Пиролиз и газификация пеллет. Пиролизные котлы. В чём разница между пиролизными и пеллетными котлами Пиролизный котёл на пеллетах
Сегодня на российском рынке представлено большое множество торговых марок, предлагающих пеллетные котлы самых разных модификаций и функционала.
По конструкции все богатство выбора можно объединить всего в несколько групп. Чтобы Вам было проще определиться с выбором, рекомендуем обращать внимание всего на несколько параметров, которые дадут полное понимание о том, стоит ли овчинка выделки в том или ином рассматриваемом образце.
1) КПД теплообменника пеллетного котла:
Показатель коэффициента полезного действия - на прямую влияет на ваши ежегодные расходы на приобретение пеллетного топлива - чем выше данный показатель, тем ниже ваши расходы.
Обычно он колеблется в диапазоне от 80 до 90%, однако есть модели, в которых КПД достигает 92% за счет продуманного теплообменника.
Некоторые производители предлагают за дополнительные 10-12 тысяч рублей для поднятия КПД с 85 до 90-92% приобретать к их котлам турбулизаторы, что является не самым лучшим вариантом из-за того что эти стальные элементы не долговечные и вам придется периодически покупать новые за те же 10 тысяч.
Лучше сразу подбирать котел, в котором развитой теплообменник, гарантирующий максимальный КПД без дополнительных изнашиваемых элементов.
Помните, после покупки пеллетного котла, ваши расходы на отопление только начинаются - выбирайте самые высокоэффективные модели с максимальным коэффициентом полезного действия. Их можно найти за те же деньги, что и самые популярные модели с меньшей эффективностью.
2) Тип горелки пеллетного котла:
Горелки бывают двух типов - факельные и ретортные. Каждый из типов имеет несколько разновидностей.
О факельных горелках скажем коротко: либо дорого, либо не качественно и не долговечно. Оба варианта не повышают рациональность выбора. Поэтому рекомендуем сузить подбор котла до конструкций с ретортными горелками.
Реторты бывают вертикального и горизонтального типа. В обоих типах есть не прихотливые решения, а именно этот фактор стоит принимать во внимание. Под не прихотливостью подразумевается возможность работы горелочного устройства на пеллетах любого качества без сбоев. Здесь множество решений у разных производителей - почти все из представленных в нашем каталоге с этой проблемой справляются.
На наш взгляд практичнее горизонтальные реторты лоткового типа - в них риски засорения продуктами горения и аварийной остановки работы котла сведены к минимуму.
3) Пожарная безопасность пеллетного котла:
Эта проблема решается разными способами, советуем подбирать котлы, в которых подача пеллет организована при помощи двух шнеков с воздушным разрывом в транспортном канале - по статистике котлы с такой архитектурой подающего на горелку пеллеты устройства являются самыми пожаробезопасными.
Если вам предлагают котел на 10-20 тысяч рублей дешевле, но с одношнековым подающим устройством - подумайте о будущем...
Описанные признаки качественного котла не являются исчерпывающими, однако помогут свести риски не правильного выбора почти к нулю, поэтому рекомендуем взять данную информацию на вооружение перед походом в магазин.
По виду используемого топлива твердотопливные котлы можно разделить на дровяные (в основном предназначенные для работы с деревом, древесными отходами, древесными брикетами), пеллетные (использующие прессованные гранулы отходов деревообрабатывающего производства) и универсальные , для которых основным топливом является уголь, но можно загружать также дрова, дровяные брикеты и брикеты из торфа.
Кроме того, появились отдельные модели твердотопливных устройств верхнего горения , в которых можно сжигать любые перечисленные виды твердого топлива. Такие котлы комплектуются тремя видами воздухораспределительных насадок на телескопическую трубу подачи воздуха в зону горения под три группы топлива (уголь, дрова/брикеты, пеллеты), а также искроотражателем для поддержания более эффективного горения. Современные модели оснащены программатором, облегчающим контроль процесса горения. Естественно, подобные модели стоят дороже традиционных устройств.
Читайте также: Принципы выбора и установки газового котла
При использовании твердотопливного котла важно строго придерживаться требований к горючему для конкретной модели. Например, если устройство предназначено для сжигания дерева, то необходимо использовать поленья твердых нехвойных пород с влажностью до 20 %. Применение древесины с повышенной влажностью приводит к недогреву теплоносителя в процессе эксплуатации, к сокращению срока службы котла в целом, а также к увеличению количества сажи и конденсата в дыме, что вызывает более быстрое засорение дымохода. Если речь идет о пеллетах, то содержание влаги в них не должно превышать 10 %.
Средний расход топлива при применении твердотопливного котла в коттедже площадью 100-200 м² составит порядка 3-5 кг/ч. При условии использования накопительной емкости в сутки понадобится примерно 12-15 кг (в самое холодное время - до 20 кг).
Тип камеры сгорания
В стандартном твердотопливном котле происходит процесс горения топлива, по принципу схожий с работой обычной печки, где сгорание обеспечивается за счет естественного притока воздуха. При этом полученная энергия тратится на нагрев теплоносителя, распределяемого по трубам, ведущим к радиаторам. В некоторых случаях котел может быть оборудован вентилятором для создания дополнительной тяги, которая увеличивает эффективность горения. Максимальное время работы на одной закладке топлива в стандартных твердотопливных котлах - 6-8 часов, поэтому подбрасывать топливо в камеру сгорания придется несколько раз в сутки.
В отличие от традиционных, в пиролизных твердотопливных устройствах камера разделена на две части. В одной из них, которая называется газифицирующей или камерой загрузки, происходит медленное горение топлива при высокой температуре и недостатке кислорода. В результате происходит выделение древесного газа, догорающего во второй камере (камере сгорания), расположенной ниже. При таком горении почти не образуется сажа и появляется минимальное количество золы. Древесный газ горит очень чистым пламенем желтого или почти белого цвета. Данные устройства имеют больший КПД (до 85 %) и позволяют автоматически регулировать мощность. Максимальное время сгорания одной загрузки здесь составляет 8-12 часов, что в комплекте с теплоаккумулятором позволяет снизить периодичность закладки топлива до 1-2 раза в сутки. К недостаткам можно отнести не только более высокую по сравнению с традиционными твердотопливными котлами цену, но и необходимость использовать только сухие дрова.
Читайте также: Котел от розетки. Электрическое отопление - эффективная альтернатива газу
.jpg)
Котлы, которые позволяют минимизировать количество загрузок, подразумевают верхнее горение . Оно происходит благодаря тому, что в высокую вертикальную камеру сгорания воздух подается с помощью телескопической трубы в верхней части камеры. На конце трубы установлен распределитель, который может иметь разную форму для разных видов топлива. Под действием силы тяжести в процессе сгорания топлива распределитель опускается вниз, обеспечивая постоянный приток воздуха. При этом очаг пламени постепенно перемещается сверху вниз, благодаря чему снижается фактор усталости металла и продлевается срок службы устройства. При использовании котлов верхнего горения загрузку топлива производят каждые 12-70 часов. Длительность горения здесь повышается и за счет большой емкости загрузочной топки, и за счет того, что горит не весь объем топлива, а только верхние 15-20 см - остальное подсушивается и ждет своей очереди.
Пеллетные твердотопливные котлы обычно представляют собой систему из трех компонентов: непосредственно котла с горелкой, шнекового питателя и отдельно стоящего бункера с пеллетами. На корпус котла устанавливают горелку для сжигания пеллет, которая размещается в камере сгорания и к которой внешним шнеком подводят топливо. Работой шнека управляет встроенный в горелку фотосенсор, отслеживающий наполнение бункера гранулами. После наполнения внешний шнек отключается, а внутренний транспортирует топливо на решетку горения, где оно воспламеняется при помощи электрической спирали. Для подачи воздуха в зону горения под горелкой установлен вентилятор. Процесс работы агрегата автоматизирован и контролируется при помощи пульта управления, на котором задаются необходимые настройки, включая требуемую температуру, дневной цикл работы котла, его включение и отключение. Для безопасной работы предусмотрен автоматический клапан, разрывающий электрическую цепь при перегреве оборудования. Пеллетные котлы удобны в эксплуатации, частота загрузки зависит от размера бункера и в большинстве случаев производится раз в несколько дней.
На рынке твердотопливных котлов предлагаются различные новинки, не так давно появились разновидности – пеллетный и пиролизный. Они отличаются друг от друга технически, но сходны одним – повышенной ценой. За что же требуются эти деньги, какие дополнительные преимущества можно получить, заплатив повышенную цену за эти котлы?
Что представляет из себя пеллетный котел
Пеллетный – это автоматизированный трердотопливный котел. Он может работать без обслуживания неделю и даже больше в автоматическом режиме. Периодичность обслуживания зависит в основном от емкости бункера для топлива, которую можно подобрать. Обычно она выбирается такой, чтобы пеллетный котел нужно было загружать не чаще раза в неделю. Это комфортно, по сравнению с обычным твердотопливным.
Пеллетные котлы, хоть и сложны технически, но сейчас считаются надежными, массовых поломок не наблюдается. Но сложность и автоматизация влечет недостатки – нельзя обслужить самостоятельно, нужно еще платить в сервисную службу за периодический осмотр и ремонт, иногда и ломаются, а ремонт влетает в копеечку, возникают зимние простои…
Продают пеллеты те же организации, что торгуют и этими котлами. Они сопровождают свою продукцию топливом.
Выгодно ли использовать
Стоимость килограмма пеллет – 8 рублей. Энергия, получаемая с килограмма пеллет, – 5 кВт. Но с учетом КПД котла 80% — 5х0,8=4 кВт. Следовательно, 1 киловатт энергии будет стоить 2 рубля. А это, по крайней мере, в 1,5 раза дороже, чем дрова, в 1,7 раза дороже, чем уголь (для большинства регионов, но не для всех), и к тому же, дороже чем ночной тариф электричества – 1,7 рубля/кВт-ч.
То есть отопление пеллетами просто не выгодное. Но комфортное. Удобней чем топить обычный твердотопливный котел, который нужно обслуживать не менее чем раз в сутки, а часто, если котел не мощный и не оборудован сопровождающим электрокотлом и (или) теплоаккумулятором, то и несколько раз в сутки.
За что же мы платим большую цену – сначала приобретаем дорогой автоматизированный пеллетный котел, затем дорогое топливо постоянно. Естественно, что платим мы за комфорт.
Пеллетный котел нужно применить в том случае если жильцы, во первых, готовы переплачивать за комфорт, а магистрального газа, само собой, нет. А во вторых, кода дом большой (300 м кв и больше) и отапливать его дровами и углем просто утомительно, а с дневным тарифом на электричество получается большая разница в пользу пеллет.
В общем, когда нужна большая мощность для больших домов, тогда и пеллеты приобретают, хоть не экономический, но практический смысл.
В чем особенности пиролизных котлов
Пиролизные котлы можно назвать и газогенераторными, так как в них из дров с помощью высокой температуры генерируется газ, который потом сжигается.
Производители нахваливают пиролизные агрегаты и всячески рекламируют их, при этом заявляют следующее:
- Топить можно (а иногда говорят и нужно!) мокрыми дровами с влажностью 50%.
- Топливо сгорает полностью, не остается золы.
- КПД достигает 89 процентов, — на 10 процентов больше чем обычный котел.
- Продолжительность работы на одной загрузке – сутки и больше – удлинение времени горения.
Дрова должны быть сухими
Пиролиз начинается на сухой древесине, у которой влажность не больше 20 процентов. Т.е. класть мокрые дрова в этот котел, то же самое, что и в обычный, что и в костер, — энергия горения до 50% расходуется на высушивание влаги.
Вода не горит, на водород и кислород не разлагается, она испаряется и забирает при этом львиную долю мощности. 
Дрова нужно класть в топку как можно более сухими. А сушиться они должны долго под навесом, затем, возможно, в котельной возле котла, над радиаторами, если есть возможность, с недельку — другую. Тогда и мощность будет расходоваться не на испарение воды, а на нагрев теплоносителя.
Зола
Дрова не могут сгорать полностью, зольность — их физическое свойство, она будет при любом способе их сжигания. А в котле не остается золы потому, что работает вентилятор, и легкая древесная зола уносится струей в небо, а потом оседает на головы пользователям. Местность рядом с таким котлом просто посыпается золой.
КПД
Большой КПД? Возможно теплообменник этого котла и позволяет получить максимум от того, что могут дать дрова, но вот работает он под воздействием вентилятора. Происходит постоянная продувка камер, где греются дрова и где сжигается выделившийся газ. А вентиляция забирает электроэнергии 50 – 100 Вт в час.
За нее нужно платить по дневному тарифу. И это прямо сказывается на выгодности этого котла. Кроме того, дающаяся в характеристиках теплота отводимых газов в 150 -200 градусов, прямо говорит о том, что КПД в 90 процентов котел не развивает.
Продолжительность
Продолжительность работы любого котла определяется просто количеством одновременно загружаемых дров.
Точно также можно сделать продолжительной работу и обычного твердотопливного котла, но мощного, с большой камерой сгорания. Там можно устроить такой же пиролиз, только естественной тягой на высокий дымоход, напихав в топку дров побольше, и прикрыв подачу воздуха, чтобы дрова тлели.
Но при этом обычный котел можно будет в любой момент запустить на полную мощность, когда требуется, и моментально нагреть воды для купания или поднять температуру в доме.
Другие проблемы пиролизных котлов
Но об основной проблеме связанной с пиролизными котлами производители умалчивают, да так, что о ней покупатель узнает уже после приобретения.
Топить пиролизные котлы хвойными породами не рекомендуется – происходят липкие отложения на камере с дровами. Береза тоже – не лучший вид дров, так как в ней много дегтя, и он начинает течь везде где не нужно. Т.е. нужно подбирать еще и дрова, а это не просто, может удорожить их покупку.
Также в пиролизных котлах теплообменники чувствительны к холодной обратке и перепадам температур в системе, отдельные производители прямо в инструкциях требуют установки теплоаккумулирующей емкости в паре с котлом.
А это значительно удорожает и само приобретение. И сводит на нет всю идею этого агрегата – длительное горение. С теплоаккумулятором уже любой обычный котел станет «длительным».
Вот и получается итог, — трудно найти плюсы пиролизного котла по сравнению с традиционным, при этом пиролизный середнячок по качеству будет в 3 раза дороже середнячка обычной конструкции сходной мощности.
А если добавить сложность устройства и возможность поломок, шумность и избирательность дров, то порекомендовать пиролизный котел для каких-либо условий не представляется возможным.
Прошу прощения у разработчиков и производителей пеллетных горелок за масло масленое в названии темы!
Вчера состоялся интересный разговор с клиентом.
Довольно толковый монтажник, начитанный форумчанин вчера прозрел, после общения с нашим торговым специалистом!
Представляете, он потратил довольно много времени, чтобы найти пиролизный котёл с пеллетной горелкой. Причём, ему нужен был такой пиролизник, который дожигал бы отходящие газы горелки.
Задача была найти котёл, который с высокой эффективностью сжигал бы пеллету. И мой собеседник не знал, что каждая пеллетная система спроектирована и изготовлена с целью полного механического и химического дожигания пеллет.
Тема создана для людей, которые хотят понять принципы сжигания пеллет во всевозможных системах и для ликвидации технической неграмотности среди населения.
Взял первую попавшуюся под руку горелку и прикрепил её к сообщению.
Обратите внимание: во всех факельных горелках есть система подачи вторичного воздуха (это то, что обыватели называют пиролизом).
К слову, обратил внимание, что обыватели, когда говорят "пиролиз" имеют ввиду именно дожигание отходящих газов. По их мнению, пиролиз заключается в том, что топливо газит, после чего определённым образом дожигается, вследствие чего отсутствует как механический недожог, так и химический.
Уважаемые, пиролиз – это газификация твёрдых или жидких тел под воздействием высоких температур в безкислородной среде!
Очень условно пиролизные котлы можно назвать пиролизными, да и то не все (не во всех пиролизниках пиролиз встречается в чистом виде). Пиролизниками можно назвать шахтники (но их уже назвали шахтниками ) и некоторые пиролизники.
Одним словом, забейте на пиролиз!
Не ищите пиролизные пеллетные горелки (они все пиролизные, в том смысле, что все имеют систему дожигания отходящих газов и КПД на сухой пеллете в оптимальных режимах около 93 – 98%)!
Не ищите пиролизные пеллетные котлы с целью более полного дожигания пеллет. Пиролизные пеллетные котлы созданы для работы на дровах и на пеллете!
Ну, а чтобы всё-таки было совсем по-честному, сообщаю: действительно, при определённых условиях почти все пеллетные системы могут работать очень неэффективно. КПД, допустим, ретортных горелок может падать до 50% и, действительно, некоторые производители устанавливают в своих изделиях лямбда-зонды, придумывают способы, как уменьшить химнедожог.
Но, уважаемые, забудьте об этом! На Ваших 150 – 200 м² все эти системы никогда не окупятся! ИМХО! (Готов отбиваться от тухлых помидоров! )
Будьте проще!
И будет Вам счастье!
Чтобы тема сразу не сдохла просьба к разработчикам и производителям пеллетных систем: Накидайте каких-нибудь сообщений и картинок. Глядишь, благодаря нам в этом мире станет больше людей, которые нас понимают!
И поменьше тухлых помидоров! А то вы опять сами запутаетесь и всех запутаете! Читайте внимательней и между строк!
Разновидностей тепловых котлов - великое множество. Чтобы потенциальным покупателям сразу дать о них хотя бы общее представление, основной «водораздел» классификации агрегатов их создатели провели по виду используемого топлива.
Однако внутри газовых, дизельных, электрических (пока вроде всё просто и понятно) и т.п. котлов тоже есть свои более узкие подразделы, связанные уже с иными особенностями работы, к примеру - способом загрузки топлива, физическими и химическими особенностями горения. И вот тут уже без разъяснений специалистов обойтись довольно трудно.
В этом материале мы поговорим о том, что такое пиролизные котлы, которые привлекают своим необычайно высоким КПД, и в чём их принципиальное отличие от котлов пеллетных, которые, не имеющие такого фантастического коэффициента, почему-то стоят на порядок дороже.
Сразу отметим, что обе эти разновидности котлов работают на твёрдом топливе. Однако на этом их «родство» и заканчивается. И «дровишки» агрегаты пожирают разные, и «способ питания», т.е. загрузка топлива у них различные, но главная их непохожесть - в принципе получения тепла.
Итак, разберёмся, что же происходит в «утробах» обеих модификаций тепловых агрегатов.
Особенности работы пиролизных котлов
Пиролизный котёл (другое название - газогенераторный) - тепловой агрегат так называемого «длительного горения», топливо в котором сжигается по принципу пиролиза - разложения органики при нехватке кислорода. При этом непосредственно сами дрова и выделяющиеся при их горении газы сгорают в двух отдельных камерах - фактически независимо друг от друга.
В пиролизных котлах они расположены как два этажа в доме, только в качестве перекрытия выступает керамическая форсунка. Дрова сгорают в верхнем отсеке, откуда дымосос откачивает воздух. При этом нагнетается гигантская температура (до 800°C и выше). Подобные условия способствуют тому, что древесина фактически не горит, а очень медленно обугливается с выделением большого количества древесного газа. Это и есть процесс пиролиза.
Высвобожденные летучие вещества (в основном, водород, углеводороды и угарный газ) при помощи установленного внутри котла нагнетающего вентилятора через форсунку попадают в нижнюю камеру. Там к выделившимся газам подмешивается кислород, благодаря чему все эти вещества сгорают с максимальным выделением тепла. Его пары снова поднимаются на «верхний этаж», поддерживая пиролиз и обеспечивая существенную теплоотдачу. Отсюда и внушительный КПД - до 92%, и другие несомненные плюсы.
Преимущества пиролизного принципа работы теплового котла
. Гигиеническая чистота - минимум золы в камере сгорания и сажи в теплообменнике и дымоходе ;
. Резко сокращённое по сравнению с «классическими» твердотопливными котлами количество опасных для здоровья веществ, содержащихся в дыме ;
. Большая продолжительность горения одной закладки, промежуток между которыми может составлять до 16-ти часов .
Чем же «ответят» пеллетные котлы?
Как следует из названия, такие тепловые агрегаты работают на пеллетах, то есть компактных гранулах из древесины цилиндрической (как правило) формы.
Принцип сжигания топлива - прямое горение, как в обычном костре или камине. Древесные гранулы сжигаются на специальной горелке в отдельной камере.
Пеллетные котлы выгодно отличаются от пиролизных чрезвычайно удобным способом подачи топлива. Основную часть этой подчас небезопасной для человека работы за него выполняет автоматика. Владелец котла только засыпает порции пеллет в специальное хранилище - бункер, соединённый с котлом. Дальше в дело вступает шнековый транспортёр, который и доставляет из резервуара в камеру сгорания нужное количество топливных гранул.
Бункеры для пеллетных котлов сильно различаются по своей вместимости. Так, владельцу хранилища объёмом 12 кубометров (это примерно 8 тонн пеллет!) можно сделать одну максимальную засыпку и не «заморачиваться» этим вопросом в течение всего отопительного сезона! Но такие «ангары» в совокупности с автоматикой существенно добавляют и цену всему оборудованию, поэтому выбор, как всегда, за вами - огромный «пиролизный» КПД или же пеллетный «автокомфорт».
