеликих розмірів, куди нагнітається повітря вентілятоамі наддуву. Вентилятор встановлюється: регульований або старт-стопного режиму, в залежності від заданої температури.

— На відміну від природної системи спалювання палива, при наддуванні повітря паливо згоряє швидше. При цьому, камера згоряння в момент наддуву охолоджується. У результаті не всі гази згоряють повністю. При відключенні ел / енергії режим горіння настільки малий, зважаючи на малу площі сопла, що котел працює тільки в підтримуючому режимі, не протапліая приміщення.

— У піролізні котли Blago колосникові грати перекривають повністю низ паливних бункерів. В результаті. при природній тязі можна домогтися високої теплоти згоряння палива і більш тривалого періоду згоряння за рахунок вдалої компоновки толівних бункерів, що дають можливість збільшувати обсяг паливних бункерів без шкоди зниження ККД.

2. По тривалості горіння палива в режимі мінімальної теплотворної здатності, але з найвищим ККД піролізний котел Blago перевершує всі піролізні котлиДостігается це тим, що по черзі горить паливо в одному з двох паливних камер, а іншому газітся.

Піролізний котел своїми руками

3. Піролізний котел Blago енергонезавісім і завжди видає необхідну мощность.Достігается це тим, що:

-Колосніовие решітки розташовані по всій площі низу паливних бункерів;

-Використовується двозонна система процесу газифікації, в результаті в камері згоряння використовується температура на рівні 700 градусів.

4. Здійснюється повне згоряння з’єднань фенольних груп (ефірні масла, спирти, смоли, дьоготь) Досягається це тим, що крім спалювання генераторних газів в зоні газифікації, здійснюється також допалювання у вторинній зоні допалювання, кеуда подається додатково повітря. А встановлені рейки (перемички) в камері згоряння є хорошим накопичувачем тепла. При цьому, немає різкого перепаду температур в камері згоряння.

5. В піролізних котлів Blago можна спалювати вугілля, торфобрикети, опілкі.В цьому зв’язку передбачено можливість шурування толіва через нижні колоніковие решітки, розташовані під паливними бункерами. Відкривається дверцята камери згоряння. просовується коцюба і проводиться шурування.

6. В період дуже низьких температур можна постійно підкладати паливо в топкову камеру, підтримуючи оптимальну температуру в приміщенні.

Другий варіант — це піролізний котел конструктора Вадима Бєляєва, вдосконалений варіант котла, який був зроблений за кресленнями жителя Сум — Горобея. Протопіп котла і його опис можна знайти на сайті автора:

Пішов другий сезон експлуатації котла. Що цікаво повідомити за 2007 сезон, так це те, що зима для мене була одна із самих безтурботних зим по відношенню до попередніх! Моя робота по обслуговуванню зводилася до рідкісних, в порівнянні з опаленням вугіллям, відвідувань котельні. Дрова не подрібнював, а кидав розміром, які дозволяла засунути дверцята! У 2009 році змінив конструкцію пальника, збільшився час роботи на одному завантаженні, тепер воно становить до 2 діб.

У минулому, 2009 році, я побудував ще один газогенераторний котел, але з тією різницею, що горіння відбувається не на колосниках, а в щілинний пальнику, подібної керамічної. Котел вийшов компактним, розміри 750 х 500 х 1500 мм і не дорогим. Собівартість склала близько 350 євро. Подивіться відео його роботи, вам сподобається. А тим, хто бажає повторити конструкцію, є можливість отримати документи, для самостійного виготовлення газогенераторного котла потужністю 40 кВт. Переконливе прохання, в своїх листах до мене не плутати ці два котла, документація є тільки на 40 кВт котел.

Тепер інформація для тих хто вже має котел подібного типу. У цьому році планується спорудження гідравлічного преса, для пресування тирси, соломи, лузги. Якщо все піде за планом, то до осені на сайті буде доступна інформація для повторення конструкції. Прес для тирси буде виготовлений з доступних матеріалів і не складний для повторення. Всі хто має відповідну сировинну базу, зможуть опалювати свій будинок практично безкоштовно, за винятком втраченого часу на пресування і електроенергії для роботи самого пристрою.

Конструктор Бєляєв В.А., взявши за основу прототип котла Воробея на 40 кВт, вніс ряд доробок і вдосконалень. Зокрема, оптимізована конструкція з точки зору цілісного крою під лазерну резку (зменшено кількість деталей) і створена модифікація котла на «повітряній сорочці». Внутрішній об’єм залишився такий самий, а сорочка теплообмінника збільшилася.

Використання повітря в якості теплоносія забезпечує більш швидкий і ефективний нагрів приміщення (відсутні тепловтрати). Також, немає необхідності в спеціальному теплоносії, не потрібно забезпечувати герметичність труб. Відсутнє небезпека витоків і розмерзання системи — тобто систему можна зупиняти і запускати епізодично в зимовий час (що актуально для дач і заміських будинків, які відвідуються «наїздами»). Подача гарячого повітря відбувається по трубах, а зворотний приплив — по підлозі, самопливом.

Випробування котла:

Вчора топив котел невеликий пачкою дров (1:6 — 1:8 ємкості котла) протягом чотирьох годин з температурою води 40-45 гр.С.

Недоліки:

1. Виривається дим з-під верхньої дверцят — недостатньо ущільнювача.

2. Шумить вентилятор — викинути і купити нормальний.

3. Я не зумів з нальоту розібратися з релюхой. Одна група контактів вимикає пристрої, інша включає. Особливо не морочився — побоювався неполадок тому управляв вручну.

Виявлені успіхи:

1. Відносно не складно затопити котел. Я побоювався що це буде складніше.

2. Котел швидко виходить на режим. Вся система нагрівається за 20-30 хвилин.

3. Спалювання палива цілком керовано. У діапазоні 40-45 градусів процес утримується легко — при досягненні верхньої температури вентилятор вимикається і котел переходить в тліючий режим при якому вода в системі починає остигати. При включенні вентилятора поступово розгорається факел (горить вниз) і вода починає нагріватися.

4. При зупинці вентилятора газ не проривається через вентилятор. Я побоювався що тяги димоходу не вистачить, щоб забезпечити прямий рух в каналі вентилятора. Зворотної тяги немає, дим у приміщення не проривається.

5. Котел економічний. Жодна з моїх печей не забезпечує такої температури з такою кількістю дров. Співвідношення отриманої теплової потужності до витраченого кількості дров — чудово!

Висновки:

1. Пристрій після усунення неузгодженостей повністю готове до експлуатації.

2. Принцип дії котла працездатний.

3. Досить імовірно, що цей принцип дасть ще кращий результат на повітряному котлі.

Комментарии закрыты.