Котел твердотопливный пиролизный: Твердотопливные котлы пиролизные, купить котёл твердотопливный пиролизные в Москве

Содержание

Пиролизный котел — что это?

Пиролизный котел — что это?

В этой статье  я развею все мифы и догадки по поводу пиролизных котлов.

Для тех, кто еще ни разу не сталкивался с этими котлами – само слово «пиролизный» таит в себе загадку и овеяно каким-то магическим смыслом.

Но для бывалых котельщиков это еще один котел на твердом топливе. Давайте прольем свет на таинство этого магического пиролизного котла.

Что такое пиролиз

Согласно сайта Wikipedia.org

«Пиро́лиз (от др.-греч. πῦρ — огонь, жар и λύσις — разложение, распад) — термическое разложение органических и многих неорганических соединений. В узком смысле, разложение органических природных соединений при недостатке кислорода (нефтепродуктов и прочего).»

Пиролиз древесины – это разложение самой древесины при нагревании до + 450 градусов Цельсия без доступа воздуха с образованием газообразных (древесный газ) и жидких (древесная смола) продуктов сгорания, а также твердого остатка – древесного угля.

Поэтому пиролизный котел – это такой котел, в котором возможно эффективное сгорание древесины с использованием пиролиза этой древесины. Замечу, что не во всех котлах при работе с дровами возможен процесс пиролиза.

У пиролизных котлов есть ряд конструктивных особенностей, отличающих их от традиционных твердотопливных котлов. Это связано с тем, что:

  1. Нужна специальная камера сгорания для сжигания древесного газа, который образуется в результате пиролиза
  2. Нужно сконструировать топку таким образом, чтобы в ней полноценно и эффективно проходил сам процесс пиролиза

Давайте рассмотрим технологию процесса образования древесного газа на примере котла Orlanski Orligno 200:

Еще одной отличительной особенностью пиролизных котлов является большая камера сгорания. Дело в том, что все производители пиролизных котлов позиционируют эти котла как котлы длительного горения на дровах. И им «жизненно важно» заложить в конструкцию котла большой «топливный бак» как залог длительности горения.

Говоря о топке котла, я невзначай обозначил, что не только КПД и сам принцип сжигания топлива влияют на длительность горения.

Обратите внимание на то, что маркетинг пиролизных котлов говорит вам, что успех в долгом горении достигается двумя ключевыми словами «КПД» котла и «Пиролиз» котла. Однако рекламщики лукавят!

Суровая правда говорит о том, что 80%  это заслуга большой и вместительной топки, а 20 % — это КПД и принцип пиролиза.

В интернете можно встретить информацию, что пиролизные котлы имеют время горения одной закладки дров до 10 часов. Эта информация является и правдой и ложью одновременно. На своей практике я получал разное время горения в зависимости от таких факторов:

  • Влажность древесины
  • Порода древесины
  • Правильность подбора мощности котла
  • Степень утепленносли дома
  • Современность системы отопления
  • Автоматизация системы отопления
  • Правильность обвязки котла
  • Конструктивные особенности котла
  • Время или случай когда ведутся измерения (в случае с полностью прогретым домом и с прогретой системой отопления или в случае растопки котла в холодном доме и на холодную систему)

Все эти факторы влияют на время горения закладки дров в пиролизном котле. Поэтому 10 часов горения – это некий идеал, к которому не каждому дано дойти со своим котлом и своей системой отопления.

 

КПД пиролизного котла

В вопросе эффективности пиролизные котлы сильно обошли своих собратьев, поскольку КПД таких котлов составляет от 85 до 92.5 %.

В сравнении традиционные котлы могут похвастаться 70-85 % КПД. В традиционных котлах при сжигании древесины теряется до 15 % тепла так как нет специально отведенной камеры сгорания, где можно было бы полноценно сжечь древесный газ. В результате часть этого газа бесполезно улетает в дымоход, так и не отдав свое тепло нагреваемой воде.

Российские и европейские пиролизные котлы

Между многими пиролизными котлами российского и европейского производства есть существенные конструктивные отличия. Для примера приведу принцип работы российского котла Lavoro Eco C

У котла Lavoro Eco C камера, где сгорает древесный газ, расположена выше основной топки. Работают эти котлы на естественной тяге. Котлы такой конструкции способны также сжигать уголь в обычном, не пиролизном режиме. Такие котлы имеют КПД до 85 %.

У европейских пиролизных котлов камера сжигания древесных газов расположена ниже топки. Также эти котлы оборудуются вентилятором или дымососом со специальной автоматикой. Конструктивно эти котлы гораздо сложнее и, как результат, имеют КПД приближенный к 90 %

Пиролизный котел своими руками

В интернете можно найти множество схем для самостоятельного изготовления пиролизного котла. Однако, хочу отговорить всех желающих от самостоятельной работы. И призываю выбирать заводские проверенные и отточенные решения. Покупая фирменный заводской котел, вы получаете:

  • Заводскую гарантию
  • Проверенный временем котел
  • Уверенность в том, что котел соответствует своей мощности
  • Уверенность в том, что все будет работать правильно

Также рекомендую обращаться к нам для решения вопроса отопления, так как мы официальные представители котельного оборудования и работаем напрямую с заводами-изготовителями.

Имя *

Телефон *

Сообщение

Вы хотите получить консультацию?

…

Заполните контакт форму — и наш инженер- консультант свяжется с Вами.
Это быстро и абсолютно бесплатно

Пиролизные твердотопливные котлы

Содержание

1. Что такое пиролизный котел?
 1.1. Определение
 1.2. Принцип работы
 1.3. КПД пиролизных и традиционных твердотопливных котлов
 1.4. Топливо
2. Водогрейные котлы
 2.1. Назначение
 2.

2. Устройство водогрейного котла
3. Воздухогрейные котлы
 3.1. Назначение
 3.2. Преимущества воздухогрейных котлов «Буржуй-К»
4.0. Комбинированные котлы


Что такое пиролизный котел?


Определение

Пиролизный котел – разновидность твердотопливных котлов, где процесс пиролиза древесины используется в целях повышения КПД. Пиролиз древесины – химический процесс, происходящий на первой стадии её горения. В ходе данного процесса образуется пиролизный газ, сжигание которого в специальном отсеке топочной камеры и отличает пиролизные котлы от традиционных твердотопливных моделей. Как следствие – экономичный расход топлива и высокий уровень экологичности.

Принцип работы

Основной принцип работы заключается в поэтапном сжигании твердого топлива и выделяющегося из него пиролизного газа.

При ограниченном доступе кислорода под действием высокой температуры твердое топливо пиролизируется, а выделяющийся при этом древесный газ протекает через слой жара и попадает в т.н. камеру дожига, смешиваясь там с разогретым вторичным воздухом, подаваемым через инжекторные горелки. Полученная смесь воздуха и пиролизного газа сжигается, отдавая образующееся тепло через теплообменные поверхности теплоносителю.
Эффективность процессов теплопередачи обуславливается рядом факторов:
• Непрерывный подвод воздуха в пропорции, необходимой для обеспечения газогенерации в загрузочном пространстве и горения пиролизного газа в камере дожига;
• Особенности конструкции топочных пространств;
• Удаление продуктов горения после их охлаждения за счет естественной тяги;
• Использование «водяной рубашки» – системы омывания поверхностей нагрева, обеспечивающей высокий коэффициент теплопередачи.
Сумма потерь теплоты с уходящими газами от химической и механической неполноты сгорания минимальны (затраты на тягу и дутье отсутствуют), что во многом определяет экономичность всех процессов горения.

КПД пиролизных и традиционных твердотопливных котлов

В простом котле, работающем на естественной тяге, невозможно понижение мощности котла ниже оптимальной без определенных потерь. Обычно это около 80% от максимальной мощности. В противном случае происходит неполное сгорание топлива, а следовательно – значительное снижение КПД, образование большого количества шлака и увеличение топливного расхода.
Проблема в том, что средняя мощность работы котла в отопительный сезон не должна превышать 30% от номинальной мощности, определяемой теплотехническим расчетом. Именно возможность работы в таком режиме без снижения КПД является главным достоинством современных пиролизных котлов. Их конструкция обеспечивает регулировку мощности в диапазоне от 10 до 100%, при постоянном КПД не ниже 82%. Причем котлы «Буржуй-К» в этом отношении превосходят абсолютное большинство своих аналогов: их конструкция позволяет работать еще более эффективно на мощностях в диапазоне 10-30% от своего максимума, достигая значения КПД 85-92%!

Топливо

Основными видами топлива являются:
• Древесина
• Кусковой торф
• Топливные брикеты
• Уголь калорийностью до 5000 ккал
Еще одним преимуществом котлов «Буржуй-К» является их «всеядность», т. е. для наших котлов годятся все вышеперечисленные виды твердого топлива.
Оптимальный диаметр дров – 40-100 мм. Длина дров определяется габаритами топочной камеры. Минимальная глубина топки в котлах «Буржуй-К» – 500 мм (бытовой котел «Буржуй-К Стандарт-10»), максимальная – 2000 мм (промышленный котёл «Буржуй-К Т-1000»).

Важно!
Топливо, используемое в пиролизных котлах, должно быть достаточно сухим. Максимальная допустимая влажность – 20%. В противном случае происходит снижение теплотворной мощности котла.

Следовательно, владельцам пиролизных котлов стоит позаботиться о том, чтобы держать дрова в сухом месте.
Но в каждом правиле есть исключения. Глубина топки котлов «Буржуй-К» позволяет использовать самые дешевые виды твердого топлива, а именно круглую, не колотую древесину, лучше хвою, пролежавшую под навесом в проветриваемом месте более трех месяцев, влажностью 35-50% и диаметром 70-150 мм (верхняя часть деревьев, обычно отход первичной деревообработки, хвойный тонкомер, горбыль). Это позволяет достичь минимального расхода топлива.
Различают водогрейные, воздухогрейные и комбинированные твердотопливные котлы.

Водогрейные котлы

Назначение

Наибольшей популярностью пользуется именно этот вид котлов, т.к. его назначение – нагрев теплоносителя в традиционной системе отопления, когда обогрев объекта требуется на протяжении всего отопительного сезона. Для отопления производственных цехов, строительных и прочих крупных объектов используются промышленные водогрейные котлы, для отопления частных домов, дач и прочих небольших объектов – бытовые.

Устройство водогрейного котла

Водогрейный твердотопливный котел имеет специальный контур «водяной рубашки», который опоясывает камеру сгорания. Внутри контура постоянно циркулирует вода или другой жидкий теплоноситель со схожими свойствами. Тепло от топочной камеры нагревает циркулирующую воду, после чего она поступает по трубам в систему отопления и возвращается обратно в котел.
Самый простой водогрейный котел на твердом топливе представляет собой автономную отопительную станцию и состоит из следующих элементов:

• Теплообменник
• Топка
• Портал для подачи топлива
• Регулятор тяги
• Дымоход
• Зольник

Двухконтурные котлы позволяют обеспечивают владельцам обогрев помещений и горячее водоснабжение. Если же требуется что-то одно, используются одноконтурный котел.

Воздухогрейные котлы

Назначение

Воздухогрейный котел – это котел, который не требует подключения к системе отопления. Принцип его работы, как следует из названия, заключается в заборе воздуха из помещения, нагрева до требуемой температуры и подаче обратно. Данный вид твердотопливных котлов обычно используется в тех случаях, когда отсутствует необходимость монтажа полноценной системы отопления, или когда обогрев объекта требуется не на протяжении всего отопительного периода, а эпизодически. Главными достоинствамми воздухогрейных котлов являются их способность быстро прогреть воздух в промерзшем помещении и возможность выключить его в любой момент, не опасаясь промерзания отопительной системы.

Воздухогрейные котлы широко используются для обогрева следующих объектов:

• Теплица;
• Гараж;
• Ангар;
• Производственный цех;
• Мастерская и т.д.

Возможности современных воздухогрейных котлов не ограничиваются обогревом лишь одного помещения. Существуют разновидности, в конструкции которых предусмотрены выходные конвекционные трубы, позволяющие присоединиться к воздуховодам и направить нагретый воздух в соседние помещения через систему вентиляции. Примером такого котла является наш «Буржуй-К» в комплектации «Канал», оснащаемый электронагнетателем воздуха.

Преимущества и особенности воздухогрейных котлов «Буржуй-К»:

• Не требуется система отопления;
• Технология пиролизной газогенерации и большой объем топочной камеры обеспечивают более длительное горение топлива и минимум отходов;
• Простота монтажа – для установки котла требуется лишь подключение к дымоходу;
• Обеспечение эффективной циркуляции воздуха в помещении;
• Быстрый нагрев воздуха в помещении до заданной температуры и возможность регулирования температуры выходного воздуха в диапазоне от 60 до 300 ⁰С;
• Превосходный внешний вид.

Комбинированные котлы

Котлы, одновременно являющиеся водо- и воздухогрейными, и объединяющие в себе их преимущества, называются комбинированными. Компания «ТеплоГарант» производит комбинированные котлы «Буржуй-К» серии КОМБО на основе воздухогрейных котлов с добавлением водяного контура отопления. Возможна и установка дополнительного контура для получения горячей воды.
Комбинированные котлы позволяют быстро прогревать помещение горячим воздухом и сохранять тепло на протяжении длительного времени, благодаря водяному контуру. Данные котлы смело можно назвать универсальными. Хорошим примером применения подобных котлов могут послужить тепличные комплексы, где для создания оптимального микроклимата наряду с воздушным отоплением требуется осуществить подогрев почвы.

Если Вам требуется твердотопливный котел, рекомендуем ознакомиться с инструкцией по подбору.


виды, устройство, обзор лучших производителей

Годы идут, наука и техника двигаются вперед, а твердые виды топлива по-прежнему остаются востребованными. Сжигать дрова в традиционной печи или в буржуйке не слишком эффективно, но ситуацию изменили пиролизные котлы отопления — агрегаты отличаются высоким КПД и относительно простой эксплуатацией.

Согласитесь, это достаточно значимые аргументы при обустройстве автономного отопления. Если вы подыскиваете эффективный котел для дома, то стоит внимательнее присмотреться к пиролизным котлам.

Мы расскажем, как устроены и работают агрегаты длительного горения, в чем их технико-эксплуатационные особенности, а также приведем обзор наиболее рейтинговых моделей отечественных и зарубежных производителей.

Содержание статьи:

  • Что такое пиролиз
  • Устройство и работа пиролизного котла
  • Котлы верхнего горения
  • Особенности эксплуатации газогенераторных котлов
  • Обзор популярных моделей
  • Выводы и полезное видео по теме

Что такое пиролиз

Дрова — это, пожалуй, самое первое топливо в человеческой истории. Практически каждому известно, как быстро они сгорают на открытом воздухе, и что тепла при этом выделяется не так уж и много. Но ситуация кардинально изменяется, если создать иные условия для процесса сгорания.

Так называемое пиролизное горение осуществляется в закрытых камерах. Туда загружают дрова или иное твердое топливо подобного типа: пеллеты, опилки, отходы древесного производства и т.п.

Топливо поджигают и затем сокращают количество воздуха, поступающего в камеру.

Галерея изображений

Фото из

К пиролизным котлам относят все твердотопливные теплогенераторы длительного горения, перерабатывающие твердый тип топлива

Значительную часть тепловой энергии, поставляемой котлами длительного горения, дает процесс сгорания пиролизных газов

В пирокотле сложные химические соединения расщепляются на более простые компоненты под воздействием высокой температуры без применения реагентов

В результате термической обработки топливо выделяет газ, который проще и легче горит. Потому пиролизные котлы относят к разряду газогенераторных

В пиролизном агрегате непрерывно происходит выделение огромного количества тепловой энергии, а отбираться может только необходимый ее объем

Желающим сделать пирокотел собственными руками следует учесть, что из-за непрерывно происходящих процессов высокотемпературного горения для изготовления топки нужна жаростойкая футеровка

По схеме горения пиролизные котлы делят на агрегаты естественного и принудительного типа. Естественные дешевле, но менее эффективны, чем принудительные, оборудованные наддувом

По специфике обслуживания систем пирокотлы делятся на одно-и двухконтурные. Первые предназначены только для отопления, вторые обслуживают отопление и ГВС

Пиролизные котлы заводского производства

Схема увеличения производительности агрегата

Принцип действия и эффективность пиролизного котла

Газогенераторная основа работы оборудования

Экономические преимущества пирокотла

Специфическая особенность самоделок

Естественный и принудительный тип горения

Одноконтурное пиролизное оборудование

Как известно, при горении происходят окислительные процессы, один из главных участников которых — кислород, содержащийся в воздухе. Если кислорода мало, реакция замедляется и дрова сгорают медленно, фактически в таких условиях они просто тлеют. При этом выделяется некоторое количество тепловой энергии, зола и горючий газ.

Процесс пиролиза на этом не заканчивается. Полученный при сжигании первичного топливо газ смешивается с воздушными массами и также сгорает. В итоге тепловой энергии выделяет значительно больше, чем при работе стандартных теплогенераторов.

Поэтому пиролизные котлы демонстрируют очень приличный КПД по сравнению со своими чисто , а также нередко предоставляют возможность заметно сэкономить на отоплении.

Преимущество отопительной техники этого типа состоит в том, что принцип ее работы и устройства относительно не сложен. Количество воздуха, поступающего в камеры сгорания, регулируется обычной механической заслонкой. Простая конструкция обеспечивает надежность устройства, поломки для пиролизных котлов — явление не частое.

Эта схема наглядно демонстрирует все этапы процесса пиролизного горения. Температура внутри устройства может достигать 1200°С (+)

Еще один “плюс” пиролизных котлов — длительный период горения. Полная загрузка устройства топливом позволяет не вмешиваться в процесс в течение нескольких часов, иногда и более суток, т.е. нет необходимости постоянно подбрасывать дрова в топку, как это происходит при открытом горении.

Конечно, это не означает, что пиролизный котел можно оставлять без присмотра. Как и в отношении прочей отопительной техники, здесь имеются строгие правила техники безопасности.

Стоит помнить, что пиролизный котел не всеяден — влажность топлива должна быть невысокой. Иначе часть драгоценной тепловой энергии уйдет не на подогрев теплоносителя, а на высушивание топлива.

Котлы пиролизного горения, особенно выполненные из чугуна, обладают значительным физическим весом, поэтому они всегда представлены только напольными моделями

При реализации пиролизного горения топливо сгорает почти полностью, чистить устройство придется гораздо реже, чем при эксплуатации традиционного твердотопливного котла. Мелкую золу, полученную после очистки, используют в качестве удобрения. Горение топлива в таких котлах осуществляется по направлению сверху вниз.

Поэтому возможности для естественной циркуляции воздуха в топке заметно ограничены. Использование принудительного нагнетания воздуха с помощью вентилятора значительно улучшает эффективность работы устройства, но при этом делает котел энергозависимым, поскольку для работы вентилятора необходима электроэнергия.

Устройство и работа пиролизного котла

Топка пиролизного котла разделена на два отделения. В первой сгорают дрова, а во второй производится вторичное сгорание смеси пиролизных газов и воздуха. Отделяет первую камеру от второй колосниковая решетка, на которую и укладывают топливо.

Воздух обычно нагнетается принудительно с помощью небольшого вентилятора. Хотя в небольших моделях иногда для создания тяги используют дымосос.

На этой схеме представлено устройство пиролизного котла нижнего горения. Дрова медленно сгорают при малом количестве кислорода и выделяют горючий газ (+)

Наличие принудительной вентиляции можно считать основным отличием пиролизного котла от классической твердотопливной модели. Корпус устройства состоит из двух частей, вставленных друг в друга. Пространство между стенками заполняют теплоносителем, роль которого традиционно выполняет вода.

Сначала в первое отделение топки пиролизного котла загружают топливо, затем включают вентилятор и поджигают топливо. Образующиеся в результате горючие газы перемещаются во второе отделение, смешиваются с воздухом и сгорают.

Температура горения может достигать 1200°С. Вода, находящаяся в наружном теплообменнике, нагревается и циркулирует по системе отопления дома. Остатки продуктов сгорания удаляются через дымоход.

В упрек устройствам, в работе которых используется пиролизный принцип горения, можно поставить относительно высокую цену. Обычный твердотопливный котел стоит значительно меньше. Но в котлах длительного горения дрова сгорают практически полностью, чего о классическом котле не скажешь.

К дровам для пиролизного котла предъявляют определенные требования по размерам и влажности. Подробную информацию можно найти в инструкции изготовителя

Выбирая пиролизный котел, следует помнить, что недорогие модели малой мощности обычно рассчитаны только под дрова. Дорогие модификации способны работать на разных .

Причем загружать топливо в устройство придется по максимуму, снижение нагрузки приводит к повышенному образованию золы и сажи, а также негативно сказывается на работе агрегата в целом.

Котлы верхнего горения

Один из вариантов пиролизного устройства — котел верхнего горения. Принцип действия этих двух агрегатов очень схож.

Точно так же в топку загружают большое количество твердого топлива низкой влажности, воздух нагнетают принудительно и обеспечивают тление топлива при пониженном количестве кислорода. Задвижку, которая регулирует поток кислорода, устанавливают в нужном положении.

Схема устройства котла верхнего горения. Топка такого котла имеет глухое дно, частички продуктов горения удаляются через дымоход (+)

Но котлы длительного горения не имеют ни зольника, ни колосника. Дно представляет собой глухую металлическую плиту. Такие котлы устроены так, чтобы древесина сгорала полностью, а оставшееся в топке малое количество золы выдувалось воздухом.

Такие устройства отличаются высоким КПД и также работают при температурах более 1000°С.

Основная особенность таких устройств — они действительно обеспечивают длительный срок работы при полной загрузке. Топливная камера в таких устройствах обычно выполнена в форме цилиндра.

В нее сверху загружают топливо, сверху же, по центру, нагнетается необходимый для горения воздух.

В котлах верхнего горения устройство для нагнетания воздуха — это подвижный элемент, который опускается вниз по мере прогорания дров

Таким образом осуществляется медленное тление верхнего слоя топлива. Топливо постепенно сгорает, его уровень в топке понижается. Одновременно изменяется и положение устройства для подачи воздуха в топку, этот элемент в таких моделях подвижен и он практически лежит на верхнем слое дров.

Второй этап горения осуществляется в верхней части топки, которая отделена от нижнего отделения толстым металлическим диском. Горячие пиролизные газы, образовавшиеся в результате сгорания топлива внизу, расширяются и перемещаются вверх.

Здесь они смешиваются с воздухом и сгорают, дополнительно передавая теплообменнику солидную порцию тепловой энергии.

Балка, удерживающая диск, который разделяет камеру сгорания на две части, как и сам этот диск, в процессе работы котла верхнего сгорания постоянно находится под воздействием высокой температуры. Со временем эти элементы сгорают, их придется периодически заменять.

На выходе из второй части топливной камеры обычно установлен регулятор тяги. Это автоматический прибор, который определяет температуру теплоносителя и в зависимости от полученных данных регулирует интенсивность движения горючего газа. Он защищает устройство от возможного перегрева.

Стоит отметить, что наружный теплообменник в таких котлах реагирует на изменение скорости циркуляции жидкости в теплообменнике, т.е. на колебания температуры. На поверхности устройства сразу же образуется слой конденсата, который вызывает коррозию, особенно если речь идет о стальных котлах.

Предпочтительнее брать устройство из чугуна, которое значительно лучше сопротивляется подобному воздействию.

Хотя топливо в пиролизных котлах длительного горения должно сгорать без остатка, на практике так бывает не всегда. Порой пепел спекается, образуя частички, которые трудно удалить с помощью потока воздуха.

Если в топке накопится большое количество таких остатков, может наблюдаться заметное снижение тепловой отдачи агрегата. Поэтому котел верхнего горения следует периодически все же прочищать.

Особенность устройств этого типа в том, что по мере сгорания топлива его можно догружать, не дожидаясь сгорания всей закладки топлива. Это удобно, когда нужно избавиться от горючего бытового мусора.

Существуют также разновидности котлов верхнего горения, которые работают не только на древесном топливе, но и на угле. Сложные узлы автоматического управления в пиролизных котлах этого типа отсутствуют, поэтому серьезные поломки наблюдаются крайне редко.

Конструкция котла верхнего горения позволяет загружать топку лишь частично, если это необходимо. Однако в этом случае выполнить розжиг верхнего слоя топлива может быть не просто. Само топлива должно быть подсушенным, дрова из открытой поленницы для такого котла не подходят.

Топливо крупных фракций также не следует использовать для этого вида техники, т.е. дрова придется обязательно колоть на небольшие части.

Особенности эксплуатации газогенераторных котлов

Эффективность работы пиролизного котла во многом зависит от типа и качества топлива. Технически в топку можно загрузить не только древесину, но и уголь, и даже торф, большинство современных моделей котлов рассчитаны на использование нескольких видов топлива.

Древесина сгорает примерно за 5-6 часов, в зависимости от сорта. Чем тверже дерево, тем дольше оно горит.

Современные модели котлов пиролизного горения могут работать на различных видах древесного топлива: дровах, брикетах, пеллетах, угле, торфе и т.п.

Около десяти часов уйдет на сгорание черного угля, а такое же количество бурого угля будет тлеть в течение восьми часов. На практике самую высокую теплоотдачу пиролизная техника демонстрирует при загрузке сухим деревом. Оптимальными считаются дрова влажностью не более 20%, а длиной около 45-65 см.

Если доступа к такому топливу не имеется, можно использовать уголь или другое органическое топливо: специальные и пеллеты из древесины, отходы, полученные при обработке дерева, торф, материалы с целлюлозой и т.п.

Перед началом эксплуатации котла следует внимательно изучить рекомендации производителя устройства в отношении топлива.

В котлах пиролизного горения поступление воздуха регулируется обычными механическими задвижками. Отсутствие сложной электроники обеспечивает высокую отказоустойчивость прибора

Слишком влажное топливо в таких устройствах недопустимо. При его сгорании в топке образуются дополнительные водяные пары, которые способствуют образованию таких побочных продуктов, как деготь и копоть.

Стенки котла загрязняются, теплоотдача снижается, со временем котел может даже прекратить работу, затухнуть.

Если использовать для котла пиролизного горения дрова со слишком высокой влажностью, внутри устройства возникнут условия для образования дегтя, который ухудшит теплоотдачу устройства и может привести к поломкам

Если в топку заложено сухое топливо и котел настроен правильно, пиролизный газ, полученный в результате работы устройства, будет давать пламя желто-белого цвета. Такое горение сопровождается ничтожным выделением побочных продуктов сгорания топлива.

Если цвет пламени окрашен иначе, имеет смысл проверить качество топлива, а также настройки прибора.

Пиролизные газы, смешанные с воздухом, горят ровным желто-белым пламенем. Если цвет пламени изменился, возможно, нужно проверить настройки котла или качество топлива

В отличие от обычных твердотопливных устройств, перед загрузкой дров в пиролизные котлы, работающие на твердом топливе, топку следует разогреть.

Для этого выполняют следующие шаги:

  1. Загружают на дно топки мелкую сухую растопку (бумагу, щепу и т.п.)
  2. Поджигают ее с помощью факела из подобных материалов.
  3. Закрывают дверцу камеры сгорания.
  4. Дверцу загрузочной камеры оставляют немного приоткрытой.
  5. Добавляют порции растопку по мере ее сгорания.
  6. Процесс повторяют до тех пор, пока на дне не образуется слой тлеющих углей.

К этому моменту топка уже прогревается примерно до 500-800°С, создавая условия для загрузки основного топлива. Не следует использовать для розжига растопки бензин, керосин или любые другие подобные жидкие вещества. Перед тем, как прогревать топку котла длительного горения, следует убедиться, что устройство готово к эксплуатации.

Характерная особенность котлов пиролизного горения — малое количество золы и пепла, что облегчает процесс очистки устройства и его обслуживания

Для этого проверяют наличие тяги, герметичность дверок, исправность запорных механизмов и регулировочной аппаратуры, наличие  и т.п.

Затем следует включить терморегулятор, чтобы убедиться, что на прибор поступает напряжение. После этого открывают шибер прямой тяги и вентилируют котел в течение 5-10 минут.

Обзор популярных моделей

Следует понимать, что любой пиролизный котел — это достаточно тяжелый агрегат, который не предназначен для подвешивания на стену. Такие устройства можно применять как для отопления небольшого дома, так и для просторных коттеджей. Как и другие отопительные агрегаты, различаются по мощности.

Выбирая котел пиролизного горения, следует ориентироваться на такие показатели, как тепловая мощность устройства, размеры камеры загрузки, наличие второго контура и т.п.

На этот показатель обычно и ориентируются покупатели.

Среди популярных моделей такой техники следует упомянуть:

  • Atmos (Украина) — представлены устройствами, которые могут работать и на дровах, и на угле, мощность варьируется в пределах от 14 до 75 киловатт.
  • Attack (Словакия) — способны справиться с обогревом площадей до 950 кв. м, некоторые модели способны продолжать работу даже при перебоях с электроэнергией.
  • Bosch (Германия) — высококачественная продукция известного бренда, мощность варьируется в пределах 21-38 киловатт.
  • Buderus (Германия) представлена линейками Elektromet и Logano, первая хорошо известна в Европе как классический вариант пиролизного котла, вторая — более современные версии, предназначенные для частных домов.
  • Gefest (Украина) — высокомощные устройства с КПД до 95%.
  • КТ-2Е (Россия) специально разработан для крупных жилых помещений, мощность агрегата составляет 95 киловатт.
  • Opop (Чехия) — относительно недорогие котлы, надежные и долговечные, мощность 25-45 киловатт.
  • Stropuva (производства Литвы или Украины) с мощностью от семи киловатт вполне подойдут для небольшого дома, но в модельном ряде представлены и более мощные устройства.
  • Viessmann (Германия) — идеальный выбор для частных домовладений, мощность стартует с 12 киловатт, применение современных технологий позволяет экономить топливо.
  • “Буран” (Украина) с мощностью до 40 киловатт еще один популярный вариант для владельцев больших коттеджей.
  • “Логика” (Польша) высокомощные устройства на 20 киловатт с легкостью обогревают помещения площадью до 2 тыс. кв. м, это скорее котел для промышленных нужд: обогрева цехов, офисов, теплиц и т. п.

Выбирая пиролизный котел для частного дома, следует обратить внимание на модели с двумя контурами, чтобы не только отапливать жилище, но и обеспечить его автономным горячим водоснабжением.

Теплообменник для ГВС бывает накопительного или проточного типа. Для последнего варианта используют модели котлов повышенной тепловой мощности.

При желании сэкономить средства, можно попробовать сделать пиролизный котел своими руками. Технология его сборки описана в .

Выводы и полезное видео по теме

На этом видео наглядно изображен принцип работы пиролизного котла:

Подробный обзор работы котла верхнего горения можно посмотреть здесь:

Пиролизные котлы недешевы, но полностью оправдывают вложенные в их приобретение средства. При правильной установке и обслуживании такие устройства обеспечат дом стабильным и недорогим теплом.

Подыскиваете пиролизный котел для отопления дома? Или есть опыт эксплуатации таких агрегатов? Оставляйте, пожалуйста, комментарии к статье и делитесь впечатлениями об использовании пиролизных котлов. Форма обратной связи расположена в нижнем блоке.

Принципы работы пиролизного котла

 

Твердотопливные котлы давно пользуются популярностью. Они имеют немало преимуществ, постоянно появляются новые усовершенствованные разновидности. Пиролизный котел стоит дороже обычной классической модели, но его цена полностью оправдана. Итак, как работают подобные установки, что за особенности они имеют.

Принципы пиролиза

Чтобы понять, как работает пиролизный котел, нужно разобрать особенности самого процесса пиролиза. Речь о химических реакциях, в ходе которых древесина разделяется на газ и уголь с выделением значительных объемов тепла. Другое название установок – газогенераторные. В качестве катализаторов химических процессов выступают высокие температуры – от 200 до 1200 градусов. Обязательное условие для нормального протекания процесса пиролиза – низкая концентрация кислорода.

Плюсы установок

До того, как разбирать, как устроен пиролизный котел, рассмотрим его преимущества. Главный плюс оборудования – энергоэффективность, максимально экономичное применение топлива. Длительность функционирования при полном заполнении топки в 4-5 раз больше, чем у другого аналогичного оборудования. Можно сэкономить, если купить дрова оптом.

Некоторые пиролизные модели котельного отопительного оборудования горят двое суток и более. Кроме дров, можно применять пеллеты, брикеты, опилки, ветки, кокс, торф, уголь. Сырье имеет разные характеристики, показатели экологичности, стоимость. Самое эффективное горение дает древесина до 100 мм в толщину (можно на треть меньше), поскольку она выделяет максимальные объемы газа. Пиролизный котел на дровах имеет КПД в районе 95%, и это приличный показатель для оборудования категории. Учтите, что значения могут корректироваться с учетом типа используемого топлива, тепловых потерь в здании, площади помещения.

Твердотопливные пиролизные котлы не представляют сложностей в обслуживании и эксплуатации. Они образуют минимум отходов, поэтому дымоход, отсек для золы не требуют частых чисток. Системы идут с гибкими настройками – вы сможете регулировать интенсивность рабочих режимов для максимально равномерного распределения тепловых масс. Мощность установок задают в диапазоне 25-100%. Если интересует качественное оборудование, ознакомьтесь с ассортиментом компании «Котёл 52». Тут представлен широкий выбор твердотопливных пиролизных котлов. Все оборудование идет на гарантии.

Устройство и принцип работы

Как выглядит пиролизный котел, можно посмотреть на фото. Размеры, дизайны разные – они зависят от конкретно модели, ее характеристик, но в целом оборудование достаточно габаритное.

Теперь разберем, как устроен пиролизный котел длительного горения. Для изготовления установок применяется сталь около 4-6 мм в толщину, рабочих камер обычно две – одна для загрузки топлива, вторая для поддержания его горения. Для разделения камер применяется форсунка на керамической основе. Есть система управления, в целях обеспечения максимально удобного доступа ее размещают в верхней части установки.

Важные рабочие узлы пиролизных котлов:

  • система регулировки подачи воздуха;
  • тепловой обменник;
  • коллектор с вентилятором;
  • дымоход.

Все составляющие одинаково важны для корректной работы системы.

Работает пиролизный котел длительного горения по принципу сухой перегонки – этот процесс имеет ряд отличий от обычного горения. В первой камере под влиянием высоких температур образуется газ. Он попадает во вторую камеру, где начинает сгорать при контакте с активным углеродом и кислородом. Полученная тепловая энергия в итоге подается на теплоноситель.

Понимание принципа, как работает пиролизный котел на дровах, позволяет делать выводы о его безопасности, экологичности. Токсичные вещества при горении не выделяются, объемы выбрасываемого углекислого газа будут в несколько раз ниже, чем для других котлов.

Что еще нужно учитывать

В пиролизном котле топливо разжигают в обычном режиме, заслонка должна быть открыта. Когда пламя разгорится, систему переводят в пиролиз, задвигая заслонку. В конструкциях с верхним типом закладки бывают проблемы с зависанием дров. Их можно избежать, если применять поленья немного длиннее обычных.

Первое время оборудование во время работы может выделять неприятные запахи. Это не страшно, причина кроется в полимеризации красящих составов, со временем характерный аромат пропадет. Если вас интересует максимальная эффективность горения, обратите внимание на твердые сорта древесины. Лучше всего показывают себя бук, акация, ольха. Хвою нежелательно применять в принципе, смола данных пород забивает системы, может вызывать полный выход оборудования из строя.

Используйте топливо с низким содержанием влаги, процент должен быть не больше 25%. Сырые поленья выделяют мало газов, а горят не дольше сухих. Их применение оказывает негативное воздействие на работу котла, снижает показатели КПД. С течением времени на стенках первичной камеры образуются отложения смол, дегтя. Избежать этого можно, если не покупать хвою, березу для топки. В остальных случаях нужно просто регулярно удалять налет, чтобы он не препятствовал нормальной передаче тепла.

Стоимость твердотопливной пиролизной установки выше среднего, но вложения полностью окупаются в процессе эксплуатации. Если нужно сэкономить, выбирайте простую с точки зрения функционала модель, но проверенного бренда.

Посмотрите наше видео

Твердотопливный котел Ф.Б.Р.Ж. КО – 23

  • Добавить в закладки
  • Сравнить товар Убрать из сравнения
  • Монтаж «под ключ»
  • Гарантия
  • Доставка

  • Тип котла:

    пиролизные (полуавтоматические)

  • Вид топлива:

    дрова, уголь любой марки, отходы деревообрабатывающих производств

  • Площадь отапливаемого помещения:

    230

  • КПД:

    85

  • Производитель:

    Ф. Б.Р.Ж.

  • Страна-производитель:

    Россия

  • Размер:

    1170*480*950

  • Вес:

    280

Цена:

69 300 Р

Описание

 

Наиболее экономичны газовые отопительные системы. Однако что делать, если газ пока не проведен или газификация объекта вовсе невозможна. Есть решение! Пиролизные твердотопливные (газогенераторные) котлы длительного горения «Ф.Б.Р.Ж.» – недорогая альтернатива газовому отоплению. Оборудование способно работать на любом твердом топливе (например, дрова, торфяные брикеты).

Отличия пиролизных котлов «Ф.Б.Р.Ж.» (старое название Буржуй-Ктэс) от традиционных твердотопливных отопительных приборов:

  1. Загружать топливо в камеру нужно всего 2-3 раза в день, тогда как обычный твердотопливный «подкармливают» чуть ли не каждые 2-3 часа.
  2. КПД у «Ф.Б.Р.Ж.» составляет 82-85%, а у оборудования, не использующего «пиролизную технологию», КПД не более 80%.
  3. Современные котлы твердотопливные пиролизные отличаются низкой зольностью, то есть малым образованием твердых отходов, следовательно, ухаживать за оборудованием просто, проблемы утилизации продуктов горения тоже нет.
  4. Отработанные газы не имеют цвета, следовательно, топливо прогорает полностью и дым не наносит вреда окружающей среде, чего не скажешь об обычных твердотопливных.

Почему пиролизные котлы Ф.Б.Р.Ж. столь экономичны?

Многократно, в 6-10 раз снизить расходы на отопление (примерно до17 кг. дров на 100 кв.м.) позволяет система двухэтапного сжигания топлива.

Камера сгорания состоит из двух отсеков. В первом происходит горение топлива с выделением тепловой энергии и газов. Эти газы (которые получили название пиролизных) остаются в котле, но перемещаются в другую камеру, где сжигаются. Температура горения газов выше, чем, твердого топлива, а значит, и тепла вырабатывается больше.

 

  • Важной отличительной особенностью является то, что возможно использование любых видов твердого топлива, и оно может быть практически любой сортности и влажности (уголь, дрова, древесные отходы, опилки)
  • Достаточно два раза в сутки выполнять закладку топлива (котлы работают эффективно с одной закладки топлива до 12 часов)
  • Котел работает в несколько раз экономичнее, чем газогенераторные котлы, не говоря уже о котлах прямого горения, выходит на эффективный режим работы за 10-30 минут (температура воды на выходе +60°С – +90°С )
  • Энергонезависим. Работает в системе отопления естественной циркуляции, но не менее эффективно работает и в принудительной системе отопления с циркуляционным насосом, не имеет каких-либо вентиляторов и т.п.
  • Не требуется какой-либо специальной системы отопления
  • Не требуется трубы дымохода толщиной более чем 1,5 мм, т.к. температура отходящих газов не превышает 140-150°С
  • Практически не остается золы после сгорания, тления топлива


Технические параметры могут быть изменены производителем без уведомления. Купить пиролизный котел вы можете обратившись к нашим менеджерам.

Дополнительные комплектующие

    • Насосы
    • Гидравлический конструктор

    Дополнительно рекомендуем приобрести

    Твердотопливный пиролизный котел Буржуй-К Модерн

    • Kотлы отопления
      • Газовые напольные
        • Газовые котлы BaltGaz
        • Газовые котлы Siberia
        • Газовые котлы Baxi
        • Газовые котлы Buderus
        • Газовые котлы Ferroli
          • Напольный газовый котел PEGASUS D
          • Напольный газовый котел PEGASUS F3 N 2S
        • Газовые котлы Protherm
        • Газовые котлы Sime
        • Газовые котлы Vaillant
        • Газовые котлы Viessmann
        • Газовые котлы СТЭН
        • Газовые котлы АОГВ (АКГВ) ОАО “Боринское”
        • Газовые котлы Ишма ОАО “Боринское”
        • Газовые котлы АОГВ ( АКГВ) ОАО “ЖМЗ”
        • Газовые котлы Луч
      • Газовые настенные
        • Настенные котлы Arderia
          • Одноконтурные котлы Arderia S
          • Одноконтурные котлы Arderia SB с возможностью подключения бойлера для ГВС
          • Двухконтурные битермические котлы Arderia B
          • Двухконтурные котлы с пластинчатым теплообменником Arderia D
          • Двухконтурные котлы с разделенными теплообменниками и открытой камерой сгорания Arderia D Atmo
        • Настенные котлы Baxi
        • Настенные котлы Buderus
        • Настенные котлы Ferroli
        • Настенные котлы Vaillant
        • Настенные котлы Viessmann
        • Настенные котлы Protherm
        • Настенные котлы NEVA Lux ( Нева Люкс)
      • Дизельные
        • Roca
        • Дизельные котлы NAVIEN (Навьен)
        • Сатурн
      • Комбинированные (дизель/газ)
        • Котлы Ferroli
        • Котлы Protherm
        • Котлы Roca
        • Котлы Sime
      • Пиролизные
        • Буржуй
          • БУРЖУЙ-К “Стандарт”
          • БУРЖУЙ-К с автоматическим тягорегулятором и контуром ГВС
          • БУРЖУЙ-К с автоматическим тягорегулятором и контуром термической безопасности
        • Тепловъ
          • Тепловъ – бытовые котлы серии Т
          • Тепловъ – Модернъ серии М
          • Тепловъ – Универсалъ серии ТУ без автоматики
          • Тепловъ – Универсалъ серии ТА с автоматикой
          • Тепловъ – промышленные котлы серии Т
          • Тепловъ – промышленные котлы серии ТА Универсал
        • Траян
          • Траян – Д ( Бюджетная серия)
          • Траян – Т (Оптима)
          • Траян – ТР ( Перфект)
          • Траян – ТМ ( Промышленные котлы)
          • Комплектующие для котла Траян
          • Хамстер – ТПГ
        • Lavoro Eco K (Лаворо Эко К)
      • Пеллетные
        • Lavoro (Лаворо)
          • Пеллетные котлы с ретортной горелкой Lavoro LR
          • Пеллетные котлы с факельной горелкой Lavoro LF
        • Котлы Тепловъ
        • Котлы Dragon
        • Котлы Куппер
          • Пеллетные горелки и бункеры Теплодар
          • Пеллетные котлы Куппер Карбо Теплодар
          • Пеллетные котлы Куппер ОВК Теплодар
          • Пеллетные котлы Куппер ОК Теплодар
          • Пеллетные котлы Куппер ПРО (2. 0) Теплодар
          • Пеллетные котлы Куппер Эксперт Теплодар
        • Котлы Zota
          • Zota Bulat (Зота Булат)
          • Zota Focus (Зота Фокус)
          • Zota Forta (Зота Форта)
          • Zota Magna (Зота Магна)
          • Zota Master (Зота Мастер)
          • Zota MIX (Зота Микс)
          • Zota Optima (Зота Оптима)
          • Zota Pellet S (Пеллет С)
          • Zota Pony (Зота Пони)
          • Zota STAHANOV (Зота Стаханов)
          • Zota Тополь – ВК
          • Zota Тополь-М
      • Твердотопливные
        • Gefest ( Гефест )
        • Тепловъ
        • Теплотерм
        • Buderus ( Будерус )
        • Dakon ( Дакон )
        • Dragon ( Драгон )
          • Dragon Mini 10 (Драгон Мини)
          • Dragon TA (Драгон ТА)
          • Dragon KR (Драгон КР)
          • Dragon Smart (Драгон Смарт)
          • Dragon Bio SE (Драгон Био СЕ)
          • Dragon Bio SBE (Драгон Био СБЕ)
          • Dragon Bio SLE (Драгон Био СЛЕ)
          • Dragon Bio SBLE (Драгон Био СБЛЕ)
          • Dragon Auto (Драгон Авто)
        • KENTATSU FURST Elegant
        • KENTATSU FURST Max
        • Lavoro (Лаворо)
          • Бытовые котлы с автоматикой Lavoro Eco L
          • Бытовые котлы с удлиненной топкой Lavoro Eco XL
          • Бытовые угольные котлы Lavoro Carbone LC
          • Бытовые котлы Lavoro Eco M
          • Промышленные котлы с автоматикой Lavoro L
          • Промышленные классические котлы Lavoro Eco P
        • PARTNЁR (ПАРТНЁР)
        • Protherm ( Протерм )
        • Roda ( Рода )
        • Stoker (Стокер)
        • Viadrus ( Виадрус )
        • Zeus (Зевс)
        • Zota (Зота)
          • Zota Bulat Turbo (Зота Булат Турбо)
          • Zota Lava (Зота Лава)
          • Zota Magna (Зота Магна)
          • Zota Master X (Мастер Х)
          • Zota Тополь ВК
          • Zota Carbon (Зота Карбон)
          • Zota Енисей (Зота)
          • Zota MIX (Зота Микс)
          • Zota Bulat (Булат)
          • Zota Master (Мастер)
          • Zota Box (Бокс)
          • Zota Тополь М
        • ДОН
        • Каракан
        • Кобальт
        • Куппер (Купep)
          • Твердотопливные котлы Куппер ОК
          • Твердотопливные котлы Куппер ОВК
          • Твердотопливные котлы Куппер Практик
          • Твердотопливные котлы Куппер 2. 0
          • Твердотопливные котлы Куппер Эксперт
          • Твердотопливные котлы Куппер Карбо
          • Твердотопливные котлы Куппер с газовой горелкой
          • Комплектующие для твердотопливных котлов Куппер Теплодар
        • КЧМ 5 (г.Киров)
          • Котел КЧМ-5-К
          • Комплектующие для котла КЧМ
          • Запчасти для котлов КЧМ-5-К
        • КЧМ KRONTIF ( кчм кронтиф)
        • Мозырь
        • ОЧАГ
        • Сибирь
        • СТЭН mini
        • Термофор
        • УЮТ
      • Электрические
        • Электрические котлы Arderia
        • Электрические котлы STOUT
        • Электрические котлы Protherm
        • Электрические котлы Warmos <<Комфорт>>
        • Электрические котлы Warmos <<Комфорт>> M
        • Электрические котлы Zota (Зота)
          • Электрические котлы Zota Balance
          • Электрические котлы Zota Econom
          • Электрические котлы Zota Prom
          • Электрические котлы Zota “Lux”
          • Электрические котлы Zota MK S
        • Электрические котлы РЭКО
        • Электрические котлы Руснит
        • Электрические котлы Руснит Н, Нм
        • Электрические котлы Руснит-Кантри
        • Электрические котлы СТЭН
        • Электрические котлы ЭОВ
      • Комплектующие для твердотопливных котлов
        • Автоматика
        • Блоки ТЭНов
        • Газовые горелки
        • Комплектующие
        • Электрокомплекты
    • Радиаторы отопления
      • Алюминиевые
        • Millennium
        • RemSan
        • ASB
        • Calidor
        • Nova Florida Extra Therm
        • Exclusivo
        • Experto
        • Faral
        • Ferroli
        • Global
        • Rifar Alum
        • Rifar Alum Ventil (нижнее подключение)
        • Sira Alux
      • Биметаллические
        • RemSan
        • Alustal
        • Rifar
        • Sira
        • Global
      • Стальные панельные
        • Kermi
          • Kermi FK O ( Боковое подключение)
          • Kermi FK V ( Нижнее подключение)
        • Axis
          • Axis classic (боковое подключение)
          • Axis ventil (нижние подключение)
        • Copa
          • Copa ( Боковое подключение)
          • Copa VR (нижние подключение)
      • Стальные трубчатые
        • Arbonia
      • Чугунные
        • Чугунные радиаторы МС
        • Ретро радиаторы
      • Комплектующие к радиаторам
    • Печи
      • Печи-камины
        • Камины Теплодар
      • Печи отопительные (газогенераторные)
        • Печи отопительные Березка
          • Березка BULYK
          • Березка BulyRu
        • Печи отопительные Ермак Stoker
        • Печи отопительные Клондайк
        • Печи отопительные Пегас
        • Печи отопительные Сибирь БВ
        • Печи отопительные Теплодар
        • Печь отопительная БУРАН
        • Печи отопительные Траян
      • Печи для бани и сауны
        • Дровяные
        • Электрические
    • Баки, расширительные баки и гидроаккумуляторы
      • Баки для воды
        • Серия ATV/ATV BW
        • Серия ATP/ QUADRO W
        • Серия COMBI/COMBI BW
        • Серия ATH
        • Баки для душа
      • Комплектующие для баков
      • Гидроаккумуляторы
        • Гидроаккумуляторы Aquasystem
        • Гидроаккумуляторы Reflex
        • Гидроаккумуляторы Wester
        • Гидроаккумуляторы Джилекс
      • Мембраны для гидроаккумуляторов
        • Мембрана для гидроаккумулятора Aquasystem ( Аквасистем)
        • Мембрана для гидроаккумулятора Wester ( Вестер)
        • Мембрана для гидроаккумулятора Elbi
        • Мембрана для гидроаккумулятора Uni-Fitt (Юнифит)
        • Мембрана для гидроаккумулятора Джилекс
        • Комплектующие для гидроаккумулятора и расширительного бака
      • Расширительные баки для системы отопления
        • Расширительные баки Джилекс
        • Расширительные баки Aquasystem
        • Расширительные баки Wester
        • Расширительные баки Reflex
        • Расширительный бак открытого типа из нержавеющей стали
        • Расширительный бак открытого типа из стали
      • Расширительные баки для системы ГВС
        • Wester
      • Топливные баки Aquatech
    • Дымоходы
      • Феррум
        • Адаптеры
        • Дымоходные трубы (0,5 мм)
        • Дымоходные трубы (0,8 мм)
        • Заглушка с конденсатоотводом
        • Зонты
        • Колено (0,5 мм)
        • Колено (0,8 мм)
        • Консоль
        • Конуса
        • Оголовки на сэндвич
        • Площадки монтажные
        • Старт сэндвичи
        • Сэндвич колено (0,5 мм)
        • Сэндвич колено (0,8 мм)
        • Сэндвич тройник (0,5 мм)
        • Сэндвич тройник (0,8 мм)
        • Сэндвич труба (0,5 мм)
        • Сэндвич труба (0,8 мм)
        • Тройники (0,5 мм)
        • Тройники (0,8 мм)
        • Фланцы
        • Хомуты
        • Шибера
      • Дополнительно
    • Водонагреватели и бойлеры
      • Буферные накопители
      • Бойлеры
        • ACV
        • PROTHERM
          • Навесной
          • Напольный
        • DRAZICE
          • Навесные
            • Бойлера вертикальные навесные комбинированные (ОКС)
            • Бойлера вертикальные навесные комбинированные (ОКС/1м2)
            • Бойлера вертикальные навесные косвенного нагрева (ОКС NTR/Z)
            • Бойлера горизонтальные навесные комбинированные (ОКСV)
            • Бойлера горизонтальные навесные косвенного нагрева (ОКСV NTR)
          • Напольные
            • Бойлера напольные комбинированные (ОКСЕ NTR, NTRR)
            • Бойлера напольные косвенного нагрева (ОКС NTR, NTRR)
            • Бойлера напольные косвенного нагрева гранёной формы (ОКН NTR)
            • Бойлера напольные косвенного нагрева гранёной формы с верхними выводами (ОКН NTR/HV)
            • Бойлера напольные косвенного нагрева с верхними выводами (ОКС NTR/HV)
            • Бойлера напольные косвенного нагрева с возможностью подключения ТЭНа (ОКС NTR, NTRR/1, NTR/HP)
            • Бойлера напольные косвенного нагрева с возможностью подключения ТЭНа (ОКС NTR/BP, NTRR/BP)
        • GORENJE
        • Arderia
        • Hajdu
      • Газовые колонки
        • Electrolux
        • Neva
        • Ладогаз ( г. Тула )
        • Искра
      • Дровяные колонки
        • Дровяные колонки в сборе
        • Баки для дровяной колонки
        • Топки для дровяной колонки
        • Комплектующие для дровяной колонки
      • Электрические накопительные
        • Electrolux
        • Garanterm
        • Thermex
      • Запчасти для водонагревателей
        • ТЭНы к водонагревателям
        • Термостаты к водонагревателям
        • Аноды к водонагревателям
    • Насосы
      • Циркуляционные насосы
        • Циркуляционные насосы Pedrollo
        • Циркуляционные насосы Wester
        • Циркуляционные насосы Leberg
        • Циркуляционные насосы Джилекс
        • Циркуляционные насосы Zota
          • Циркуляционные насосы Zota RING
      • Насосы для дренажа и канализации
        • Насосы Pedrollo для дренажа и канализации
          • Pedrollo ТOP MULTI (колодезные)
          • Pedrollo TOP (дренажные)
          • Pedrollo RX (дренажные)
          • Pedrollo RX VORTEX (дренажные)
          • Pedrollo ZX1 (фекальные)
          • Pedrollo VX (фекальные)
          • Pedrollo BC (фекальные)
          • Pedrollo МС (фекальные)
          • Pedrollo DCm (дренажные)
          • Аксессуары для насосов
          • Pedrollo PVXC
          • Pedrollo PVXCm
          • Pedrollo PMCm
          • Pedrollo ZDm
          • Pedrollo PMC
        • Насосы Джилекс серии “Дренажник” для дренажа и канализации
      • Скважинные насосы
        • Скважинные насосы Джилекс серии “Качан”
        • Скважинные насосы Pedrollo
        • Скважинные насосы Водолей
        • Скважинные насосы Джилекс серии ” Водомет”
      • Канализационные установки
        • Канализационные установки SFA
      • Насосные станции
        • Насосные станции VECTOR PUMP
        • Насосные станции Pedrollo
        • Насосные станции AQUATECHNICA – удобство использования для вашего дома и дачи
        • Насосные станции Джилекс серии Джамбо
      • Поверхностные насосы
        • Поверхностные насосы VECTOR PUMP
        • Поверхностные насосы Pedrollo
        • Поверхностные насосы AQUATECHNICA
        • Поверхностные насосы Джилекс серии Джамбо
      • Вибрационные насосы
        • Насос Водолей (г. Киров)
        • Насос Ливнь (г.Ногинск)
        • Насос Малыш (г. Ливны)
        • Насос Малыш (г.Бавлены)
        • Насос Ручеек (г.Могилёв)
      • Погружные насосы для колодца
        • Погружные насосы Pedrollo для колодцев
        • Погружные насосы Джилекс серии Водомет А для колодцев
      • Повысительные насосы
        • Насосы поддержания давления Pedrollo
      • Автоматика и принадлежности
        • Пульт управления насосом
        • Блок автоматики управления насосом
        • Реле давления управления насосом
        • Штуцер 5-ти ходовой
        • Манометр
        • Оголовок для скважины
        • Трос для насоса
        • Кабель для насоса
        • Поплавковый выключатель
        • Датчик сухого хода для насоса
    • Комплектующие для системы отопления
      • Удаленное управление системой отопления
      • Комплектующие
      • Насосные группы
      • Распределительные системы
      • Топливные брикеты
      • Шкафы сантехнические распределительные
      • Антифриз для отопления
        • DIXIS
        • Hot Blood
        • Теплый ДОМ
      • Средство для очистки теплотехнических поверхностей
    • Комплектующие для системы водоснабжения
      • Кессоны для скважин
    • Оборудование для бассейнов
      • Химия для бассейнов
        • Альгициды для бассейнов (пр-во Германия)
        • Альгициды для бассейнов (пр-во Россия)
        • Зимние консерванты для бассейнов
        • Кислородосодержащие реагенты
        • Коагулянты для бассейнов (пр-во Германия)
        • Коагулянты для бассейнов (пр-во Россия)
        • Очистители для бассейнов
        • Регуляторы уровня рН (пр-во Германия)
        • Регуляторы уровня рН (пр-во Россия)
        • Тестеры для бассейнов
        • Хлорсодержащие реагенты (пр-во Германия)
        • Хлорсодержащие реагенты (пр-во Россия)
    • Различные товары
      • Декоративные канаты
      • Натуральные заборы
    • Сантехника
      • Умывальник тюльпан
        • Monaco
      • Мебель для ванной комнаты
        • Монако (Monaco)
          • Коллекция Астерия
      • Унитазы
        • Monaco (Монако)
        • Style lux
      • Биде
        • Биде Monaco VB3
    • Система очистки воды
      • Фильтры для воды
    • Септики
      • Биоактиваторы
      • Очистные станции
        • Ekodin TW
        • Моноблок-T
        • Флексидиблок
      • Септик Танк
    • Трубы и фитинги
      • Сварочные аппараты
      • Полипропиленовые трубы
        • PRO AQUA
        • Dizayn
      • Металлопластиковые трубы
        • Henco
        • Valtec
    • Предохранительная арматура
      • Клапаны обратные
      • Клапаны предохранительные
      • Клапаны электромагнитные
      • Редукторы давления

    Ширина – 500 мм
    Высота – 1180 мм
    Глубина – 895 мм
    Максимальная длина поленьев – 550 мм
    Диаметр для подвода и отвода воды – 1 1/2″
    Число контуров – одноконтурный
    Установка – напольная
    Максимальная высота дымовой трубы – 8 м
    Для помещений – 168–240 м²
    Мощность – 24 кВт
    Вес – 310 кг
    Диаметр дымохода – 150 мм
    Размеры дверки для закладки топлива в камеру сгорания – 240 х 240 мм
    Вид топлива – дерево, уголь
    КПД – 92 %
    Максимальный объем отопительной системы – 0. 6 м³
    Максимальная рабочая температура – 95 оС
    Температура дымовых газов – до 190 оС
    Предпочтительная влажность дров -не более 50%
    Объем топки – 0.101 м³

    Рекомендуем

    видов, устройство, обзор лучших производителей

    Годы идут, наука и техника идут вперед, а твердое топливо по-прежнему востребовано. Сжигание дров в традиционной печи или в буржуйке малоэффективно, но ситуацию изменили пиролизные отопительные котлы – агрегаты отличаются высоким КПД и относительно простой эксплуатацией.

    Согласитесь, это достаточно весомые аргументы при обустройстве автономного отопления. Если вы ищете эффективный котел для дома, то вам стоит присмотреться к пиролизным котлам.

    Мы расскажем, как долго устроены и работают горелки, каковы их технические и эксплуатационные особенности, а также предоставим обзор наиболее рейтинговых моделей отечественных и зарубежных производителей.

    Содержание статьи:

    • Что такое пиролиз
    • Устройство и работа пиролизного котла
    • Котлы верхнего горения
    • Особенности эксплуатации газогенераторных котлов
    • Обзор популярных моделей Выводы
      • 90 по теме

    Что такое пиролиз

    Дрова, пожалуй, самое первое топливо в истории человечества. Почти все знают, как быстро они сгорают на открытом воздухе, и что тепла выделяется не так много. Но ситуация кардинально меняется, если создать иные условия для процесса горения.

    Так называемое пиролизное сжигание осуществляется в закрытых камерах. Туда загружаются дрова или другое твердое топливо аналогичного типа: пеллеты, опилки, древесные отходы и т.п.

    Топливо воспламеняется, а затем количество воздуха, поступающего в камеру, уменьшается.

    Галерея изображений

    Фото

    К пиролизным котлам относятся все твердотопливные теплогенераторы длительного горения, работающие на твердом топливе

    Значительная часть тепловой энергии, поставляемой котлами длительного горения, обеспечивается процессом сжигания пиролизного газа

    В пирокотле сложные химические соединения расщепляются на более простые составляющие под действием высокой температуры без применения реагентов

    В результате термической обработки топлива образуется газ, который легче и проще сгорает. Потому что пиролизные котлы относятся к газогенераторным

    В пиролизной установке непрерывно выделяется огромное количество тепловой энергии, а вывозить можно только необходимый объем

    Желающим сделать пирокотель своими руками следует принять во внимание учитывать, что в связи с постоянно происходящими процессами высокотемпературного горения для изготовления топки 9 необходима термостойкая футеровка0003

    По схеме сжигания пиролизные котлы делятся на агрегаты естественного и форсированного типа. Натуральные дешевле, но менее эффективны, чем форсированные, безнаддувные

    По специфике обслуживания системы пирокотлы делятся на одноконтурные и двухконтурные. Первые предназначены только для отопления, вторые служат для отопления и ГВС

    Пиролизные котлы заводского изготовления

    Схема увеличения мощности установки

    Принцип работы и КПД пиролизного котла

    Основа работы газогенераторного оборудования

    Экономические преимущества пирокотля

    Специфика самодельных изделий

    Естественный и принудительный тип горения

    Одноконтурное пиролизное оборудование

    Как известно, при горении происходят окислительные процессы, т. одним из основных участников которого является кислород, содержащийся в воздухе. Если кислорода мало, реакция замедляется и дрова горят медленно, ведь в таких условиях они просто тлеют. При этом выделяется некоторое количество тепловой энергии, золы и горючего газа.

    Процесс пиролиза на этом не заканчивается. Газ, полученный при сжигании первичного топлива, смешивается с воздушными массами и также сгорает. В результате он выделяет гораздо больше тепловой энергии, чем при использовании стандартных теплогенераторов.

    Поэтому пиролизные котлы демонстрируют очень приличный КПД по сравнению со своими чисто , а также часто дают возможность существенно сэкономить на отоплении.

    Преимущество отопительного оборудования данного типа в том, что принцип его действия и устройство относительно несложны. Количество воздуха, поступающего в камеру сгорания, регулируется обычной механической заслонкой. Простая конструкция обеспечивает надежность устройства, поломки для пиролизных котлов – явление не частое.

    На этой схеме наглядно показаны все стадии процесса пиролизного горения. Температура внутри устройства может достигать 1200°С (+)

    Еще один плюс пиролизных котлов – длительный период горения. Полная загрузка устройства топливом позволяет не мешать процессу в течение нескольких часов, иногда более суток, т.е. нет необходимости постоянно подбрасывать дрова в топку, как это бывает при открытом горении.

    Конечно, это не значит, что пиролизный котел можно оставлять без присмотра. Как и в случае с другим отопительным оборудованием, существуют строгие правила техники безопасности.

    Стоит помнить, что пиролизный котел не всеяден – влажность топлива должна быть низкой. В противном случае часть драгоценной тепловой энергии будет расходоваться не на нагрев теплоносителя, а на сушку топлива.

    Котлы пиролизного сжигания, особенно из чугуна, имеют значительный физический вес, поэтому всегда представлены только напольными моделями

    При реализации пиролизного сжигания топливо выгорает практически полностью, потребуется много чистить устройство реже, чем при использовании традиционного твердотопливного котла. Мелкая зола, полученная после очистки, используется в качестве удобрения. Сгорание топлива в таких котлах осуществляется сверху вниз.

    Поэтому возможности естественной циркуляции воздуха в топке заметно ограничены. Использование принудительного нагнетания воздуха с помощью вентилятора значительно повышает КПД устройства, но в то же время делает котел энергозависимым, так как вентилятору требуется электроэнергия.

    Устройство и работа пиролизного котла

    Топка пиролизного котла разделена на два отсека. В первом сжигают дрова, а во втором вторично сжигают смесь пиролизных газов и воздуха. Отделяет первую камеру от второй колосниковой решетки, на которой укладывается топливо.

    Воздух обычно нагнетается небольшим вентилятором. Хотя в небольших моделях иногда для создания тяги используется дымосос.

    На этой схеме показано устройство пиролизного котла нижнего горения. Дрова горят медленно с небольшим количеством кислорода и выделяют горючий газ (+)

    Главным отличием пиролизного котла от классической твердотопливной модели можно считать наличие принудительной вентиляции. Корпус устройства состоит из двух вставленных друг в друга частей. Пространство между стенками заполнено теплоносителем, роль которого традиционно играет вода.

    Сначала в первый отсек топки пиролизного котла загружается топливо, затем включается вентилятор и поджигается топливо. Образовавшиеся горючие газы передаются во второй отсек, смешиваются с воздухом и сжигаются.

    Температура горения может достигать 1200°С. Вода в наружном теплообменнике нагревается и циркулирует по системе отопления дома. Остатки продуктов сгорания удаляются через дымоход.

    В относительно высокой цене можно упрекнуть приборы, использующие пиролизный принцип горения. Обычный твердотопливный котел стоит значительно дешевле. А вот в котлах длительного горения дрова прогорают практически полностью, чего не скажешь о классическом котле.

    Дрова для пиролизного котла имеют определенные требования к размеру и влажности. Подробную информацию можно найти в инструкциях производителя.

    При выборе пиролизного котла следует помнить, что недорогие маломощные модели обычно рассчитаны только на дрова. Дорогие модификации способны работать на разных .

    Причем загружать топливо в устройство придется по максимуму, снижение нагрузки приводит к повышенному образованию золы и сажи, а также негативно сказывается на работе агрегата в целом.

    Котлы с верхним горением

    Одним из вариантов пиролизного устройства является котел с верхним горением. Принцип работы этих двух агрегатов очень похож.

    Таким же образом в топку загружается большое количество твердого топлива низкой влажности, принудительно нагнетается воздух и топливо тлеет с пониженным количеством кислорода. Клапан, контролирующий поток кислорода, устанавливается в нужное положение.

    Схема устройства котла верхнего горения Топка такого котла имеет глухое дно, частицы продуктов сгорания выводятся через дымовую трубу (+)

    Но у котлов длительного горения нет ни зольника, ни колосника. Нижняя часть представляет собой глухую металлическую пластину. Такие котлы устроены так, что дрова сгорают полностью, а небольшое количество золы, оставшейся в топке, выдувается воздухом.

    Такие устройства отличаются высоким КПД, а также работают при температурах выше 1000°С.

    Главная особенность таких устройств в том, что они действительно обеспечивают длительный срок службы при полной нагрузке. Топливная камера в таких устройствах обычно имеет форму цилиндра.

    Топливо загружается в него сверху, сверху, по центру, закачивается необходимый для горения воздух.

    В котлах верхнего горения устройство нагнетания воздуха представляет собой подвижный элемент, опускающийся по мере горения дров

    Таким образом, происходит медленное тление верхнего слоя топлива. Топливо постепенно выгорает, его уровень в топке снижается. При этом меняется положение устройства подачи воздуха в топку, этот элемент в таких моделях подвижен и практически лежит на верхнем слое дров.

    Вторая стадия сжигания осуществляется в верхней части топки, которая отделена от нижнего отсека толстым металлическим диском. Горячие пиролизные газы, образующиеся при сгорании топлива внизу, расширяются и движутся вверх.

    Здесь они смешиваются с воздухом и сгорают, дополнительно передавая теплообменнику солидную порцию тепловой энергии.

    Балка, удерживающая диск, разделяющий камеру сгорания на две части, как и сам этот диск, при работе котла верхнего горения постоянно подвергается воздействию высокой температуры. Со временем эти элементы выгорают, их придется периодически заменять.

    На выходе из второй части топливной камеры обычно устанавливается регулятор тяги. Это автоматическое устройство, которое определяет температуру теплоносителя и в зависимости от полученных данных регулирует интенсивность движения горючего газа. Он защищает устройство от возможного перегрева.

    Стоит отметить, что внешний теплообменник в таких котлах реагирует на изменение скорости циркуляции жидкости в теплообменнике, т.е. колебания температуры. На поверхности устройства сразу же образуется слой конденсата, который вызывает коррозию, особенно если речь идет о стальных котлах.

    Желательно брать устройство из чугуна, которое гораздо лучше противостоит такому удару.

    Хотя топливо в пиролизных котлах длительного горения должно сгорать без остатка, на практике это происходит не всегда. Иногда зола спекается, образуя частицы, которые трудно удалить с помощью воздушного потока.

    При скоплении в топке большого количества таких остатков может наблюдаться заметное снижение тепловой мощности агрегата. Поэтому котел верхнего горения необходимо периодически очищать.

    Особенностью устройств этого типа является то, что по мере сгорания топлива его можно загружать, не дожидаясь, пока сгорит вся топливная закладка. Это удобно, когда нужно избавиться от горючих бытовых отходов.

    Существуют также разновидности котлов верхнего горения, которые работают не только на древесном топливе, но и на угле. В пиролизных котлах этого типа нет сложных блоков автоматики, поэтому серьезные поломки случаются крайне редко.

    Конструкция котла верхнего горения позволяет при необходимости загружать топку только частично. Однако в этом случае воспламенение верхнего слоя топлива может оказаться непростым делом. Само топливо необходимо просушить, дрова из открытых поленьев для такого котла не подходят.

    Топливо крупных фракций также нельзя использовать для данного вида техники, т.е. дрова придется колоть на мелкие куски.

    Особенности эксплуатации газогенераторных котлов

    КПД пиролизного котла зависит от вида и качества топлива. Технически в топку можно загрузить не только дрова, но и уголь, и даже торф, большинство современных моделей котлов рассчитаны на использование нескольких видов топлива.

    Древесина сгорает примерно через 5-6 часов, в зависимости от сорта. Чем тверже дерево, тем дольше оно горит.

    Современные модели пиролизных котлов могут работать на различных видах древесного топлива: дрова, брикеты, пеллеты, уголь, торф и др.

    Около десяти часов уйдет на сжигание каменного угля, столько же бурого уголь тлеет в течение восьми часов. На практике метод пиролиза демонстрирует наибольшую теплоотдачу при загрузке сухим деревом. Оптимальными считаются дрова влажностью не более 20% и длиной около 45-65 см.

    При отсутствии доступа к такому топливу можно использовать уголь или другое ископаемое топливо: специальные и древесные пеллеты, отходы деревообработки, торф, целлюлозные материалы и др.

    Перед началом эксплуатации котла внимательно изучить рекомендации производитель устройства в отношении топлива.

    В пиролизных котлах подача воздуха регулируется обычными механическими клапанами. Отсутствие сложной электроники обеспечивает высокую отказоустойчивость

    Слишком влажное топливо в таких устройствах недопустимо. При его сжигании в топке образуются дополнительные водяные пары, которые способствуют образованию побочных продуктов, таких как смола и сажа.

    Загрязняются стенки котла, снижается теплоотдача, со временем котел может даже перестать работать и заглохнуть.

    При использовании для пиролизного котла дров со слишком высокой влажностью внутри устройства возникнут условия для образования смолы, что ухудшит теплоотдачу устройства и может привести к поломкам

    Если в топку закладывать сухое топливо топка и котел настроены правильно, пиролизный газ, полученный в результате работы устройства, будет давать желто-белое пламя. Такое горение сопровождается незначительным выбросом побочных продуктов сгорания топлива.

    Если цвет пламени окрашен по-другому, есть смысл проверить качество топлива, а также настройки прибора.

    Пиролизные газы в смеси с воздухом горят ровным желто-белым пламенем. Если цвет пламени изменился, может потребоваться проверка настроек котла или качества топлива

    В отличие от обычных твердотопливных аппаратов, перед загрузкой дров в пиролизные котлы, работающие на твердом топливе, топку следует протопить.

    Для этого выполните следующие действия:

    1. Мелкая сухая растопка (бумага, щепа и т.п.) загружается на дно печи
    2. Поджигается факелом из подобных материалов.
    3. Закрыть дверцу камеры сгорания.
    4. Дверь загрузочной камеры слегка приоткрыта.
    5. Добавляйте порции растопки по мере ее горения.
    6. Процесс повторяется до образования на дне слоя тлеющего угля.

    К этому моменту топка уже прогревается примерно до 500-800°С, создавая условия для загрузки основного топлива. Не используйте бензин, керосин или другие подобные жидкие вещества для розжига растопки. Прежде чем разогревать топку котла длительного горения, убедитесь, что устройство готово к работе.

    Характерной особенностью котлов пиролизного сжигания является малое количество золы и золы, что облегчает процесс очистки устройства и обслуживания его

    Для этого проверяют на тягу, герметичность дверей, исправность запорных механизмов и регулировочное оборудование, наличие и т.д.

    Затем включите термостат, чтобы убедиться, что на устройство подается напряжение. После этого открывают заслонку прямой тяги и котел проветривают в течение 5-10 минут.

    Обзор популярных моделей

    Следует понимать, что любой пиролизный котел представляет собой достаточно тяжелый агрегат, который не предназначен для подвешивания на стену. Такие устройства можно использовать как для обогрева небольшого дома, так и для просторных дач. Как и другие отопительные агрегаты, различаются по мощности.

    При выборе котла пиролизного сжигания следует руководствоваться такими показателями, как тепловая мощность устройства, размер загрузочной камеры, наличие второго контура и др.

    На этот индикатор обычно ориентируются покупатели.

    Среди популярных моделей данной техники следует отметить:

    • Атмос (Украина) – представлены аппаратами, которые могут работать на дровах и угле, мощность варьируется от 14 до 75 киловатт.
    • Attack (Словакия) – способен справиться с обогревом помещений до 950 кв. м, некоторые модели способны продолжать работу даже при отключении электричества.
    • Bosch (Германия) – качественная продукция известного бренда, мощность варьируется в пределах 21-38 киловатт.
    • Buderus (Германия) представлены линейками Электромет и Логано , первая хорошо известна в Европе как классический вариант пиролизного котла, вторая более современные варианты, предназначенные для частных домов.
    • Гефест (Украина) – мощные устройства с КПД до 95%.
    • КТ-2Е (Россия) специально разработан для больших жилых помещений, мощность агрегата 95 киловатт.
    • Опоп (Чехия) – относительно недорогие котлы, надежные и долговечные, мощность 25-45 киловатт.
    • Stropuva (производства Литвы или Украины) мощностью семь киловатт вполне подойдет для небольшого дома, но в модельном ряду представлены и более мощные устройства.
    • Viessmann (Германия) – идеальный выбор для частного домовладения, мощность от 12 киловатт, использование современных технологий позволяет экономить топливо.
    • «Буран» (Украина) мощностью до 40 киловатт – еще один популярный вариант для владельцев больших коттеджей.
    • «Логика» (Польша) мощные устройства мощностью 20 киловатт легко отапливают помещения площадью до 2 тыс. кв. м, это скорее котел для производственных нужд: отопление цехов, офисов, теплиц и т. д.

    При выборе пиролизного котла для частного дома стоит обратить внимание на модели с двумя контурами, чтобы не только отапливать жилище , но и обеспечить его автономным горячим водоснабжением.

    Теплообменник для ГВС может быть накопительного или проточного типа. Для последнего варианта используются модели котлов повышенной тепловой мощности.

    Если вы хотите сэкономить, то можете попробовать сделать пиролизный котел своими руками. Технология его сборки описана в .

    Выводы и полезное видео по теме

    В данном видео показан принцип работы пиролизного котла:

    Подробный обзор работы котла верхнего горения можно посмотреть здесь:

    Пиролизные котлы стоят недешево, но полностью оправдывают вложенные в их приобретение средства. При правильном монтаже и обслуживании такие устройства будут обеспечивать дом стабильным и недорогим теплом.

    Ищете пиролизный котел для отопления дома? Или есть опыт эксплуатации таких агрегатов? Пожалуйста, оставляйте комментарии к статье и делитесь своими впечатлениями об использовании пиролизных котлов. Форма обратной связи расположена в нижнем блоке.

    Устройства для сжигания твердого топлива и риск пиролиза

    Решение домовладельца об опасности, связанной с неправильным типом дымоходной системы, используемой для центральной канальной дровяной печи

    Подробнее Строительная наука

    Раньше я проводил проверки по оценке рисков для пары небольших местных компаний взаимного страхования. Эти компании страховали имущество, которое считалось «высокорисковым». Большинство из них находились в сельской местности, до некоторых можно было добраться только на лодке, квадроцикле или снегоходе, и часто они находились далеко от ближайшей пожарной части. У многих были приборы для сжигания твердого топлива, обычно дровяная печь или камин. Часть моей работы заключалась в том, чтобы убедиться, что у дровяной печи или камина есть надлежащие зазоры для горючих материалов, надлежащая защита пола, а также чтобы дымоходы и дымоходы соответствовали требованиям производителя и/или нормам. Большинство установок были безопасными, но иногда я обнаруживал, что дом может сгореть.

    На первом фото один из таких домов. Для центральной канальной дровяной печи был использован неправильный тип дымоходной системы. Если сайдинг в какой-то момент и не загорелся, то очень близко. Домовладелец, должно быть, осознал ошибку и установил новую дымоходную систему класса А до моего осмотра.

    Камины и дровяные печи

    Прежде чем я расскажу, что такое пиролиз, я дам краткий обзор частей и частей твердотопливного прибора, в частности, камина или дровяной печи.

    Камин может быть каменным или изготовленным на заводе с металлической вставкой, обычно, но не всегда встроенной в наружную стену или перед ней. Дровяная печь немного отличается; эти дровяные приборы обычно являются отдельно стоящими и в основном изготавливаются на заводе с включением в список Underwriters Laboratories (UL) или другой испытательной организации, что означает, что устройство было протестировано и признано безопасным, если оно установлено в соответствии с указаниями производителя. Я видел бочковые и самодельные дровяные печи, которые не внесены в список UL и требуют большего расстояния до горючих материалов. Некоторые страховые компании не принимают горящие приборы, не входящие в список UL.

    Дымоход – это проход, через который дымовые газы выходят из здания. Дымоходная система для камина, как правило, представляет собой либо каменную кладку, либо металлическую систему класса А заводского изготовления с двойными или тройными стенками, соединенную непосредственно с камином. Каждая из этих дымоходных систем имеет зазоры до деревянных строительных материалов: 1 дюйм для каменного дымохода, 2 дюйма для металлического дымохода класса А.


    Эта отдельно стоящая дровяная печь оснащена дымоходом, который соединяется с дымоходом класса А. Эта установка не была утверждена; дымовая труба представляет собой оцинкованный воздуховод, не одобренный для этого применения.

    Система дымохода для отдельно стоящей дровяной печи снова будет либо каменной, либо изготовленной на заводе металлической системой класса А. Разница в том, что для соединения дровяной печи с дымоходом часто используется другая труба; это называется дымоход. Дымоход представляет собой одностенную трубу из синей или черной стали диаметром 24 или тяжелее. Температура поверхности этих труб становится намного выше, чем у дымоходных систем, и требуется больший зазор до горючей поверхности. Дымоход может подключаться либо к системе дымохода класса А, либо к каменной системе дымохода. Требуемый зазор от дымохода до горючей стены или потолка составляет 18 дюймов. Существуют утвержденные способы уменьшения этого зазора с помощью теплозащитных экранов из различных материалов. Гипсокартон, прикрепленный непосредственно к деревянному каркасу, не считается теплозащитным экраном, 18-дюймовый. Для этой общей сборки стены и потолка потребуется зазор дымохода.

    Возможности для пиролиза

    Пиролиз определяется как химическое разложение древесины или угля путем применения только тепла в отсутствие кислорода. Если кратко, то это повторный нагрев древесины, в результате которого изменяется ее химический состав и температура воспламенения. Как правило, этот процесс происходит в течение длительного периода времени и включает множество циклов нагревания и охлаждения при температуре до 200°F.

    На фотографии выше показано, как кто-то модифицировал стандартную отдельно стоящую дровяную печь и превратил ее в печь для сауны. Дровяная печь не внесена в список UL, а это означает, что расстояние от печи до любой горючей поверхности становится равным 36 дюймам. При такой угловой установке расстояние до любой стены будет составлять 36 дюймов от задних углов печи. Минимальный зазор дымохода в этом случае будет 18 дюймов. Изменение цвета деревянных панелей за печью свидетельствует о пиролизе. Существует непосредственная опасность воспламенения дров без открытого пламени просто потому, что достигнута определенная температура деревянных панелей.

    Эта дровяная печь для сауны также имеет следы пиролиза. Обесцвечивание справа от печки могло сгореть без открытого пламени. Возгорание произошло на нижних деревянных перилах; владелец, вероятно, использовал печь для сауны, когда начался пожар. Они попытались предотвратить повторение этого события, поместив защитный материал между печкой и рельсом.

    (Ни одна из этих дровяных печей не была утверждена, что повлияло на страховой полис домовладельца.)

    Допуск к горючим материалам не ограничивается установками дровяных печей и каминов. Я слышал о том, что устройства нагрева мазута не работают должным образом и достигают температуры дымовых газов почти 1000°F. Устройства с естественной тягой, использующие системы дымоходов B-vent, также могут выделять некоторое количество тепла и предъявляют требования к зазору до горючих материалов. Хотя это менее распространено, риск пиролиза все еще возможен в системах отопления с более низкой температурой.

    В последнее время произошел всплеск затрат на электроэнергию. На моем рынке это обычно означает, что люди будут искать менее дорогие способы согреться в отопительный сезон. Дровяное отопление в районе с обилием дров – один из таких вариантов. Высокотемпературные явления, возникающие при нормальной работе некоторых отопительных приборов, могут воздействовать на отдельные элементы строительных конструкций. Мы знали об этих рисках на протяжении десятилетий, но я все еще видел много плохо установленных каминов и дровяных печей, когда осматривал их. Пиролиз — это лишь один из факторов пожароопасности, связанных с приборами, работающими на твердом топливе. Убедитесь, что установка выполнена правильно, а эксплуатация соответствует безопасным методам. От этого может зависеть чья-то жизнь.

    ____________________________________________________________________________

    Рэнди Уильямс — строитель и оценщик энергии из Гранд-Рапидс, Миннесота. Фотографии предоставлены автором.

    Избранные блоги

    Размышления энергетического ботаника Посмотреть больше

    Рассмотрение вопроса об использовании энергии в жилых помещениях
    • г.

    Руководство по продукту Посмотреть больше

    • г.

    Тепло – BTG Bioliquids

    Тепло – BTG Биожидкости

    Замена ископаемого топлива пиролизным маслом может быть осуществлена ​​уже сегодня путем среднего или крупномасштабного (совместного) сжигания природного газа, угля или мазута в котлах, печах и турбинах.

    Модернизация этих систем требует ограниченных инвестиций, а благодаря экономии парниковых газов примерно на 90 % пиролизное масло дает уникальную возможность сделать ваше энергоснабжение более устойчивым, а также снизить вашу зависимость от цен на ископаемое топливо. Еще более интересным является его использование в децентрализованных решениях для ТЭЦ, например, в централизованном теплоснабжении или на крупных промышленных предприятиях, которые производят собственное электричество, тепло и/или пар.

    • Котлы
    • Газовые турбины
    • Дизельные двигатели

    Котлы

    Путем прямого сжигания в котле или печи пиролизное масло может использоваться для производства тепла. Это самое простое и понятное приложение. В этом применении пиролизное масло может заменить природный газ, тяжелое и легкое жидкое топливо, снижая выбросы углерода примерно на 90%.

    Различные производители теперь могут гарантировать производительность при использовании пиролизного масла в своих горелках, например, Dreizler в Германии и Stork Thermeq в Нидерландах. Горелку котла необходимо заменить на многотопливную горелку, чтобы пиролизное масло можно было смешивать с природным газом/мазутом, а трубы и накопительный бак должны быть изготовлены из нержавеющей стали (сам котел не требует замены). ). Многотопливная горелка предлагает полную гибкость, поэтому она может работать на 100% ископаемом топливе, если не будет доступного пиролизного масла.

    Благодаря замене природного газа возобновляемым пиролизным маслом на заводе Empyro на заводе по производству сухого молока FrieslandCampina в Боркуло прямые выбросы углерода сократились на 15 процентов. Каждый год экономится 10 миллионов м³ природного газа, что эквивалентно потреблению 8000 голландских домохозяйств.

    Это приложение предлагает компаниям возможность (полностью или частично) перейти с природного газа, сжиженного нефтяного газа или мазута на возобновляемое альтернативное топливо. Пиролизное масло конкурентоспособно по цене на печное топливо. Пиролизное масло не может конкурировать с нынешними низкими ценами на природный газ в большинстве стран Европы и США. В таких странах, как Швеция (налог на выбросы углерода), Финляндия и Бразилия с низкими ценами на биомассу и более высокой ценой на ископаемое топливо пиролизное топливо может конкурировать по цене. Кроме того, все большее число стран используют стимулы (или предписания для передового биотоплива) для пиролизного масла для замены ископаемого топлива (SDE+ в Нидерландах, стимулирование возобновляемого тепла в Великобритании и т. д.), чтобы преодолеть ценовой разрыв, а в Европе перейти на пиролизное масло также даст значительное количество углеродных кредитов ETS.

    Если ваша компания использует природный газ, сжиженный нефтяной газ или мазут для своих котлов для производства пара или горячей воды для промышленных процессов или (центрального) отопления, и вы ищете экологически чистую альтернативу, пожалуйста, свяжитесь с нами для получения дополнительной информации.

    Газовые турбины

    Газовые турбины могут использоваться для производства электроэнергии и тепла (ТЭЦ), например, в удаленных местах. Турбины OPRA в Хенгело поставляют газотурбинные генераторные установки для клиентов по всему миру в нефтегазовом, промышленном, коммерческом и морском секторах. Недавно газовая турбина OPRA класса OP16 мощностью 2 МВт была адаптирована для работы на пиролизном масле.

    OP16 имеет промышленную радиальную конструкцию, обеспечивающую прочность, надежность, высочайшую эффективность в своем классе и сверхнизкий уровень выбросов. После обширной серии испытаний и некоторых модификаций камеры сгорания компания OPRA теперь может поставлять эти турбины с гарантией их бесперебойной работы на пиролизном масле BTG-BTL. Это открывает сегодня возможность производить 100% зеленое тепло и электроэнергию в любом месте.

    Дизельные двигатели

    Во многих регионах мира дизельное топливо и природный газ все еще используются в дизельных двигателях для производства электроэнергии и тепла. Если в этих районах имеется биомасса, пиролизное масло можно производить на месте и использовать на месте для производства электроэнергии и тепла. Еще одно интересное применение — корабельные двигатели. В этой области применение пиролизного масла является одной из немногих коммерчески привлекательных альтернатив ископаемому топливу. Пиролизное масло успешно прошло испытания на стационарных дизельных двигателях. Требуются некоторые изменения в двигателях, в основном для предотвращения повреждения двигателя и топливной системы из-за содержания воды и кислотности пиролизного масла. Электрический КПД дизельных двигателей очень высок (>40%) по сравнению со всеми другими децентрализованными двигателями 9.0003

    альтернативы, включая газовые турбины и прямое сжигание биомассы для производства электроэнергии.

    Мы ожидаем вывода на рынок дизельных двигателей , которые могут работать на пиролизном масле , в ближайшие годы. Это открывает большой новый рынок для продажи пиролизного масла, поскольку эти двигатели могут использоваться как на судах, так и в тепловых и энергетических целях. Пиролизное масло можно производить по цене, конкурентоспособной с дизельным топливом. В ситуациях, когда в настоящее время используется дизельное топливо или мазут, пиролизное масло будет наиболее привлекательной устойчивой альтернативой.

    Наша технология: производство

    биомасла быстрого пиролиза (FPBO) из остатков биомассы
    • Процесс быстрого пиролиза состоит из термохимического разложения биомассы посредством быстрого нагрева, при температуре 450 – 600 °C в отсутствие кислорода
    • Широкий спектр сырья биомассы может быть преобразован в FPBO, гомогенный энергоноситель
    • Побочными продуктами процесса быстрого пиролиза являются тепло (пар) и энергия (электроэнергия)

    Подробнее

    Отзывы владельцев пиролизных котлов длительного горения. Твердотопливные пиролизные котлы длительного горения

    Твердотопливные пиролизные котлы длительного горения могут работать на древесине, брикетах, а также опилках. Многие модели внешне очень разные, но имеют одинаковое внутреннее устройство.

    Установка пиролизного котла

    В центре котла находится специальный теплообменник, отвечающий за температуру. Также имеется непосредственно загрузочная камера для укладки топлива. В верхней части котла находится электронный блок управления. Под загрузочной камерой находится отсек для сжигания топлива. Он соединен с первичным воздуховодом, изготовленным из жаропрочной стали. По бокам камеры сгорания имеется вкладыш из муллито-корундового бетона. Схема пиролизного котла длительного горения представлена ​​ниже.

    Как работает пиролизный котел?

    Для работы пиролизного котла сначала необходимо поместить топливо через загрузочную камеру на специальную решетку. Некоторые называют это «решеткой». Через эту решетку в последствии будет проходить воздушный поток. Затем топливо воспламеняется, а доступ кислорода ограничивается. В результате процесс горения идет очень слабо и выделяется пиролизный газ. Далее он попадает в камеру дожигания, где много воздуха. В результате их взаимодействия выделяется тепло. Лучшие пиролизные котлы длительного горения могут держать его в течение 8 часов.

    Самодельный пиролизный котел

    Самодельный пиролизный котел длительного горения сделать очень сложно. Однако есть много примеров того, как построить его классический вариант. Для этого понадобятся большие металлические круги, сварочные электроды, стальные листы и профильная труба. Кроме того, используется специальный шамотный кирпич и вентилятор. Конечно, вам понадобится сварочный аппарат. Используйте дрель, чтобы соединить стальные пластины. Для очистки всех краев котла без шлифовальной машинки не обойтись.

    Классические пиролизные котлы по технологии Вадима Беляева пользуются большим спросом. В этом случае можно сэкономить значительную сумму денег. Однако важно понимать, что самодельный пиролизный котел длительного горения в итоге может представлять большую угрозу для здоровья человека.

    Отзывы владельцев котла “Траян Т-10”

    Отзывы владельцев пиролизных котлов длительного горения “Траян Т-10” неплохие. Большинство потребителей считают эту модель универсальной. Хорошо держит тепло долгое время. Если полностью заполнить загрузочную камеру дровами, этого хватит на 7 часов. Кроме того, вы также можете использовать уголь и брикеты. По словам владельцев, эти пиролизные котлы длительного горения могут нагревать до 90 квадратных метров. При этом в доме должна быть установлена ​​система водяного отопления. Может быть как с естественной, так и с принудительной циркуляцией. Корпуса этих пиролизных котлов очень прочные, так как изготовлены из жаропрочной стали. При этом толщина металла в разных местах разная. Кроме того, владельцы отметили компактные размеры этого пиролизного котла, учитывая его мощность в 10 кВт.

    Экспертная оценка и характеристика котла “Траян Т-10”

    Эти пиролизные котлы длительного горения отзывы специалистов заслужили хорошие. Многие специалисты утверждают, что мощности этого устройства достаточно для обогрева дома площадью не более 100 кв.м. При этом высота потолков не должна быть более 3 м. Габариты этой модели вполне приемлемые. Ширина пиролизного котла 380 мм, длина 670 мм, высота 860 мм. Общий вес устройства 180 кг. По словам специалистов, объем системы отопления очень большой. Максимальный его показатель составляет до 0,25 куб. При этом КПД составляет 82%. Также следует знать, что максимальная рабочая температура составляет 90 градусов. В свою очередь объем воды в бойлере находится на уровне 18 литров. Также специалисты отметили удобные разъемы на выходе системы. Диаметр трубы в этом месте 1,2 см. Давление внутри котла поддерживается в нормальном состоянии.

    С подключением дымохода проблем быть не должно. Диаметр коннектора в этом месте 130 мм, что достаточно удобно для установки. В среднем дымоход должен иметь размер не менее 7 м. Следует отметить, что дымовые газы будут достигать температуры 130 градусов. Максимальные значения составляют 150 градусов. Загрузочная камера этого пиролизного котла довольно большая. Он позволяет закладывать туда дрова размером не более 450 мм. При этом размер топочной дверцы оставляет 220 на 200 мм. Объем печи, в свою очередь, составляет 0,055 куб. Стоимость котла 44000 руб. Полностью оправдан.

    Отзывы о котле “Траян Т-15”

    Отзывы владельцев пиролизных котлов длительного горения “Траян Т-15” говорят о том, что многим они нравятся благодаря установленному регулятору тяги. При этом все происходит в автоматическом режиме, а температура в доме поддерживается на стабильном уровне. Мощность этого пиролизного котла большая и составляет 15 кВт. По словам покупателей, этого достаточно для обогрева дома площадью 130 кв.м. Одна закладка дров способна обеспечить тепло в течение 8 часов. Все это значительно сэкономит затраты на топливо.

    Дополнительно владельцы отмечают удобство обслуживания таких котлов. Для этого достаточно открыть дверцу загрузочной камеры и достать пепел. Делайте это только раз в две недели. Сама печь большая, пользоваться ею удобно. За один раз можно положить более 6 кг дров. Дверь камеры хорошо открывается и плотно закрывается. При установке этого пиролизного котла проблем также не наблюдается. Однако его размеры весьма внушительны. Стоимость данной модели 50000 рублей.

    Отзывы специалистов о котле “Траян Т-15”

    Специалисты считают, что габариты данных пиролизных котлов длительного горения “Траян” достаточно велики. Их ширина составляет 480 мм, длина – 760 мм, а высота – 910 мм. При этом вес этой модели составляет целых 230 кг. Все это вносит определенные проблемы при монтаже дымохода.

    По словам специалистов, объем печи впечатляет. Все это позволяет использовать закладки угля с большой эффективностью. При этом пиролизный котел сможет сохранять тепло в течение 8 часов. В свою очередь, деревянная закладка сгорит быстрее. Высота дымохода при установке котла должна быть не менее 7 м. При этом надо учитывать диаметр для его соединения, который составляет всего 135 мм. А диаметр контура охлаждения 12 см. В целом КПД твердотопливных пиролизных котлов «Троян» составляет 85%. По словам специалистов, все это отразилось на объеме системы отопления. Этот показатель у данной модели находится на уровне 0,37 куб.

    Котел “PROTHERM PLUS 3”

    Отзывы владельцев пиролизных котлов длительного горения “PROTHERM PLUS 3” хорошие и многие покупатели хвалят их за дизайн. При этом размеры у них средние, а КПД достигает 70%. Как отмечают покупатели, этот котел отлично работает на угле, топливе, а также на брикетах. Кроме того, вы можете использовать чипсы и поддерживать в доме хорошую температуру.

    Панель управления этого котла очень удобная. Температуру охлаждающей жидкости можно отрегулировать в любой момент. К тому же его можно установить на пару с другими котлами и сэкономить деньги. Многим владельцам понравился удобный и понятный термометр на верхней панели. Регулятор мощности, в свою очередь, работает без задержек. Сам корпус котла не подвержен коррозии. Заслонка для контроля тяги дымохода работает очень тихо. Кроме того, он препятствует проникновению газов в дом. Этого не происходит даже при подбрасывании дров в загрузочную камеру. Стоимость этой модели 55 000 рублей.

    Мнение специалистов о котле “PROTHERM PLUS 3”

    Все специалисты сходятся во мнении, что этот котел достаточно мощный, но имеет свои недостатки. При загрузке угля тепловая мощность составляет 17 кВт. В это время, если использовать дрова, то этот показатель будет на уровне 13 кВт. В конце концов, это отразилось на диапазоне регулирования температуры. Максимум можно установить только 90 градусов. При такой мощности это совсем немного.

    Дополнительно специалисты отметили низкое давление в нижней камере, равное 3 бар. Выход для коннектора имеет диаметр 12 мм. Также следует отметить, что высота грузового отделения находится на уровне 28 см. Все это может создать определенные трудности в работе пиролизного котла. Камера сгорания, в свою очередь, имеет объем 32 000 кубометров. Смотрите, а в котел помещается всего 22 литра.

    Следует учитывать, что габариты данной модели далеко не компактны. Его высота составляет 107 см, ширина – 52 см, а глубина – 36,5 см. Общий вес находится на уровне 190 кг. Этот котел выпускается абсолютно любого цвета. Кроме того, можно отметить надежность внутренних секций, которые изготовлены из чугуна. Средняя толщина металла 4 мм. Из недостатков специалисты отмечают отсутствие возможности установки простого гидроаккумулятора. При этом встроенная автоматика оставляет желать лучшего.

    Новая модель “PROTHERM 20 DLO”

    Отзывы владельцев пиролизных котлов длительного горения “PROTHERM 20 DLO” самые разные. Некоторые считают эту модель достаточно универсальной. При этом его мощности в 20 кВт достаточно для обогрева помещения площадью 150 кв.м. Также обратите внимание, что на передней панели установлен удобный термоманометр.

    Как говорят владельцы, антипробуксовочная система очень проста. В этом случае заслонка дымохода работает плавно. Контроллер питания также успешно справляется со своими задачами. Кроме того, можно отметить возможность быстрого выбора температуры воды внутри бойлера. Для удобства регулятор мощности был установлен вдали от камеры сгорания. В этом случае горячий воздух никогда не попадет вам на руку. Все это создает комфорт для эксплуатации устройства. Сам демпфер легко регулируется. Корпус котла имеет плавную форму и отлично выглядит. Его поверхность полностью защищена от коррозии и теплового удара. Все это было достигнуто с помощью равномерного распределения тепла по внутренним секциям.

    Недостатки котлов “PROTHERM 20 DLO”

    Из недостатков владельцы выделяют большую топку. Иногда его очень трудно очистить. Пепел прибивается, как правило, к задней стенке и достать его непросто. Кроме того, нужно следить за влажностью дров. Если этот показатель превышает 20%, то использовать такое топливо будет невозможно. Установка котла, в свою очередь, требует специальной подготовки. Все это связано по большей части с подключением дымохода. В целом данные пиролизные двухконтурные котлы длительного горения «PROTHERM 20 ДЛО» достаточно практичны и экономичны.

    Моделирование пиролиза в стадийной схеме газификации низкопотенциального твердого топлива

    • Авторская панель Авторизация

    Что такое открытый доступ?

    Открытый доступ — это инициатива, направленная на то, чтобы сделать научные исследования бесплатными для всех. На сегодняшний день наше сообщество сделало более 100 миллионов загрузок. Он основан на принципах сотрудничества, беспрепятственного открытия и, самое главное, научного прогресса. Будучи аспирантами, нам было трудно получить доступ к нужным нам исследованиям, поэтому мы решили создать новое издательство с открытым доступом, которое уравняет правила игры для ученых со всего мира. Как? Упрощая доступ к исследованиям и ставя академические потребности исследователей выше деловых интересов издателей.

    Наши авторы и редакторы

    Мы являемся сообществом, состоящим из более чем 103 000 авторов и редакторов из 3 291 учреждения в 160 странах мира, включая лауреатов Нобелевской премии и самых цитируемых исследователей мира. Публикация на IntechOpen позволяет авторам получать цитирование и находить новых соавторов, а это означает, что больше людей увидят вашу работу не только из вашей собственной области исследования, но и из других смежных областей.

    Оповещения о содержимом

    Краткое введение в этот раздел, описывающий открытый доступ, особенно с точки зрения IntechOpen

    Как это работаетУправление настройками

    Контакты

    Хотите связаться? Свяжитесь с нашим головным офисом в Лондоне или командой по работе со СМИ здесь:

    Карьера:

    Наша команда постоянно растет, поэтому мы всегда ищем умных людей, которые хотят помочь нам изменить мир научных публикаций.

    Рецензируемая глава в открытом доступе

    Автор

    Александр Козлов, Анатолий Левин, Денис Свищев, Виталий Шаманский и Александр Кейко

    Представлено: 7 октября 2016 г. Просвещенное: 14 февраля 2017 г. Опубликовано: 5 июля 2017 г.

    DOI: 10.5772/67865

    Скачать бесплатно

    из отредактированного тома

    Отредактировано Мохамедом Самер

    . Обзор показателей главы

    1,875 Загрузка главы

    Просмотр полной метрики

    СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО

    Реклама

    Аннотация

    Данная статья посвящена разработке модели пиролиза древесины в винтовом реакторе как первой стадии процесса многостадийной газификации. . Конструктивно пилотный пиролизер представляет собой рекуперативный теплообменник, в котором теплоносителем является смесь отработанных и рециркуляционных газов. Для предотвращения слипания частиц и тепловых неоднородностей для транспортировки топлива применяют винтовой транспорт. Для описания кинетики пиролиза и транспорта летучих в частицах древесины и их перехода в газовую фазу были проведены исследования с использованием комплекса синхронного термического анализа. Для этого комплекса были разработаны оригинальные методики интерпретации измерений, в том числе методики технического анализа топлив и выявления детальной кинетики и механизма пиролиза. Проведено детальное численное моделирование пиролизера с помощью программы Comsol Multiphysics, позволяющей оптимизировать конструктивные и рабочие параметры процесса пиролиза в винтовом реакторе.

    Ключевые слова

    • пиролиз низкосортного твердого топлива
    • многостадийная газификация
    • винтовой реактор
    • CFD моделирование
    • термический анализ

    1.

    Введение и процессы одностадийной газификации топлива

    5 изучены досконально в России и других странах на протяжении ХХ века. Они остаются основой для создания и проектирования современного газификационного оборудования. Многочисленные исследования показали, что процессы одностадийной газификации уже достигли предела совершенства, за которым существенное улучшение их эксплуатационных характеристик оказывалось невозможным или невыгодным.

    Технология газификации, отвечающая современному уровню развития техники, должна соответствовать следующим критериям: (1) газификатор должен работать в автоматическом, преимущественно безлюдном режиме, (2) работа газификатора должна быть стабильной и обеспечивать незначительные колебания состава газа и скорости потока, возникающие случайным образом во времени, (3) он должен производить минимальное количество жидких и твердых отходов, (4) процесс конверсии должен быть, по возможности, малочувствительным к изменениям свойств топливной биомассы, то есть влажности содержание и размер частиц, 5) эффективность преобразования химической энергии топлива в химическую энергию газа должна достигать 80–85 %.

    Технология ступенчатой ​​газификации наиболее полно отвечает современным техническим требованиям. На первой стадии процесса организуют аллотермический пиролиз биомассы с использованием тепла генераторных газов и выхлопных газов двигательной установки. На этом этапе из топлива образуются летучие вещества (газ и смола). На второй стадии происходит разложение гудрона под действием нагретого воздуха и пара вне слоя топлива. Далее образовавшаяся парогазовая смесь вступает в реакцию с древесным углем на третьей стадии процесса.

    Реклама

    2. Обзор технологий многоступенчатой ​​газификации твердого топлива

    Один из первых многоступенчатых газификаторов был разработан и запатентован Антуаном де Лакоттом в 1940-х годах [1, 2]. Окислительный пиролиз происходил в верхней части реактора с неподвижным слоем. Его газообразные продукты отбирались из пространства над слоем топлива и направлялись во внешнюю камеру сгорания. Продукты окисления осмоленного газа возвращались в среднюю часть топливного слоя. Одна треть этих продуктов была переработана на стадии пиролиза, а две трети были задействованы в газификации угля.

    Полученный генераторный газ был очень чистым. Дизельный двигатель внутреннего сгорания на этом газе мог работать без капитального ремонта 30 лет [3].

    Реактор, аналогичный конструкции Антуана де Лакотта, был предложен и запатентован греческим исследователем Ламрпосом Элефсиниотисом [4]. Он установил подачу воздуха в зону окислительного пиролиза в шахте газификатора. Такое усовершенствование позволяет контролировать количество рециркулирующего газа, поступающего из камеры сгорания [5]. Недостатком газификаторов, изобретенных де Лакоттом и Элефсиниотисом, является низкий КПД газификации, что обусловлено большими тепловыми потерями внешней камеры сгорания. Имеется опыт размещения этой камеры внутри топливного слоя [6]. В этом случае тепло, поступающее из камеры, используется в процессе пиролиза, а не рассеивается в окружающую среду.

    Интересная конструкция многоступенчатого газификатора предложена в Техническом университете Дании [7, 8]. Отличие состоит в том, что стадия пиролиза выделена и протекает в отдельном винтовом реакторе, канал которого соединен с пространством над топливным слоем газогенератора с неподвижным слоем нисходящего потока. В этом пространстве часть пиролизных газов окисляется в воздушном потоке. Продукты сгорания поступают в угольный пласт на третьей стадии процесса. Отличительной особенностью этого многостадийного процесса является активное использование тепла генераторных газов и выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания для нагрева воздушного дутья и топлива в шнековом пиролизере. Химическая эффективность такого алло-автотермического процесса достигает 93 %, тогда как в автотермических условиях она не превышает 75–80 % [9, 10]. При этом содержание смол в неочищенном газе находится на уровне 15 мг/нм 3 . Такой газ можно использовать после его подготовки без дополнительной очистки. Технический университет Дании создал пилотную установку Viking мощностью 20 кВт ( E ). Его увеличенная версия мощностью 200 кВт ( E ) была реализована энергетической компанией Weiss в Дании [11]. Газификатор «Викинг» может использоваться для переработки топлива влажностью до 30 %. Дополнительный винтовой реактор ТЭЦ Вайс, предназначенный для сушки топлива, позволяет конвертировать биомассу с высоким содержанием влаги (до 60%). Удачная конструкция газогенератора Viking Технического университета Дании вдохновила некоторые коллективы на разработку и создание подобных установок. Группа Томаса Коха (компания ТК Энергия) упростила конструкцию многоступенчатого газификатора, отказавшись от обогрева винтового реактора и применив сложную систему рекуперации тепла [12]. В пиролизер подается воздух, что обеспечивает частичное сгорание топлива и работу этого реактора в автотермическом режиме. Пилотная установка мощностью 2,3 МВт ( т ) установлен в городе Гьол (Дания).

    Пилотная установка, аналогичная газификатору «Викинг», изготовлена ​​коллективом Института Циндао (Китай) [13, 14]. В качестве топлива они используют гранулированную биомассу, а мощность установки составляет 800 кВт ( т ). Исследователи из Шанхайского университета Цзяо Тонг (Китай) разрабатывают многоступенчатый газификатор мощностью 430 кВт ( f ) для переработки рисовой соломы [15]. В пиролизере этого газификатора вместо винтовой машины используется топливный поршень. Исследователи из Университета Де Кокоди изучают работу шнекового пиролизера, встроенного в многоступенчатый газификатор [16].

    Однако у газификатора Датского технического университета и его аналогов есть один общий недостаток. Высокая степень сгорания биомассы достигается только для фракционного топлива (щепы), приготовленного из твердых пород древесины. Такое топливо проходит через винтовой реактор с минимальным разрушением частиц, их дроблением и истиранием. Более того, слой угля на третьей стадии эффективно и стабильно газифицируется. Критической упаковки полукокса нет из-за накопления угольной пыли и золы. Переработка полифракционного или гранулированного топлива характеризуется значительным его недожогом. Например, степень конверсии топливного углерода в газификаторе Университета Цзяо Тун составляет 75–80 %. Массовая доля теряемого коксового остатка в установке ТЗ энергетики достигает 3–10 %. Столь значительное количество несгоревшего топлива приводит к снижению эффективности газификации и требует проведения мероприятий по его дальнейшей переработке и утилизации.

    Стоит отметить, что на сегодняшний день ни одна из созданных установок не была масштабирована и доведена до стадии промышленного производства, несмотря на успешную демонстрацию и большое количество патентов. Также можно констатировать, что технология многоступенчатой ​​газификации развивается гораздо медленнее, чем технологии одноступенчатой ​​газификации в 1990-е годы, даже несмотря на значительный рост цен на ископаемое топливо. Существуют технические трудности, препятствующие широкому внедрению технологии, например: (1) Количество рабочих параметров, влияющих на работу газогенератора, превышает 11. Это обстоятельство затрудняет оптимизацию режимов его работы. 2. Низкая температура третьей стадии процесса препятствует полному сгоранию остаточного угля, что приводит к снижению эффективности газификации и образованию большого количества твердых отходов. (3) Эксплуатация современного газового оборудования (двигатель внутреннего сгорания, топливный элемент, газовая микротурбина и др.) требует дополнительного удаления смол из газа до уровня 5–100 мг/нм 3 . Тонкая очистка газов значительно удорожает технологию. Для получения газа, практически не содержащего смол, требуется оптимизация второй и третьей стадий процесса.

    Таким образом, разработка перспективной малотоннажной технологии ступенчатой ​​газификации древесной биомассы должна опираться на детальное исследование теплофизики и химической кинетики процессов, происходящих в элементах оборудования.

    В этом исследовании мы предлагаем новую концепцию ступенчатого газификатора, которая предполагает, помимо использования винтового пиролизера, применение гибридного реактора с неподвижным слоем, сочетающего процессы как с нисходящим, так и с восходящим потоком. При этом используется тангенциальная подача воздуха, что обеспечивает хорошее перемешивание пиролизных газов с окислителем, а, следовательно, высокую скорость и полное разложение гудрона. Такая организация процесса позволяет газифицировать полукокс не только уносом потока продуктов неполного окисления пиролизного газа, полученного на первой стадии, но и продувкой нагретого воздуха в противотоке процесса по отношению к движению топлива. Блок-схема разработанного многоступенчатого реактора представлена ​​на рисунке 1.9.0003

    Рисунок 1.

    Блок-схема установки многоступенчатой ​​газификации. Обозначения: 1 — винтовой пиролизер, обогреваемый выхлопными газами двигателя внутреннего сгорания (ДВС); 2 – пространство над слоем топлива, камера сгорания генерирующего газа; 3 — двухступенчатый реактор с неподвижным слоем.

    В работе представлены результаты исследований первой стадии многостадийной газификации – аллотермического пиролиза древесины в винтовом реакторе.

    Объявление

    3.

    Методы CFD моделирования процесса пиролиза древесной биомассы

    В последние годы наблюдается непрерывная эволюция расчетных моделей пиролизных установок. Исследование, представленное в [17], дает математическое описание процесса пиролиза. Авторами разработана расчетная модель спроектированной ими установки. Модель состоит из набора стадий сушки, термического разложения, межфазных переходов и охлаждения. Таким образом, общая продолжительность процесса разложения древесного сырья τ м была представлена ​​совокупностью стадий: нагрев τ м , сушка τ д , термическое разложение τ тд , и охлаждение каменного угля τ с . Этот метод позволял разложить общую модель на пригодные для практической реализации подмодели, имеющие разную степень детализации и соответствующий вид уравнений (обыкновенный дифференциал или в частном дифференциале). Отличительной особенностью данной постановки задачи является использование одномерного представления распределения параметров в пространстве камеры пиролизера. Изменение температуры газовой фазы при ее прохождении через слой топлива определяли по уравнению:

    ∂T1∂τ=α∆TF(ρc)V−w∂T∂z,E1

    Решение уравнения. (1) и уравнение теплопроводности для частицы твердого топлива позволили учесть межфазный теплообмен: частицы топлива определяли авторы [17] из следующего выражения:

    dWdτ=β(pp−p)ρV2,E3

    Решая уравнения (2) и (3) с расчетом парциального давления позволили определить продолжительность стадии сушки.

    Таким же образом авторы [17] описывают все вышеперечисленные этапы. Единственным допущением в их модели было отсутствие неравномерного распределения параметров по сечению. Для верификации своей модели авторы [17] сделали экспериментальный стенд, поскольку в их случае, как и во многих других исследованиях, верификация построенных математических моделей основывается на уникальных экспериментальных данных. Это усложняет сравнительный анализ предлагаемых подходов к выбору наилучшего описания процессов, происходящих в подобных установках.

    Более подробное исследование частичной газификации на основе численного моделирования и применения термогравиметрического анализа представлено в недавних публикациях [18, 19]. Например, в работе [20] авторы применили трехмерное (3D) представление расчетной области, что позволило более точно определить изменение профилей температуры и скоростей движения газа вдоль моделируемой печи. Таким образом, достигнуто хорошее соответствие между расчетными данными и экспериментально измеренным процессом конверсии топлива. Модель в [21] включала следующие уравнения:

    r=kf∏i=1Nciv=AfTfexp(Eaf/RgT)∏i=1Nciv,E4

    ρCp∂T∂τ+ρCpu∇T=∇∙(k∇T)+Q,E5

    −n∙ (−K∇T)=ε(G−σT4),E6

    ρ∂u∂τ+ρu∙∇u=∇∙[−pI+µ(∇u+(∇u)T)−23µ(∇∙u )I]+F(a),E7

    ∂ρ∂τ+∇∙(ρu)=0,E8

    Проведенный авторами анализ результатов численного моделирования позволил сделать вывод о влияние тепла, выделяющегося в процессе газификации, на 3d температурные поля и скорости газов внутри топки. Таким образом, детальное трехмерное представление объекта в численных моделях является необходимым условием успешного описания сложных сопутствующих процессов, происходящих в процессе газификации.

    Подробный анализ математических моделей представлен в [20]. Большие размеры установок не позволяют строить высокодетализированные аэродинамические модели. Поэтому особое внимание уделяется разработке различных замыкающих соотношений, в частности уравнений кинетики химических реакций. Как и в большинстве других работ, в этих работах используются соотношения вида необходимый перечень условий, определяющих взаимосвязь между скоростями реакции и параметрами состояния, например, температурой. Авторы [21] справедливо отмечают, что такой метод применим только для определенных диапазонов температур, тогда как при высоких значениях (выше 475 К) он дает совершенно нереальные оценки скорости сушки твердого топлива. Можно сделать вывод, что применение уравнений. (9) и (10) без учета законов сохранения, естественно, создает условия для возникновения таких проблем. Также авторы [21] указывают, что CFD-модели, относящиеся к сплошной пористой среде, весьма привлекательны с точки зрения их возможной реализации.

    Таким образом, анализ существующих исследований показывает необходимость детального моделирования пространственно-распределенных процессов тепломассообмена, в том числе уравнений кинетики химических реакций, с учетом естественных ограничений, вытекающих из законов сохранения. Наиболее перспективным представляется представление уравнений тепломассообмена в трехмерной форме. В данном случае проблема корректного учета замыкающих связей в такой постановке не является исключительной характеристикой столь детальных описаний из-за недостаточной информации о многопараметрических моделях, описывающих процесс пиролиза. Таким образом, каждая новая математическая модель требует проверки с привлечением результатов многофакторных экспериментальных исследований.

    Реклама

    4. Математическая модель

    Геометрия, используемая для моделирования шнека, представлена ​​на рисунке 2. Внутреннее пространство заполнено твердой массой на 40%, что должно обеспечить легкую циркуляцию образующихся газов вокруг шнека. . Винт представляет собой спираль со стенкой толщиной 3 мм, навитую на полый вал. Внутреннее пространство пиролизера с твердым топливом и формованными продуктами отделено от греющих газов стенкой толщиной 5 мм. Винт представляет собой геометрически сложную конструкцию. Всего 11 полных спиральных витков с шагом 139.мм на полом стальном валу. Внешний диаметр спирали составлял 139 мм, диаметр вала 38,6 мм. При расчете учитывались тело шнека, вал и внешнее покрытие. Все объекты построены из цилиндров. Построение всех этих объектов вызвало появление поверхностей и областей малого размера в точке их пересечения. Общее количество компонентов в расчетной сетке равно N . Оптимальное распределение и размеры ячеек сетки рассчитывались с помощью программного обеспечения Comsol Multiphysics на основе соответствующих алгоритмов, обеспечивающих хорошую сходимость применяемых дифференциальных уравнений. Расчетная сетка включает разное количество ячеек:

    Рисунок 2.

    w3.org/1998/Math/MathML” xmlns:xlink=”http://www.w3.org/1999/xlink” xmlns:xsi=”http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance”> Расчетная сетка.

    Газовая часть включает горячий газ от двигателя внутреннего сгорания и газ внутри шнека над пористой средой.

    Поверхность твердотельных элементов включает все твердотельные поверхности.

    Для остальных он включает твердые объемные детали, такие как винт, спираль, покрытие и так далее.

    Программное обеспечение Comsol Multiphysics используется в качестве среды моделирования. Теплообмен в процессе пиролиза моделируется с учетом физических свойств (пористость, проницаемость и др.) среды:

    ρε((u∙∇)uε)=∇∙[−pI+µε(∇u+(∇u)T)−2µ3ε(∇∙u)I]−(µk+βF|u|+Qbrε2)u+ F,E11

    Экв. (11) отличается от модели [21] учетом пористости твердого топлива ε . В уравнении изменения масс Q br соответствуют массам газа, образующимся при разложении твердого топлива. Тогда уравнение неразрывности имеет следующий вид:

    ∇∙(ρu)=Qbr,E12

    Теплообмен в пиролизере рассчитывается с использованием эффективного коэффициента теплоотдачи:

    ρCpu∙∇T+∇∙(−keff∇T)=Q,E13

    В области высокотемпературных головок учитывался радиационный теплообмен:

    q=с0(T24−T14),E14

    Уравнение диффузионного барьера для плоскости, отделяющей пористое твердое тело от газового пространства в пиролизере, записывается следующим образом:

    −nDs,i∇ci,u=Ds,ids(ci,u−ci,d )−nDs,i∇ci,d=Ds,ids(ci,u−ci,d),E15

    где d s – толщина барьера, мм; D и – коэффициент диффузии, м 2 /с. В расчетах принята толщина слоя 5 мм и коэффициент диффузии 1e−6 м 2 /с.

    Для решения задачи выбраны следующие граничные условия:

    • Температура топлива на входе 20°С;

    • Температура отопительных газов на входе 600°С;

    • Скорость истечения топлива в пиролизере 1 мм/с;

    • Скорость нагревательных газов на входе 0,1–1 м/с.

    Реклама

    5. Результаты моделирования

    5.1. Расчет полей температур и скоростей газовых потоков

    Расчетные поля температур, скоростей, плотностей сред, линий тока и другие производные данные получены с использованием математической модели процессов тепломассопереноса в шнековых пиролизах с использованием Программное обеспечение Comsol Мультифизика. На рис. 3 представлены расчетные значения температуры в вертикальных сечениях вдоль пиролизера, а также значения скорости течения образующегося газа в ортогонально направленных плоскостях. Пример расчета демонстрирует достаточно высокую степень нагрева топлива и адекватную картину обтекания пористой средой вокруг винта газа.

    Рис 3.

    Пример расчетов, выполненных для определения полей температур и скоростей движения продуктов пиролиза. Скорость греющего газа на входном сечении w=0,1 м/с.

    На рис. 4 показан успешный прогрев твердого топлива при обеспечении условия его нахождения при температуре выше 500°С в течение 20 мин при скорости движения топлива 0,001 м/с.

    Рисунок 4.

    Поверхность, образованная изотермой при 500°С.

    5.2. Параметрические расчеты

    Параметрические расчеты являются неотъемлемой частью оптимизационных исследований, направленных на определение наиболее перспективной технологии ступенчатой ​​газификации низкосортного твердого топлива. Параметрические расчеты могут быть выполнены на устойчивой расчетной модели, допускающей варьирование параметров решения, т. е. граничных условий, в достаточно широком диапазоне. Программное обеспечение Comsol Multiphysics позволяет рассчитать стационарные условия, задающие различные законы изменения граничных условий.

    Разработанная расчетная модель шнекового пиролизера была протестирована на основании следующих параметрических исследований:

    1. температура греющего газа на входе в пиролизёр задавалась от 770 до 910 К с шагом 20 К;

    2. скорость греющего газа на входе в пиролизер задавалась от 0,1 до 0,9 м/с с интервалом 0,2 м/с.

    Результаты тестирования (см. рис. 5 и 6) подтвердили надежность и устойчивость решения при практически полной сходимости численных решений и, как следствие, равных затратах времени на каждый вариант расчета. Остальные варианты параметрических исследований вполне возможны и представляются наименее проблематичными с точки зрения устойчивости численного решения, поскольку текущие задачи при решении численных задач направлены прежде всего на достижение устойчивости к начальным и граничным условиям.

    Рис 5.

    Распределение температуры и ее градиент в пространстве пиролизера при различных расходах греющего газа.

    Рис 6.

    Распределение температуры в пространстве пиролизера при различных заданных значениях температуры греющего газа.

    Параметрические расчеты с изменяющимся расходом греющего газа выявляют асимптотику в решениях распределения температуры; так как, начиная с 0,3 м/с, расчетные значения существенно не меняются при дальнейшем увеличении значений скорости газа (рис. 5). Этот результат позволяет сделать предположение о существующем оптимальном соотношении рабочих параметров разработанной схемы ступенчатой ​​газификации в предстоящем оптимизационном исследовании.

    5.3. Анализ расчетных значений скорости газового потока

    На рис. 7 показан винтовой характер линий тока газа вдоль оси пиролизера, который обеспечивает перемешивание образующихся фракций (пара и т.п.) в газовом пространстве. В результате обеспечивается эффективность процесса нагрева и равномерность температурных полей, что позволяет избежать зон с неравномерной скоростью реакции.

    Рис 7.

    Расчетные потоки образующихся газов в процессе нагрева низкопотенциального твердого топлива в пиролизере. Цвет указывает на расчетные значения температуры.

    Расчетные поля скорости газовой фазы u в продольном сечении винтового реактора представлены на рисунке 8. Наибольшие значения u наблюдаются над поверхностью заправленного низкосортного твердого топлива.

    Рисунок 8.

    w3.org/1998/Math/MathML” xmlns:xlink=”http://www.w3.org/1999/xlink” xmlns:xsi=”http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance”> Расчетные изолинии скорости.

    Для различных условий эксплуатации могут формироваться резко различающиеся поля скоростей и, как следствие, коэффициенты диффузии, характеризующие перенос газовой фазы из пористой массы в свободное пространство.

    На рис. 9 представлены мгновенные значения скоростей газового потока через поверхность заполненной твердотопливной массы. Проанализировано влияние температуры греющего газа на диффузионные процессы выхода образующегося газа. Расчеты показывают незначительное влияние граничных условий на движение сред в области, моделируемой диффузионным тонким слоем. Этот факт свидетельствует о целесообразности использования постоянных коэффициентов для описания перехода газа из пористой среды в свободное для течения газа пространство в винтовом реакторе. Максимальное изменение скорости составило ~1% при изменении температуры греющего газа на 140 К на входе в пиролизер. При этом общий тип распределения значений в поле скоростей не изменился.

    Рис 9.

    Поля скорости течения газа на поверхности.

    5.4. Применение модели распределения концентраций образующихся веществ

    Проанализирована правомерность применения стационарных теплофизических зависимостей для определения свойств деревьев в процессе пиролиза. Для этого определялись значения градиента температуры в топливной среде по ходу движения твердых частиц. Учитывая скорость движения топливной массы относительно пиролизера, можно сопоставить градиент температуры со скоростями нагрева экспериментальных образцов. Заключение подтвердило целесообразность использования уравнений химической кинетики, которые были определены при dT / dτ = 30 К/мин.

    Примененный подход к определению полей концентраций веществ, образующихся в процессе реакции веществ, показал удовлетворительные результаты расчетного примера (рисунок 10). Наибольшая концентрация паров, образующихся при сушке, наблюдается в зоне интенсивного нагрева — в начальной части винтового реактора, а по мере их течения по реактору концентрации в секциях выравниваются.

    Рисунок 10.

    Расчетные поля концентраций паров.

    Из-за неоднородности нагрева пары, образующиеся в процессе нагрева твердотопливной массы, существенно различаются по концентрациям на начальной части винтового реактора (рис. 9). На рисунке 9 видно, что доля образующихся паров существенно зависит от эксплуатационных факторов. Например, больше пара образуется внутри пористого слоя при более низких значениях температуры греющего газа на входе в пиролизер. Ввиду очевидной нефизичности этих результатов целесообразно следующее объяснение: в существующей модели образования фракций отсутствуют ограничения на количество образующихся веществ. Как отмечалось в работе [21], прямое применение моделей, модифицированных по Аррениусу, приводит к аналогичным эффектам. Корректный анализ физических ограничений требует более строгого описания законов распределения концентраций, основанных не только на значениях температуры и скорости газа. Одним из способов решения этой задачи является задание начальной концентрации попутной воды. Тогда уравнения, описывающие изменение концентраций, будут иметь следующий вид:

    {∇∙(−D1∇c1)+u∙∇c1=R1∇∙(−D2∇c2)+u∙∇c2=R1,E16

    где индексы 1 и 2 соответствуют концентрациям паров и связанных воды соответственно.

    5.5. Анализ вклада радиационного теплообмена

    Оптимизационные расчеты даже для стационарных математических моделей с концентрированным представлением описания процессов требуют огромных вычислительных ресурсов. Неудивительно, что на численный расчет трехмерных полей скорости, температуры и др. с использованием серверного процессора Xeon E5606 (8 ядер, 256 гигабайт оперативной памяти) одного условия потребовалось 24,5 часа работы. Поэтому актуально сокращение математической модели путем добавления допущений, позволяющих уменьшить количество уравнений. С этой точки зрения наиболее привлекательным представляется утверждение о несущественности вклада радиационного теплообмена. Были рассчитаны одинаковые условия работы шнекового пиролизера с учетом радиационного теплообмена и без него. Результаты расчетов (рис. 11) демонстрируют неизменность ключевой изотермы и температурного поля. Оценен также вклад радиационного теплообмена, составляющий менее 5% от общего баланса энергообмена. Если исключить из общей модели радиационный теплообмен, то время расчета можно существенно сократить с 24,5 часов работы сервера указанной конфигурации до 30–40 мин.

    Рис 11.

    Результаты расчета поля температуры и положения изотермы при Т=500°С по моделям с учетом радиационного теплообмена (а) и без него (б).

    В то же время следует отметить, что вывод о незначительном вкладе радиационного теплообмена в общий теплообмен противоречит результатам работы [21], что ставит вопрос о более глубоком экспериментальном изучении данной проблемы.

    Реклама

    6. Заключение

    Для экспресс-оптимизационных расчетов разработана модель теплообмена и аэродинамики пиролизера. Распределение температуры в пиролизерном реакторе получено в широком диапазоне режимов работы. Более того, подтверждено, что в рассмотренных тепловых условиях процесс конверсии топлива протекает до конца. Включение кинетического блока в модель теплообмена позволило определить поля концентраций образующихся веществ (пара и др.). Численные эксперименты подтвердили возможность применения этой модели для оптимизационных расчетов.

    Для диапазона рассматриваемых условий работы показана возможность использования стационарных экспериментальных зависимостей для определения скорости изменения плотности твердого топлива, выхода летучих и т. д. Результаты параметрического исследования показали существование асимптоты оптимального количества греющих газов, обеспечивающего первую стадию пиролиза.

    Объявление

    Благодарность

    Результаты исследования получены с использованием уникальной научной установки «Высокотемпературный контур». Работа выполнена в Институте систем энергетики им. Мелентьева при финансовой поддержке РНФ (проект № 16‐19).-10227).

    Advertisement

    Nomenclature

    .
    A pre‐exponent factor (1/s)
    cp specific heat capacity of the gas mixture (KJ/kgK)
    Dsi diffusion коэффициент (м2/с)
    E энергия активации (Дж/моль)
    F площадь поверхности (м2)
    k94 кинетические константы скорости (94)0894
    P Давление газа (PA)
    P Парциальное давление (PA)
    Q
    universal gas constant ∼8.314 (J/molK)
    r reaction or process rate (kg/m3s)
    T temperature (K)
    τ time (s)
    u velocity vector (m/s)
    V volume (m3)
    W moisture (%)
    x coordinate (m)
    Greek letters
    α heat transfer coefficient (W/m2K)
    β mass transfer coefficient (kg/m2sPa)
    ε porosity (–)
    λ thermal conductivity (W/m K)
    μ air viscosity (kg/ms)
    p density (kg/m3)
    σ normal stress tensor ( Pa)
    ω flow rate (m/s)
    Subscripts
    f fuel
    g gas
    s solid phase

    Ссылки

    1. 1. Лакотт А. Д. (1942). Procédé de gazéification Totale des Combustibles à Haute Teneur en matières volatiles. Пат. FRT51403 19401120.
    2. 2. Societe Distibois (1951). Способ газификации топлива с высоким содержанием летучих веществ. Пат. FRX648691 193

      .
    3. 3. Каупп А. (1984). Малые газогенераторные системы. Vieweg Teubner Verlag.
    4. 4. Элефсиниотис Л. (2008). Трехступенчатый газификатор с неподвижным слоем, имеющий буферную зону газового потока между зоной пиролиза и зоной горения. Пат. WO2007GR0001720070306.
    5. 5. Антонопулос И.С., Карагианнидис А., Элефсиниотис Л., Перкулидис Г., Гкулетсос А. (2011). Разработка инновационного трехступенчатого газификатора с устойчивым слоем для твердых бытовых отходов и биомассы. Технология переработки топлива, 92(12), 2389–2396. DOI 10.1016/j.fuproc.2011.08.016.
    6. 6. Susanto H., Beenackers A.A. (1996). Газификатор с подвижным слоем с внутренней рециркуляцией пиролизного газа. Топливо, 75 (11), 1339–1347. DOI 10.1016/0016-2361(96)00083-X.
    7. 7. Henriksen U., Ahrenfeldt J., Jensen T.K., Gøbel B., Bentzen J.D., Hindsgaul C., Sørensen L.H. (2006). Проектирование, строительство и эксплуатация двухступенчатого газификатора мощностью 75 кВт. Энергия, 31 (10), 1542–1553. DOI 10.1016/j.energy.2005.05.031
    8. 8. Гёбель Б., Хенриксен У. Б., Аренфельдт Дж., Йенсен Т. К., Хиндсгал С., Бенцен Дж. Д., Соренсен Л. Х. (2004). Статус‐2000 Часов работы с газификатором «Викинг». Графика Лито.
    9. 9. Хофманн П., Швайгер А., Фрида Л., Панопулос К.Д., Хоэнвартер У., Бенцен Дж.Д., Какарас Э. (2007). Высокотемпературный электролит поддерживал работу ТОТЭ Ni-GDC/YSZ/LSM на двухступенчатом газификаторе Viking. Журнал источников энергии, 173 (1), 357–366. DOI 10.1016/j.jpowsour.2007.04.073.
    10. 10. Свищев Д. А., Козлов А. Н., Донской И. Г., Рыжков А. Ф. (2016). Полуэмпирический подход к термодинамическому анализу нисходящей газификации. Топливо, 168, 91–106. DOI 10.1016/j.fuel.2015.11.066.
    11. 11. Бенцен Дж. Д., Хуммельшой Р., Хенриксен У. Б., Гёбель Б., Аренфельдт Дж., Эльмегард Б. (2004, январь). Высокотехнологичный процесс двухстадийной газификации. На Всемирной конференции и технологической выставке по биомассе для энергетики и промышленности: Grafica Lito-Florence.
    12. 12. Бабу С.П. (2006). Соглашение МЭА по биоэнергетике Задача 33: Термическая газификация биомассы Рабочий цех № 1: Перспективы газификации биомассы.
    13. 13. Хе Т., Хан Д., Ву Дж., Ли Дж., Ван З., Ву Дж. (2015). Моделирование газификации биомассы и применение на пилотной установке. Энергетические технологии, 3(2), 162–167.
    14. 14. Ван З., Хэ Т., Цинь Дж., У Дж., Ли Дж., Цзы З., Сунь Л. (2015). Газификация биомассы воздухом, обогащенным кислородом, в двухступенчатом газификаторе пилотного масштаба. Топливо, 150, 386–393. DOI 10.1016/j.fuel.2015.02. 056.
    15. 15. Су Ю., Луо Ю. (2009, март). Эксперимент по газификации рисовой соломы в двухступенчатом газификаторе. На конференции по энергетике и энергетике, 2009 г.. APPEEC 2009. Азиатско-Тихоокеанский регион (стр. 1–4). IEEE.
    16. 16. Фассиноу В. Ф., Ван де Стин Л., Туре С., Волле Г., Жирар П. (2009). Пиролиз Pinus pinaster в двухступенчатом газификаторе: влияние параметров обработки и термического крекинга гудрона. Технология переработки топлива, 90(1), 75–90. DOI 10.1016/j.fuproc.2008.07.016.
    17. 17. Грачев А.Н., Сафин Р.Г. Валеев И.А. (2006), Пиролиз отходов деревообрабатывающих предприятий. Химия и химическая технология, 49, 10, 104–108.
    18. 18. Ван Г., Ли В., Ли Б., Чен Х. (2008). ТГ исследование пиролиза биомассы и трех ее компонентов в синтез-газе. Топливо, 87 (4), 552–558. DOI 10.1016/j.fuel.2007.02.032.
    19. 19. Хань Ф., Мэн А., Ли К., Чжан Ю. (2016). Термическое разложение и анализ выделяющегося газа (ТГ-МС) бурых углей из Юго-Западного Китая. Журнал Энергетического института, 89 (1), 94–100. DOI 10.1016/j.joei.2015.01.007.
    20. 20. Meng X., de Jong W., Badri F.S., Benito P., Basile F., Verkooijen A.H. (2012). Исследование горения частично газифицированной ивы и полукокса с использованием ТГ-анализа и моделирования в COMSOL. Биомасса и биоэнергия, 39, 356–369. DOI 10.1016/j.biombioe.2012.01.032.
    21. 21. Khodaei H., Al-Abdeli Y.M., Guzzomi F., Yeoh G.H. (2015). Обзор процессов и соображений по моделированию сжигания биомассы с неподвижным слоем. Энергия, 88, 946–972. DOI 10.1016/j.energy.2015.05.099.

    Разделы

    Информация об авторе

    • 1. Введение
    • 2. Обзор технологий многостадийной газификации твердого топлива
    • 3. Методы CFD моделирования процесса пиролиза древесной биомассы
    • 0012
    • . , 2016 Отредактировано: 14 февраля 2017 г. Опубликовано: 5 июля 2017 г.

      СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО

      © 2017 Автор(ы). Лицензиат IntechOpen. Эта глава распространяется в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution 3.0, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

      Ценности нашего бизнеса основаны на тех принципах, которые любой ученый использует в своих исследованиях. Мы создали культуру уважения и сотрудничества в непринужденной, дружелюбной и прогрессивной атмосфере, сохраняя при этом академическую строгость.

      Соучредители Алекс Лазиница и Ведран Кордич: «Мы увлечены развитием науки. Как доктор философии исследователей в Вене, нам было трудно получить доступ к необходимым научным исследованиям. Мы создали IntechOpen с конкретной целью поставить академические потребности мирового исследовательского сообщества выше деловых интересов издателей. Наша команда стала глобальной и включает в себя широко известных ученых и издателей, а также экспертов по распространению ваших исследований».

      Сара Уак была назначена управляющим директором IntechOpen в начале 2014 года. Она руководит и контролирует деятельность компании. Сара присоединилась к IntechOpen в 2010 году в качестве руководителя отдела публикации журналов, нового в то время стратегически слаборазвитого отдела. После получения степени магистра в области медиа-менеджмента она защитила докторскую диссертацию. в Университете Лугано, Швейцария. Она имеет степень бакалавра в области управления финансовыми рынками Университета Боккони в Милане, Италия, где она начала свою карьеру в американском издательстве Condé Nast, а затем сотрудничала с британской издательской компанией Time Out. Сара получила профессиональную степень в области издательского дела Йельского университета (2012 г. ). Она является членом профессиональной отраслевой ассоциации «Издатели, дизайнеры и художники-графики» Хорватской торговой палаты.

      Адриан Асад Де Марко присоединился к компании в качестве директора в 2017 году. Обладая обширным управленческим опытом, приобретенным во время работы с региональными и мировыми лидерами, он взял на себя руководство и контроль над всеми издательскими процессами компании. Адриан имеет степень по экономике и менеджменту в Загребском университете, Школа экономики, Хорватия. Бывший спортсмен, он постоянно стремится развивать свои навыки с помощью профессиональных курсов и специализаций, таких как НЛП (нейролингвистическое программирование).

      Алекс Лазиница является соучредителем и членом правления IntechOpen. После получения степени магистра машиностроения он продолжил работу над докторской диссертацией. по робототехнике в Венском технологическом университете. Там он работал исследователем робототехники в университетской группе интеллектуальных производственных систем, а также был приглашенным исследователем в различных европейских университетах, в том числе в Швейцарском федеральном технологическом институте Лозанны (EPFL). За это время он опубликовал более 20 научных статей, выступал с презентациями, выступал в качестве рецензента в крупных журналах и конференциях по робототехнике и, что наиболее важно, был соучредителем и создателем Международного журнала передовых робототехнических систем, первого в мире журнала с открытым доступом в области робототехники. Начало этого журнала стало поворотным моментом в его карьере, так как он оказался путем к основанию IntechOpen, ориентированного на удовлетворение потребностей академических исследователей. Алекс олицетворяет многие ключевые ценности IntechOpen, в том числе стремление развивать взаимное доверие, открытость и дух предпринимательства. Сегодня его внимание сосредоточено на определении стратегии роста и развития компании.

      Ценности нашего бизнеса основаны на тех принципах, которые любой ученый использует в своих исследованиях. Мы создали культуру уважения и сотрудничества в непринужденной, дружелюбной и прогрессивной атмосфере, сохраняя при этом академическую строгость.

      Соучредители Алекс Лазиница и Ведран Кордич: «Мы увлечены развитием науки. Как доктор философии исследователей в Вене, нам было трудно получить доступ к необходимым научным исследованиям. Мы создали IntechOpen с конкретной целью поставить академические потребности мирового исследовательского сообщества выше деловых интересов издателей. Наша команда стала глобальной и включает в себя широко известных ученых и издателей, а также экспертов по распространению ваших исследований».

      Сара Уак была назначена управляющим директором IntechOpen в начале 2014 года. Она руководит и контролирует деятельность компании. Сара присоединилась к IntechOpen в 2010 году в качестве руководителя отдела публикации журналов, нового в то время стратегически слаборазвитого отдела. После получения степени магистра в области медиа-менеджмента она защитила докторскую диссертацию. в Университете Лугано, Швейцария. Она имеет степень бакалавра в области управления финансовыми рынками Университета Боккони в Милане, Италия, где она начала свою карьеру в американском издательстве Condé Nast, а затем сотрудничала с британской издательской компанией Time Out. Сара получила профессиональную степень в области издательского дела Йельского университета (2012 г.). Она является членом профессиональной отраслевой ассоциации «Издатели, дизайнеры и художники-графики» Хорватской торговой палаты.

      Адриан Асад Де Марко присоединился к компании в качестве директора в 2017 году. Обладая обширным управленческим опытом, приобретенным во время работы с региональными и мировыми лидерами, он взял на себя руководство и контроль над всеми издательскими процессами компании. Адриан имеет степень по экономике и менеджменту в Загребском университете, Школа экономики, Хорватия. Бывший спортсмен, он постоянно стремится развивать свои навыки с помощью профессиональных курсов и специализаций, таких как НЛП (нейролингвистическое программирование).

      Алекс Лазиница является соучредителем и членом правления IntechOpen. После получения степени магистра машиностроения он продолжил работу над докторской диссертацией. по робототехнике в Венском технологическом университете. Там он работал исследователем робототехники в университетской группе интеллектуальных производственных систем, а также был приглашенным исследователем в различных европейских университетах, в том числе в Швейцарском федеральном технологическом институте Лозанны (EPFL). За это время он опубликовал более 20 научных статей, выступал с презентациями, выступал в качестве рецензента в крупных журналах и конференциях по робототехнике и, что наиболее важно, был соучредителем и создателем Международного журнала передовых робототехнических систем, первого в мире журнала с открытым доступом в области робототехники. Начало этого журнала стало поворотным моментом в его карьере, так как он оказался путем к основанию IntechOpen, ориентированного на удовлетворение потребностей академических исследователей. Алекс олицетворяет многие ключевые ценности IntechOpen, в том числе стремление развивать взаимное доверие, открытость и дух предпринимательства. Сегодня его внимание сосредоточено на определении стратегии роста и развития компании.

      \r\n\tОбразование и развитие человека — это междисциплинарная область исследований, целью которой является пролить свет на темы, связанные как с обучением, так и с развитием. Эта серия предназначена для исследователей, практиков и студентов, которые хотят больше узнать об этих областях и их приложениях.

      \r\n\tПреобразование нашего мира: Повестка дня в области устойчивого развития на период до 2030 г., одобренная Организацией Объединенных Наций и 193 государствами-членами, вступила в силу 1 января 2016 г. и служит руководством для принятия решений и действий до 2030 г. и далее. Центральное место в этой повестке дня занимают 17 целей, 169связанные цели и более 230 индикаторов, которые пересматриваются ежегодно. Видение, предусмотренное в реализации ЦУР, сосредоточено на пяти принципах: люди, планета, процветание, мир и партнерство. Этот призыв к новым целенаправленным усилиям гарантирует, что у нас будет безопасная и здоровая планета для нынешнего и будущих поколений.

      \r\n\tЭта серия посвящена исследованиям и прикладным исследованиям, связанным с пятью P, по следующим темам:

      \r\n\t1. Устойчивая экономика и справедливое общество, которые связаны с ЦУР 1 «Ликвидация бедности», ЦУР 2 «Ликвидация голода», ЦУР 8 «Достойная работа и экономический рост», ЦУР 10 «Сокращение неравенства», ЦУР 12 «Ответственное потребление и производство» и ЦУР 17 «Партнерство для достижения целей».

      \r\n\t2. Здоровье и благополучие с упором на ЦУР 3 «Хорошее здоровье и благополучие» и ЦУР 6 «Чистая вода и санитария»

      \r\n\t3. Инклюзивность и социальное равенство, включая ЦУР 4 по качественному образованию, ЦУР 5 по гендерному равенству и ЦУР 16 по миру, справедливости и сильным институтам

      \r\n\t4. Изменение климата и экологическая устойчивость, включая ЦУР 13 по борьбе с изменением климата, ЦУР 14 по жизни под водой и ЦУР 15 по жизни на суше

      \r\n\t5. Городское планирование и управление окружающей средой, охватывающие ЦУР 7 по доступной чистой энергии, ЦУР 9по промышленности, инновациям и инфраструктуре и ЦУР 11 по устойчивым городам и сообществам.

      \r\n\tСерия также направлена ​​на поддержку использования сквозных ЦУР, поскольку многие из перечисленных выше целей, задач и показателей взаимосвязаны, чтобы влиять на нашу жизнь и решения, которые мы принимаем ежедневно, делая их невозможно привязать к одной теме.

      \r\n\tВо всем мире экологический след растет быстрее, чем ВВП. Это явление изучается учеными уже много лет. Однако сейчас как никогда нужны четкие стратегии и действия. Каждый день человечество, от отдельных лиц до предприятий (государственных и частных) и правительств, призвано изменить свое мышление, чтобы найти благотворное сочетание для устойчивого развития. Устойчивое мышление предполагает, в первую очередь, эффективное и стратегическое управление доступными ресурсами, будь то природные, финансовые, человеческие или реляционные. Таким образом, стоимость создается за счет содействия росту, улучшению и социально-экономическому развитию сообществ и всех участников, составляющих цепочку создания стоимости. В ближайшие десятилетия нам нужно будет перейти от общества, в котором экономическое благополучие и здоровье измеряются ростом производства и потребления материалов, к обществу, в котором мы живем лучше, потребляя меньше. В этом контексте оцифровка может нарушить процессы, что будет иметь серьезные последствия для окружающей среды и устойчивого развития. Существует множество проблем, связанных с устойчивостью и цифровизацией, необходимостью рассмотрения новых бизнес-моделей, способных извлекать ценность, владение данными, их совместное использование и интеграция, а также сотрудничество по всей цепочке поставок продукта. Чтобы создать ценность, эффективная разработка сложной системы, основанной на принципах устойчивости, является сложной задачей, требующей глубокой приверженности как технологическим факторам, таким как данные и платформы, так и человеческим измерениям, таким как доверие и сотрудничество. Регулярные исследования, исследования и внедрение должны быть частью пути к устойчивым решениям. Следовательно, в этой теме будут проанализированы модели и методы роста, направленные на достижение справедливости между поколениями с точки зрения экономического, социального и экологического благополучия. Он также будет охватывать различные темы, в том числе оценку рисков в контексте устойчивой экономики и справедливого общества.

      \r\n\tУстойчивые подходы к здоровью и благополучию в нашем восстановлении после COVID 19 должны быть сосредоточены на экологических подходах, которые отдают приоритет нашим отношениям друг с другом и включают взаимодействие с природой, искусством и нашим наследием. Это гарантирует, что мы найдем способы жить в нашем мире, которые позволят нам и другим существам процветать. Мы больше не можем полагаться на медицинские подходы к здоровью, которые ждут, пока люди заболеют, прежде чем пытаться их лечить. Нам нужно жить в гармонии с природой и заново открывать для себя красоту и баланс в нашей повседневной жизни и окружающей среде, которые способствуют нашему благополучию и благополучию всех других существ на планете. Эта тема предоставит информацию и знания о том, как добиться этого изменения в здравоохранении, основанного на экологически устойчивых методах.

      \r\n\tЭта тема посвящена усилиям и продвижению ЦУР 4 ЮНЕСКО, инициативе ЮНЕСКО в отношении будущего образования и необходимости нового общественного договора в сфере образования. Он направлен на распространение знаний о политике, стратегиях, методах и технологиях, которые повышают устойчивость и устойчивость развития будущего образования и нового общественного договора в сфере образования. Он также рассмотрит глобальные проблемы, такие как глобализация, демографические изменения, цифровая трансформация, изменение климата, окружающая среда и социальные основы устойчивого развития.

      \r\n\tРеагирование на пандемию и предшествовавшее ей широкое недовольство должно основываться на новом общественном договоре и Новом глобальном курсе в области образования, обеспечивающем равные возможности для всех и уважающем права и свободы всех людей (ЮНЕСКО; 2021 г.). ). Такой новый общественный договор, предложенный ЮНЕСКО, должен основываться на общих принципах, лежащих в основе прав человека, — инклюзия и равенство, сотрудничество и солидарность, коллективная ответственность и взаимосвязь, — и руководствоваться следующим фундаментальным принципом: обеспечить каждому доступ к к качественному образованию на протяжении всей жизни.

      \r\n\tМы сталкиваемся с двойной задачей: выполнить невыполненное обещание обеспечить право на качественное образование для каждого ребенка, молодежи и взрослого, а также полностью реализовать преобразующий потенциал образования как пути к более устойчивое коллективное будущее. Для этого нам нужен новый общественный договор в сфере образования, который устранит неравенство и изменит будущее. Этот новый общественный договор должен основываться на правах человека и принципах недискриминации, социальной справедливости, уважения жизни, человеческого достоинства и культурного разнообразия. Она должна включать этику заботы, взаимности и солидарности. Новый общественный договор основывается на инклюзивности, справедливости, обучении на протяжении всей жизни, ЦУР, сотрудничестве и личном обучении в глобальном контексте демократии.

      \r\n\tНа международном уровне принятие рекомендаций Open Educational Resources и Open Science представляет собой важный шаг на пути к построению более открытых и инклюзивных обществ знаний, а также к достижению Повестки дня ООН на период до 2030 года. Действительно, выполнение рекомендаций поможет достичь как минимум еще пяти Целей в области устойчивого развития (ЦУР), которые переплетаются с темой этой серии книг, а именно ЦУР 5 (Гендерное равенство), ЦУР 9 (Промышленность, инновации и инфраструктура), ЦУР 10. (Уменьшение неравенства внутри стран и между ними), ЦУР 16 (Мир, справедливость и сильные институты) и ЦУР 17 (Партнерство для достижения целей).

      \r\n\tУстойчивое развитие направлено на увязку экономического развития с защитой окружающей среды и социальным развитием для обеспечения будущего процветания людей и планеты. Для решения глобальных проблем развития и окружающей среды Генеральная Ассамблея Организации Объединенных Наций в 2015 году приняла 17 целей в области устойчивого развития. В ЦУР подчеркивается, что экологическая устойчивость должна быть тесно связана с социально-экономическим развитием, которое должно быть отделено от эскалации использования ресурсов и ухудшения состояния окружающей среды с целью снижения нагрузки на окружающую среду, повышения благосостояния людей и улучшения региональной справедливости. Более того, устойчивое развитие ищет баланс между человеческим развитием и уменьшением экологических/экологических предельных выгод. В условиях усиливающегося стресса, вызванного изменением климата, возникло множество экологических проблем, которые оказывают серьезное воздействие как в глобальном, так и в местном масштабе, приводя к сокращению экосистемных услуг и утрате биоразнообразия. Отношения человечества с эксплуатацией ресурсов и защитой окружающей среды являются серьезной глобальной проблемой, поскольку в антропоцене возникают новые угрозы безопасности человека и окружающей среды. В настоящее время мир сталкивается с серьезными проблемами в области экологической устойчивости для защиты глобальной окружающей среды и восстановления деградировавших экосистем при сохранении человеческого развития с региональным равенством. Таким образом, экологическая устойчивость со здоровыми природными экосистемами имеет решающее значение для поддержания процветания человечества на нашей потеплевшей планете.

      \r\n\tЕсли мы стремимся к процветанию как общества и как вида, альтернативы развитию и росту, ориентированным на устойчивость, не существует. Устойчивое развитие больше не выбор, а необходимость для всех нас. Экосистемы и сохранение экосистемных услуг, а также инклюзивное городское развитие представляют собой многообещающие решения экологических проблем. В контексте акцент на изучении этих областей позволит нам выявить и определить критические факторы территориального успеха в предстоящие десятилетия, которые будут учитываться главными действующими лицами, лицами, принимающими решения и определяющими политику, техническими специалистами и общественностью в целом.

      \r\n\tПоэтому целостное городское планирование и управление окружающей средой являются важнейшими сферами, которые будут определять устойчивые траектории для нашей урбанизирующейся планеты. Эта тема городского и экологического планирования направлена ​​​​на привлечение материалов, которые касаются проблем и решений в области устойчивого городского развития, включая комплексное управление городскими водными ресурсами, планирование городской экономики замкнутого цикла, мониторинг рисков, планирование на случай непредвиденных обстоятельств и реагирование на стихийные бедствия, а также ряд других проблем и решений.

      10 советов, какой твердотопливный котел лучше выбрать для частного дома

      Содержание статьи

      Доступ к электричеству и газу есть далеко не везде, но как-то надо греться. Отличным решением станет установка твердотопливного котла. Мало того, что позволяет создать полностью автономную систему теплоснабжения так еще и в эксплуатации очень экономичная . Твердотопливные котлы используются в качестве основного и резервного источника тепла и сжигаются для получения тепловой энергии дрова, опилки, уголь или пеллеты . Это достаточно громоздкие агрегаты, и топливо приходится регулярно подбрасывать, но дешевизна получаемой энергии позволяет твердотопливным котлам до сих пор конкурировать с более современными газовыми и электрическими. Разберемся, какой твердотопливный котел лучше выбрать для частного дома, определимся с мощностью, типом теплообменника и другими нюансами.

      №1. Кратко о принципах работы

      Казалось бы, что сложного в твердотопливном котле? Подбрасывал в топку дрова или уголь, они догорали, грели воду, и дом наполнялся теплом. В целом все так, но принцип работы устройства несколько сложнее. В конструкции современного твердотопливного котла можно выделить следующие основные элементы:

      • топка;
      • система циркуляции охлаждающей жидкости;
      • система дымоудаления;
      • система безопасности;
      • Система накопления тепла.

      В топке топливо подается и сжигается для получения тепла. Это классическая версия. Существуют пиролизные котлы, в которых твердое топливо (дрова) тлеет, выделяя газ, который затем сгорает, давая тепло. КПД в этом случае несколько возрастает, но с особенностями работы классических и пиролизных котлов мы разберемся позже.

      Топка представляет собой большую емкость с двойными стенками, между которыми находится теплоноситель . Это в большинстве случаев вода, реже используется незамерзающая жидкость или смесь воды и антифриза. Теплоноситель получает тепло от сгоревшего топлива, циркулирует по трубам и радиаторам, обогревая воздух в доме. Остывая, вода возвращается в котел и все повторяется. Часто для улучшения циркуляции используются специальные насосы.

      При сжигании топлива выделяется не только тепло, но и газы, которые необходимо удалять. Система предназначена для этого дымоудаление . Дымоход выводит газы из котла на улицу, иногда для повышения эффективности этого технологического проветривания применяют принудительную систему.

      Наиболее большая опасность которая может произойти при работе твердотопливного котла это перегрев теплоносителя . Вода уже может быть достаточно нагрета, а котел будет продолжать вырабатывать тепло. Если вода закипит, система отопления может этого не выдержать, особенно если в доме установлены достаточно чувствительные к высоким температурам пластиковые трубы. Остановить горение дров или угля практически невозможно – остается только снизить интенсивность, а чтобы в систему не попал перегретый теплоноситель, используйте теплообменник охлаждения . Он получает холодную воду из водопровода, но на случай отключения электроэнергии лучше всегда иметь достаточный запас.

      Теплообменник охлаждения может быть встроенным в котел или расположенным между котлом и остальной системой отопления. Может быть интегрирован только в конструкцию стального котла. Работает по одному из двух возможных способов:

      1. первый вариант – охлаждение нагретого теплоносителя проходящего через охлаждающий теплообменник. Холодная вода подается в теплообменник охлаждения через термоклапан, открывающийся при достижении температуры охлаждающей жидкости +95 0 C. Процесс продолжается до тех пор, пока охлаждающая жидкость не остынет до безопасной температуры;
      2. Второй вариант предусматривает запорный вентиль . Если температура воды поднимается до критических значений, клапан предотвращает ее попадание в трубы. Холодная вода из водопровода подается в систему теплоснабжения, а перегретый теплоноситель сливается в канализацию. Правда, напор воды должен быть достаточным, а в ее составе не должно быть повышенного содержания солей, провоцирующих образование накипи.

      Сливать нагретую воду в канализацию не очень разумно и экономично, поэтому лучше дополнить конструкцию твердотопливного котла накопительным баком . Это буфер между котлом и остальной системой отопления, благодаря которому реализуется ряд важных функций :

      • накопление теплой воды для ее дальнейшего использования, а это экономия топлива, комфорт , стабильность в поддержании температуры и сокращение количества походов в топку для доливки топлива;
      • защита от несчастных случаев . В баке перегретая вода смешивается с теплой;
      • возможность использования разных типов котлов . Накопительный бак будет общим для твердого топлива и, например, газового или электрического котла, позволит просто организовать единую систему теплоснабжения дома и застраховать себя несколькими источниками тепла.

      Аккумуляторы тепла изготавливаются из чугуна или стали и получают мощную теплоизоляцию. Объем буфера В первую очередь это зависит от мощности котла: на каждый 1 кВт необходимо обеспечить 25 литров объема бака. Качество этого элемента системы отопления должно быть самым высоким, поэтому лучше доверять продукции известных производителей.

      №2. Типы твердотопливных котлов по принципу действия

      При схожей общей схеме устройства разные типы твердотопливных котлов имеют некоторые нюансы в конструкции. Весь существующий ассортимент можно разделить на следующие виды:

      • классические или традиционные котлы;
      • пиролизные или газовые котлы;
      • котлы длительного горения;
      • Пеллетные котлы.

      Классические твердотопливные котлы

      Такие котлы очень похожи на обычные топочные. Тепло получается в результате пламени сжигания топлива . В качестве последнего используют, как правило, дрова или уголь. Через одну дверцу подается топливо, а через другую – котел очищается от золы и других продуктов неполного сгорания. Традиционные котлы могут иметь как чугунные, так и стальные теплообменники, они обычно используются в системах с естественной циркуляцией.

      Хотя КПД такого рода устройств не самый высокий, но их ценят за надежность , ведь в конструкции котла минимум электронных элементов, которые могут выйти из строя. Единственным элементом автоматики является терморегулятор, но он тоже работает на механической основе. Классические котлы долговечны и редко требуют ремонта.

      Пиролизные котлы

      Пиролизные (газогенераторные) котлы устроены несколько сложнее. Присутствует в их дизайне две камеры сгорания . В первую очередь вводят твердое топливо (дрова), при высокой температуре и недостатке кислорода происходит процесс пиролиза с выделением пиролизного газа. Он уходит во вторую камеру, где догорает и отдает тепло теплоносителю. От дров остается только уголь.

      Температура горения пиролизного газа выше, чем у дров, что обеспечивает повышение КПД котла до 90%. Если учесть, что процесс тления древесины протекает медленнее, чем ее горение, то можно говорить о другом преимуществе – одной закладки топлива хватает на 10-13 часов (для классических котлов этот показатель составляет 5-7 часов). В качестве топлива используются твердые породы дерева и низкая влажность (не более 20%).

      Котлы длительного горения

      Этот тип котлов во многом напоминает пиролизные, но отличается некоторыми техническими особенностями. Твердое топливо тлеет в первой камере, образует газы, которые догорают во второй топке. При этом в процессе тления и горения участвует только верхняя часть топлива. За счет этого нагружать его приходится реже, а эффективность возрастает. Одной загрузки дров достаточно для работы котла два дня . Главный недостаток – высокая стоимость оборудования.

      Пеллетные котлы

      Часто их также называют автоматическими котлами. По принципу действия они мало чем отличаются от традиционных, но помимо топки имеют бункер для хранения запаса топлива. Это значит, что не нужно будет часто подходить и подбрасывать топливо в топку вручную – все сделает автоматика. Между загрузками запас топлива может занять около 7 дней . Кроме того, такую ​​систему можно очень точно настроить под себя. Топливо считается одним из самых экологически чистых на данный момент. Пеллеты – это гранулы, которые производятся из древесных отходов (опилки, стружка и т.д.). КПД таких систем 91-95% , единственный минус – высокая цена котлов.

      № 3. Материал изготовления теплообменника

      Вариантов немного. Теплообменники могут быть:

      • стальные;
      • чугун.

      Сложно однозначно сказать, какой твердотопливный котел лучше – все зависит от бюджета, условий эксплуатации и личных требований. Производители выпускают оба котла.

      Теплообменники чугунные имеют следующие преимущества:

      • они собираются из отдельных секций поэтому их транспортировка и монтаж проще. Более того, при повреждении одной из его секций можно заменить , так что долговечность таких котлов на высоте до 20 лет и более; Чугун
      • в процессе эксплуатации покрывается пленкой оксида железа. Это сухая ржавчина, которая практически не прогрессирует, защищая остальной материал от негативного воздействия. Чугун более устойчив к коррозии , поэтому меньше требуется чистка теплообменника;
      • чугун дольше сохраняет тепло плюс. Обратная сторона – медленнее прогревается.

      Среди минусы большой вес, выше, чем у стали, хрупкость и плохая устойчивость к термическим ударам. При резкой смене температуры чугунный теплообменник может легко треснуть, поэтому избегайте попадания холодной воды в еще остывший теплообменник.

      К преимуществам стального теплообменника относятся :

      • более высокая прочность , а так как такой теплообменник варится в заводских условиях и является цельным, то становится возможным изготовление камер сгорания сложной конфигурации , за счет чего повышается КПД;
      • высокая устойчивость к резким перепадам температуры . Котлы с такими теплообменниками, как правило, получают более совершенную автоматику, так как можно свободно регулировать температуру, не опасаясь повредить конструкцию;
      • не такой высокий, как чугун;
      • более быстрый нагрев, но и более быстрое охлаждение.

      Сталь, напротив, более подвержена развитию процессов коррозии . Несмотря на устойчивость к температурным перепадам, при частых таких колебаниях в местах сварки могут появиться трещины. В таком случае отремонтировать стальной котел будет невозможно – придется покупать новый, поэтому долговечность таких конструкций ниже.

      № 4. Тяга и энергоемкость

      Котлы на твердом топливе можно разделить на два типа:

      • энергонезависимые с естественной тягой . Они обходятся без специальных насосов, поэтому не потребляют электроэнергию. В такой конструкции функционируют классические котлы и некоторые котлы длительного горения. Подходит для частых отключений электроэнергии в районах, может использоваться как резервный источник тепла;
      • энергозависимая с дополнительной тягой . В конструкции предусмотрен вентилятор, помогающий воздуху поступать в камеру сгорания. В таком исполнении выпускается большинство котлов длительного горения, пеллетных и пиролизных котлов. Благодаря панели управления можно произвести некоторые настройки.

      № 5. Количество контуров

      Одноконтурные котлы отвечают только за систему отопления. Также существуют двухконтурные котлы , которые позволяют обеспечить систему горячего водоснабжения частного дома. Это очень удобно, но при расчете необходимой мощности обязательно следует учитывать эту особенность. Кроме того, имеются котлы, оборудованные варочные панели .

      Обратите внимание на то, что твердотопливные котлы устанавливаются на пол – настенных моделей нет.

      №6. Расчет мощности твердотопливного котла

      Одним из основных показателей, на который следует в первую очередь обращать внимание при выборе твердотопливного котла, является его мощность, от которой зависит, какое количество тепла он может дать. Она должна исходить как раз из той же площади отапливаемого помещения. Можно воспользоваться общепринятым правилом: на каждые 10 м 2 Для участка требуется 1 кВт мощности котла. Это при условии нормальной теплоизоляции и высоты потолков не более 3 м.

      Получается, что для отопления дома площадью 150 м 2 котла на 15 кВт будет достаточно. Он даже при наружной температуре -36 0 С обеспечит температуру в доме +18 0 С. При недостаточной теплоизоляции дома, а также в условиях сурового климата лучше берите котел с небольшим запасом мощности.

      Если котел будет использоваться в системе горячего водоснабжения, это необходимо учитывать при расчете мощности теплообменника. Специалисты утверждают, что для обеспечения комфорта в доме мощность двухконтурного котла ни в коем случае не должна быть ниже 24 кВт. Более точные расчеты лучше доверить профессионалам, которые учтут все особенности конкретного дома и системы отопления.

      Номер 7. Вид топлива

      Котел на твердом топливе можно бросать в топку дрова, уголь, пеллеты и опилки . Ошибочно полагать, что мощность котла останется неизменной, какое бы топливо ни использовалось. Многие модели котлов могут работать с разными видами топлива, но при этом максимальная мощность будет достигаться только при использовании того топлива, которое производитель указал в качестве основного. При использовании менее калорийного топлива мощность упадет на 25-30%, а при чрезмерном влажном то падение мощности может составить до 40%.

      Средние параметры теплопередачи различных видов топлива:

      • дрова – 2500 ккал/кг. Бревна обычно имеют длину 25-30 см, их можно распиливать или колоть. Важно, чтобы древесина была сухой;
      • уголь антрацит – 7400 ккал/кг;
      • уголь – 7000 ккал/кг;
      • бурый уголь – 3500 ккал/кг;
      • пеллеты – 4500 ккал/кг.

      Номер 8. Объем камеры сгорания

      Чем больше объем камеры сгорания, тем больше топлива можно загрузить, и тем реже бегать к топке и подбрасывать новую порцию. В характеристиках котла принято указывать такой показатель, как отношение объема загрузки топлива к мощности котла, измеряемой в л/кВт. Так как стальной котел при той же мощности, что и чугунный, будет иметь несколько более компактные параметры, для него это соотношение составляет 1,6-2,6 л/кВт. Для чугунных котлов – 1,1-1,4 л/кВт. Чем выше этот показатель, тем реже вам придется бегать к котлу.

      В котлах с верхней загрузкой топлива полезный объем больше, и топливо в этом случае распределяется более равномерно. При фронтальной загрузке, особенно если речь идет о чугунном многосекционном теплообменнике, придется приложить некоторые усилия для равномерного распределения топлива.

      №9. На что еще обратить внимание при выборе твердотопливного котла?

      Очевидно, что еще до покупки котла стоит определить, будет ли котел основным источником тепла или резервным. В последнем случае необходимо установить расширительный бак или аккумулятор тепла – это проще сделать сразу, чем потом модернизировать существующую систему.

      Если в будущем будет возможность перейти на газообразное топливо , при выборе обратите внимание на возможность трансформации котла. Многие традиционные котлы могут перейти на газ, установив надувную горелку. Это удобно, но стоит учитывать, что КПД переделанного котла будет ниже того, который изначально рассчитан на газ.

      №10. Производители твердотопливных котлов

      Мы не откроем Америку, если скажем, что качество во многом зависит от репутации производителя. Крупные компании не станут портить свое имя продукцией ненадлежащего качества, поэтому при выборе твердотопливного кота лучше обратить внимание на модели проверенных производителей. Это тот случай, когда лучше не экономить.

      Вы можете маркировать котлы этих марок:

      • Buderus – немецкая компания, которая специализируется на производстве котлов различного типа и назначения. Твердотопливные модели работают на разных видах топлива, есть классические и пиролизные котлы, мощности хватает для обогрева больших частных домов;
      • Bosch производит традиционные энергонезависимые котлы;
      • Ferroli – Крупная итальянская компания, производит бытовые и частные котлы. Среди твердотопливных котлов есть котлы на угле, дровах и пеллетах. Ассортимент широкий, качество на высоте;
      • SIME – Еще одна итальянская компания, которая сделала себе имя всего за 35 лет. Продукция экспортируется в 50 стран мира, ассортимент представлен котлами на угле и дровах;
      • VIADRUS – Котлы чешские. Представлены в достаточно широком ассортименте, надежны, безопасны, имеют приятную стоимость;
      • Stropuva – литовский производитель, который часто представляет новые решения в этой области. Последняя разработка – котел мощностью 40 кВт с возможностью работы от одной загрузки в течение 30 часов;
      • Protherm – качественные словацкие чугунные котлы с высоким КПД.

      Также можно отметить продукцию отечественных предприятий, выпускаемую под марками «Прометей» (для домов до 450 м 2 ), «Очаг» (есть двухконтурные котлы), Зота и “Дым”.

Вам может понравится

Дизайн бань: Журнал о дизайне интерьеров и ремонте Идеи вашего дома — IVD.ru

31.07.2023

Свадебные топиарии: как можно сделать топиарий на свадьбу своими руками

05.09.2023

Чертежи дымовой трубы: Типовые проекты и чертежи дымовых труб

05.09.2023

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *