Пиролизные котлы отопления: виды, устройство, обзор лучших производителей

Безопасное использование

Функционирование пиролизного котла подразумевает работу на максимально высоких температурах. Поэтому каждый производитель предъявляет высокие требования к монтажу и эксплуатации оборудования.

Установку проводит специалист, имеющий необходимую компетенцию. Котёл размещается в отдельном помещении с хорошей вентиляцией, на агрегат устанавливается дымоход.

Учитывают также следующие правила эксплуатации:

При отсутствии достаточной тяги или необходимого теплоносителя котёл нельзя эксплуатировать.
Загрузку и розжиг оборудования запрещено доверять детям или каким-либо посторонним лицам.
Температура воды в системе труб, идущих через котёл, не должна превышать 95 °C. Если показатель превышен, пламя в камере агрегата на время ослабляют с помощью песка. Параллельно с этим открывают все возможные заслонки дымохода.
Котёл сильно нагревается во время работы, поэтому возле него не должны находиться легковоспламеняющиеся материалы и предметы.
Модифицировать конструкцию котла и использовать не по назначению категорически запрещено.

Советы по выбору

При выборе пиролизного котла для отопления дома рекомендуется обратить внимание на такие детали:

Есть ли в продаже запасная футеровка (керамический элемент котла, ограждающий топливо от соприкосновения со стенками) сопла. Это тот элемент, который не является взаимозаменяемым с другими производителями и его невозможно изготовить в кустарных условиях. Футеровка выгорает за 2 – 3 года, а без неё пиролизный котёл работать не будет.
Толщина стенки котла. Чем толще сталь, тем лучше. Если вес агрегата подозрительно маленький, то, возможно, производитель сэкономил на материале.
Камера сгорания. Именно её размер влияет на продолжительность работы котла без дозагрузки и определяет мощность агрегата.
Мощность котла нужно выбирать в зависимости от площади отапливаемого помещения. Приблизительный расчёт – это 1 кВт на 10 кв.м. при высоте потолка до 3 метров.
Наличие второго контура. Если важен подогрев воды для бытовых нужд.
Вид топлива, на котором способен работать котёл. (О видах топлива для пиролизных котлов читайте эту статью).
Не лишним также будет почитать отзывы о конкретном производителе и его продукции.

Имейте в виду: достичь оптимальной влажности дров 25 % в естественных условиях, под накрытием, с хорошим проветриванием можно только за 1- 2 года. Высокая влажность топлива значительно понижает КПД, ухудшает работу котла и увеличивает количество сажи.

Смотрите видеоинструкцию по использованию пиролизного котла на примере агрегата марки Мотор Сич:

На что обратить внимание при выборе твердотопливного котла

Материал теплообменника. Самые распространённые варианты — медь, нержавеющая сталь и чугун.

Чугунные теплообменники отличаются высокой инертностью, то есть довольно долго нагреваются, но так же долго остывают, а также долговечностью, безразличием к ржавчине и приемлемой ценой. В то же время, большой вес и хрупкость, присущие чугуну, не позволяют назвать этот материал идеальным — он, скорее, просто классический.

Нержавеющая сталь слабо подвержена коррозии и более пластична, чем чугун, однако в плане надёжности стальные теплообменники уступают чугунным, а тепло сохраняют куда хуже них.

Наконец, медные теплообменники самые дорогие, но они легче прочих и не склонны корродировать. Как правило, их применяют в настенных котлах.

Практика показывает, что главное не вид материала, который использован при производстве теплообменника, а его качество и правильность эксплуатации.

Тепловая мощность. Чем она выше, тем больше тепла сможет произвести котёл. Недостаточно мощный агрегат просто не прогреет теплоноситель до нужной температуры, а слишком мощный будет работать вполсилы, попусту переводя дрова. Обычно для определения нужной мощности принимают за истину, что для отопления 10 квадратных метров помещения нужен 1 киловатт. К этому показателю желательно добавить 20-30 % сверху, и вы получите искомое значение.

КПД. Высокий коэффициент полезного действия означает, что большая часть тепла, полученного при сжигании топлива, пойдёт на нагрев теплоносителя, а не дымохода. Обычно этот показатель у классических котлов не превышает 80-90 %, а у пиролизных и котлов длительного горения может приближаться к 100 %.

Количество контуров. Одноконтурный котёл обеспечивает дом только теплом, а двухконтурный — ещё и горячей водой. Во втором варианте есть смысл, когда у вас нет отдельного водонагревателя.

Метод крепления. Котлы могут быть настенными и напольными — обычно это зависит от веса и функциональных возможностей котла. Напольные модели, как правило, тяжелее, но и пропорционально мощнее настенных.

Тип камеры сгорания. Открытая камера сгорания использует в своей работе кислород из воздуха, находящегося в помещении, а продукты горения выбрасывает через традиционный дымоход. Это недорого, но и не слишком эффективно, а кроме того требует организации отдельной котельной — в общем, классический вариант. Закрытая камера, в свою очередь, требует организации коаксиального дымохода типа «труба в трубе» и принудительной циркуляции воздуха: через небольшой дымоход она и закачивает воздух с улицы, и выбрасывает продукты горения наружу. Это более дорогой, но и более удобный вариант, который не требует размещения котла в отдельном помещении.

Используемое топливо. Большинство котлов могут использовать в своей работе любое топливо: хоть дрова, хоть пеллеты, хоть уголь, хоть сухие листья, хоть старые покрышки. В разных районах в разное время года наиболее доступными могут быть разные материалы, так что ориентируйтесь по обстановке и не забудьте уточнить этот вопрос перед покупкой.

Плюсы использования

Длительность горения.

После одной закладки такое устройство работает бесперебойно до 12 часов, то есть догружать его приходится в 2 раза реже, чем другие твердотопливные котлы.

Однако все зависит от типа: обычная топка с дровами работает порядка 4 часов, а с верхним горением — в среднем 30 часов на дровах и 5—7 дней на угле.

Такой эффект обеспечивается за счёт регулируемого процесса горения. Во многих современных моделях автоматическое регулирование работы. Длительность горения также зависит от объёма жилой площади, температуры воздуха в помещении и на улице, конструкции агрегата и его мощности.

КПД 85—90%.

Полное сгорание сырья.

Меньший расход сырья, реже нужно прочищать газоходы и зольник.

Экологичность.

В результате тления древесины или подобных видов топлива выделяется в 3 раза меньше вредоносных веществ, чем в иных твердотопливных котлах. К тому же вредоносные выбросы в атмосферу минимизируются под воздействием горячей температуры в верхней камере.

Экономичность.

Для сжигания подходят даже крупные неколотые дрова. Кроме этого, двухкамерное сжигание снижает избыток воздуха в уходящем газе, что тоже повышает экономию. По сравнению с другими типами твердотопливных котлов экономичность пиролизных агрегатов выше на 5—8%.

Котел твердотопливный длительного горения своими руками: чертежи и порядок сборки

Котлы длительного горения отличаются высокой теплоотдачей и выдают более мягкую, ровную температуру.

Но есть у них и существенный недостаток – высокая цена.

Поэтому есть смысл попробовать свои силы и изготовить печь самостоятельно.

Если Вы решили сделать котел твердотопливный длительного горения своими руками, чертежи найти – половина успеха. Но сначала разберемся, какие существуют основные конструкции.

Какой твердотопливный котел можно сделать своими руками?

В домашних условиях можно изготовить практически любой котёл, ведь всё делают люди.

Но некоторые детали можно выполнить только в заводских условиях.

Поэтому важно оценить свой опыт и возможности (инструмент, материалы, время). И разобраться с основными типами отопительных приборов и их особенностями

По нарастанию степени сложности, котлы можно разделить на:

И разобраться с основными типами отопительных приборов и их особенностями. По нарастанию степени сложности, котлы можно разделить на:

Привычные котлы-топки с варочной поверхностью, водяной рубашкой по бокам и колосниками.
Вертикально расположенные агрегаты шахтного типа и с горением, осуществляющимся сверху.
Пиролизные котлы.

Классические твердотопливные котлы с привычным способом сжигания

Самый яркий представитель таких котлов – обычная печь, только выполненная из стали. Топливо укладывается на колосниковую решетку и сгорает, нагревая водяной контур пламенем.

Чтобы повысить КПД обычного котла устраивают повороты, вваривают поперек дымохода трубы, пропускающие теплоноситель и т. д. Могут быть горизонтальными или вертикально направленными.

Устройство котла длительного горения изнутри

Горизонтальные топки, как правило, ниже и имеют сверху варочную поверхность, отдающую тепло непосредственно в помещение. Конструктивно возможно соединение таких котлов с кирпичной трубой или колодцами классической печи, что значительно повышает их теплоотдачу.

Кирпичные колодцы, проводящие горячие дымовые газы, не только повышают КПД сгораемого топлива, не давая газам вылетать прямо на улицу, но и служат аккумуляторами тепла.

Котел с верхним горением

Само его название говорит о том, что здесь процесс горения идет наоборот: сверху вниз. Это сделано для того чтобы замедлить сжигание топлива, так как обычно пламя идет вверх и зажигает все дрова сразу.

Итак, конструкция этого аппарата: вертикально стоящая труба, точнее две трубы большого диаметра, входящие одна в одну. Между ними располагается водяная рубашка.

Для подачи воздуха в этой конструкции предусмотрена телескопическая труба, которая поднимается вверх перед закладкой топлива и опускающаяся вместе с ним по ходу сгорания дров или угля. Для изготовления такой конструкции понадобятся:

Трубы для корпуса диаметром 450 и 400 мм.
Для камеры предварительного подогрева воздуха диаметром 280 и длиной 350 мм.
Для телескопической подающей трубы отрезки длиной примерно по 300 мм таким диаметром чтобы входили друг в друга это – 89 мм, 76 мм, и 60 мм.
И толстый листовой металл для изготовления дверок; для блина, который давит на топливо и передает ему воздух для горения; для закрытия верха и низа котла и т. д.
Дверца для закладки топлива размером 250 х 210 устраивается на расстоянии 579 мм от основания. В самой нижней части еще одна дверца поменьше, для чистки. Колосники в этой модели не предусматриваются.

Конструкция «блина» – это полая деталь из двух одинаковых шайб-дисков диаметром 300 – 350 мм. По окружности диски провариваются стальной лентой, таким образом, чтобы воздух попадал внутрь, только через подающую трубу 60 мм. А для подачи воздуха к дровам, в нижней части диска сверлится множество отверстий.

Отличаются немалой высотой (могут достигать полутора метров).

Дрова укладываются во всю высоту, поджигаются снизу, где происходит процесс горения, а факел пламени направляется в другой отдел, соединенный в нижней части с основным котлом.

Продукты сгорания, проходя дальше по теплообменнику, остывают и удаляются в трубу.

Данная конструкция котла позволяет использовать пиролизное горение. Для этого устанавливается заслонка, ограничивающая подачу воздуха, и связанная с датчиком тяги и температуры. А во второй камере при доступе воздуха происходит сгорание выделенных газов.

Котлы шахтного типа хорошо справляются с сырыми дровами и опилками. Можно сказать, что это идеальные вариант для сырых дров.

Что нужно для изготовления устройства своими руками?

Для самостоятельного изготовления устройства необходимо выбрать подходящий под конкретные условия и принцип работы проект. Конечно, можно пойти и купить прибор в магазине, но сделать его самому своими руками дешевле и эффективнее.

Перед тем как приступить к изготовлению, необходимо оценить требуемую мощность. Для этого нужно учесть площадь помещения, которое предстоит отапливать.

Затем необходимо определить, будет ли установлена на котле дополнительная автоматика или нет.

Автоматический блок позволяет отслеживать температуру помещения и в зависимости от этого регулировать работу котла, а также отключать его функции в случае опасности. Но без него тоже можно обойтись.

Оценив необходимый эффект от котла и выбрав проект, приступают к изготовлению агрегата. Наиболее распространённым проектом для самостоятельной сборки считается схема Беляева.

Чтобы её реализовать, нужны соответствующие материалы и инструменты. Большое значение для материалов играет их устойчивость к высоким температурам. Чтобы не ошибиться в выборе, можно обратиться к консультанту на металлобазе или в магазине.

Необходимые инструменты

Обычно к необходимым для изготовления котла материалам относятся:

металлическая и профильная труба разного диаметра;
шамотный кирпич;
листы из металла;
насос для воздуха или вентилятор;
датчик температуры;
жаростойкая фурнитура.

В список инструментов, необходимых для работы над агрегатом, входят:

инвертор и электроды;
болгарка с кругами;
дрель и свёрла по металлу;
электролобзик.

К этим инструментам в процессе сборки могут добавиться и другие. Главное, чтобы они позволили резать и соединять детали котла, добиться его прочности и герметичности, а также смонтировать на корпусе требуемые элементы.

Этапы постройки пиролизного котла длительного горения

После того, как выбран подходящий чертёж, на его основе выполняется рабочий вариант.

Размеры отсеков, топочных камер и других элементов агрегата устанавливаются в соответствии с проведёнными расчётами.

Например, объем загрузочной камеры вычисляется по принципу 2 литра на один килограмм топлива, которое планируется использовать, плюс 30%.

Это связано с тем, что дрова могут иметь неровные края и не укладываются впритык друг к другу, увеличивая занимаемую площадь.

Габариты также стоит прикидывать в расчёте на мощность 20–25 кВт. На неё ещё можно найти материалы при ручной сборке. При большей мощности нужна более толстая сталь, сварку которой проводить дома крайне затруднительно по причине необходимости мощного оборудования.

В список действий для изготовления пиролизного котла, входят:

Резка труб и листов болгаркой.
Сверление отверстий.
Сварка топочной камеры.
Установка перегородки для дымооборота.
Установка колосника между топочной камерой и секцией дожига.
Присоединение трубы с заслонкой вверху.
Выполнение отверстий из остатков металла для топочной и зольной камер.
Установка вертикальных стальных перемычек между внутренней и внешней сторонами теплообменника.
Монтаж соединений для подачи воды.
Монтаж дверей агрегата с асбестовой прослойкой для теплоизоляции.
Укладка шамотного кирпича в зоне дожига.
Монтаж регулируемых ножек для балансировки котла.
Шлифовка поверхности агрегата.
Покрытие жаропрочной краской.
Установка дымососа или насоса для воздуха.
Монтаж температурного датчика или автоматики.

Количество операций может уменьшаться или увеличиваться в зависимости от предъявляемых требований.

Подключение к системе отопления

Пиролизный котёл длительного горения может подсоединяться к естественной и принудительной системам отопления. В первом случае требуется тщательно выверять наклон труб. Во втором — определить мощность насоса для нагнетания водяного потока.

Важно! Наладьте подмес горячей воды с выхода на вход, так, чтобы при поступлении в теплообменник температура жидкости не опускалась ниже 60 °C. В противном случае возникает риск коррозии устройства

Порядок подсоединения котла к системе отопления включает:

Заполнение системы теплоносителем.
Подключение к сети насоса для воздуха.
Загрузку топлива в камеру и розжиг.
Регулирование подачи воздуха в секцию дожига.

В зависимости от объёма подаваемого воздуха меняется интенсивность сгорания газов и температура нагрева теплоносителя.

Поэтому необходимо отрегулировать работу котла так, чтобы топливо сгорало полностью.

Разновидности твердотопливных котлов

Принцип действия твердотопливных котлов позволяет им быть частью различных современных схем. Речь идет как о самых простых одноконтурных приборах, так и о мощнейших многофункциональных агрегатах с высокой производительностью. Существует несколько способов классификации твердотопливного оборудования.

По материалу изготовления:

Из стали. Стоимость на стальные приборы ниже, чем на чугунные. К тому же они более просты в обслуживании: чистка проходит без особых проблем. Из недостатков можно выделить чувствительность моделей к температуре в обратной трубе: она должна быть не менее +60 градусов. Это предусматривает использование специальных клапанов для поддерживания необходимого температурного режима путем подмешивания в обратку горячей воды из подающей трубы.
Из чугуна. Отличаются более высокой долговечностью, однако требуют сложный уход. Использование чугунных твердотопливных котлов рекомендуется в случае их непрерывного использования. Приобретение сверхнадежного чугунного агрегата только для аварийных случаев является непрактичным решением. С подобными задачами в состоянии справиться более дешевые стальные модели.

Устройство и принцип работы

В конструктив котла на пиролизе входят следующие основные детали:

Патрубки для ввода и вывода из котла теплоносителя.
Дымоход.
Камера-топка дровяная.
Камера-топка газовая (для сжигания пиролизного газа).
Камера вывода газа из установки.
Полки-отбойники для камеры, где сжигается пиролизный газ.
Инжекторы, подающие вторичный кислород.
Решетка с колосниками.
Камера для накапливая золы.

Метод пиролиза заключается в следующих процессах:

Сначала сгорает дерево.
Потом выделяется газ.
Продукты горения тоже продолжают нагреваться.
Горячими, они, в свою очередь, нагревают трубы в котле.
Из труб котельной теплоноситель подается в систему отопления.

Топливные расходы при испытаниях промышленных пиролизных котлов регистрируются на 30% меньше, чем в случае проверок котлов водогрейных, либо дизельных. Такой существенный функционал дает возможность укладывать энергоноситель реже, чем обычно. Отапливается хорошо любой ангар, цех, торговая крытая площадка, производственные, жилые, административные, сельскохозяйственные объекты и другие здания и сооружения.

Из чего состоит газогенераторная установка?

Главное отличие от классического котла на дровах – наличие дополнительной камеры сгорания, в которой происходит дожигание выделяющегося газа, а в первичной топке он генерируется из дров при недостаточном количестве кислорода. Компоновка камер и устройство пиролизного котла может быть различным, топка может находиться как снизу, так и сверху, принцип действия это не меняет. Традиционно она располагается снизу, над зольником, в который для удобства очистки помещают выдвижной ящик. Крышка зольника откидывается вверх и в рабочем режиме служит для регулировки количества воздуха, поступающего в топку. Это реализовано с помощью цепного привода, который натягивается или отпускается термостатом. Последний установлен в верхней части котла.

Принцип работы пиролизного котла

Все основные элементы и детали установки можно увидеть, изучив подробный чертеж пиролизного котла. Главная топка снабжена дверцей для загрузки дров и в процессе работы плотно закрыта. Над ней устроена вторичная камера сгорания, в которой расположены устройства подачи воздуха. Они могут иметь различную конфигурацию в аппаратах разных производителей, но задача их одинакова: подавать в камеру дожигания подогретый воздух через множество отверстий определенного диаметра. Нагрев воздуха происходит по пути от дверцы зольника до распределителей.

Конструкция пиролизного котла предусматривает возможность очистки верхней камеры дожигания, для этого она оборудована специальной дверцей. Пространства обеих камер сообщаются между собой каналом, по которому поднимаются газы для сжигания. Внешней оболочкой корпуса является водяная рубашка, нагреваемая обеими топками. Для подачи теплоносителя в систему отопления в нее врезаны патрубки с резьбой. Контроль температуры воды и давления осуществляется по приборам, установленным на фронтальной панели.

Дымоход для пиролизного котла ничем не отличается по своему устройству от труб для выброса продуктов горения классических агрегатов. Одно из требований – достаточная тяга для работы котла. Наиболее простая конструкция агрегата не предусматривает установку дутьевого вентилятора, поэтому горение идет за счет естественной тяги. Второе требование — это чтобы часть трубы, находящаяся на улице, была утеплена. Причина – низкая температура дымовых газов (до 150 ⁰С), поэтому очень высока вероятность выпадения на ней конденсата и быстрого разрушения материала трубы.