Отопительные котлы газогенераторные. Монтаж и подключение газогенераторного твердотопливного котла длительного горения

Самостоятельный монтаж

Чтобы самостоятельно установить твердотопливный котел, необходимо учесть несколько правил.

1. Такой котел лучше расположить в отдельном помещении. Это может быть комната внутри дома или в подвале. Для этого подойдет бывшая детская спальня либо любая другая небольшая комната (необходимая площадь – 8-10 квадратных метров), если при строительстве не отведено специальное помещение для отопительных устройств. В самом крайнем случае можно просто перегородить большую комнату пополам (перегородку желательно сделать кирпичной, а не применять гипсокартон), сделав один или два выхода – внутрь помещения, на улицу или оба сразу.
2. Пол помещения, где планируется монтаж, должен быть выполнен из пожаростойких материалов. А сам котел следует установить непосредственно на бетонную стяжку (около 10 см толщиной).
3. Необходимо обеспечить помещение принудительной вентиляцией, электропитанием и водоснабжением, если они отсутствуют.
4. Если котел устанавливается не в специально спроектированной котельной, следует заранее приобрести и установить дымоотвод.

Приступая к монтажу, надо подготовить инструменты и оборудование, которые для этого понадобятся: электроды, сварку, уровень, ключи, отвертки, метр, пилу по металлу, винты, – а также материалы: сантехническую ленту, лист металла и герметик.

• Распаковать и подготовить к сборке детали, идущие в комплекте с котлом.
• Расположить металлический лист на полу на расстоянии не менее 0,5 м от боковой стенки (стенок) и 1 метра от передней и надежно зафиксировать.
• Установить ровно котел на металлический лист, проверяя правильность уровнем.

После подготовительных работ производится непосредственно сборка самого котла:

• Обернуть одним витком сантехнической ленты регулятор горения, закрепить с помощью винта, установить температуру 30 градусов.
• Установить терморегулятор и тен или их заглушки.
• Собрать воздушный и предохранительный клапаны, манометр в группу безопасности.
• Установить кран и подключить его к трубам.
• Подсоединить группу безопасности перед запирающим устройством.
• Соединить котел с дымоходом, используя герметик.
• Задвинуть заслонку для тяги и заглушку для прочистки.
• Подключить воду и проверить герметичность системы.
• Зажечь котел, закрыв заслонку.
• Остается только проверить качество установки и работы котла и провести пилотное отопление.

Для того, чтобы определить примерную стоимость материалов и оборудования, необходимых для монтажа, ниже приведена их ориентировочная цена.

1. Герметик термостойкий 100–200 руб.
2. Лист металла (3 х 1 250 х 250) около 3 000 руб.
3. Сантехническая лента около 500 руб.
4. Котлы длительного горения 60 000–120 000 руб.
5. Переход стальной 57–32 30 руб.
6. Отвод стальной Ду-5016 от 100 руб.
7. Кран шаровый Ду-15 от 100 до 1 000 руб.
8. Кран шаровый со сгоном Ду-50 около 2 000 руб.
9. Дымовая труба для твердотопливного котла 20 000–50 000 руб.

Выбор обогревательных котлов должен быть основан на доступности конкретного вида топлива в регионе или его наличии в доме. Отопление твердотопливными котлами с использованием дров по стоимости уступает лишь устройствам, работающим на газу, более дорогими являются электричество и дизельное топливо, а замыкают пятерку углезависимые агрегаты. Не в последнюю очередь это связано с тем, что твердотопливные котлы имеют недостаточно высокие показатели КПД (по сравнению с электрическими например). Тем не менее двухуровневые системы сжигания позволяют сэкономить расход топлива до 9 % .

Газогенераторные котлы на твердом топливе в процессе работы создают условия для выделения газов из древесины. Впоследствии эти газы обогащаются кислородом и сжигаются. Такой подход позволяет максимально использовать тепловой потенциал энергоносителя, что влечет за собой много разных полезностей.

Что такое газогенераторный котел

Есть энергозависимый турбонаддув.

Газогенераторные котлы работают на твердом топливе. В качестве энергоносителя в них могут использоваться дрова и все их производные, например, пеллеты, отходы древесной промышленности средней фракции. Опилки и тырса не подходят. Такие твердотопливные котлы работают в тандеме с обыкновенным дымоходом, то есть воздух для поддержания пламени они втягивают из помещения, в котором установлены. Поэтому для них желательно делать отдельную котельную.

В основном такие агрегаты энергозависимые, в них установлен вентилятор. Его задача контролировать количество подаваемого воздуха для поддержания температуры теплоносителя на выставленном уровне. Конечно, не все нагревателя оснащены автоматическими режимами, некоторые совсем простые:

• топка;
• камера дожига газов;
• патрубок дымохода;
• патрубки для первичного и вторичного воздуха.

Первичный воздух нужен, чтобы двора в топке разгорелись во время розжига. Когда пламя охватит всю площадь топки, первичный воздух прикрывается. Вторичный воздух подается в камеру дожига газов, он поступает постоянно через узкие воздуховоды.

Газогенераторный котел на дровах может быть одноконтурным и двухконтурным. Одноконтурные подогревают только теплоноситель для системы отопления, а двухконтурные еще и для ГВС. Для этого в топке устанавливается еще один водяной теплообменник. Вода в отоплении и ГВС не пересекаются, это отдельные системы, работающие независимо друг от друга.

Каким образом генерируются газы

Из самого названия газогенераторных котлов на твердом топливе становиться понятно, что агрегат должен генерировать газы. Что это за газы такие и откуда они берутся? Все просто – есть такой процесс, который называется пиролиз. С древнегреческого он переводится как расщепление под воздействие жара. В данном случае расщепляются дрова на две составляющие:

Газы генерируются в несколько этапов.

• неорганические волокна древесины (по сути, дерево);
• пиролизные газы.

Эти газы выделяются при определенных условиях, достичь которых можно только при наличии двух камер горения (первичного и вторичного). Как мы уже сказали, в первичной камере тлеет топливо, а во вторичной дожигаются пиролизные газы. Топливо должно именно тлеть, если будет огонь, то процесс пиролиза становится невозможным. Все потому, что для огня нужен кислород, а пиролиз древесины начинается только при дефиците воздуха.

Важное значение имеет температурный режим. По разным данным, температура должна быть от 200 до 800 градусов, но оптимально когда она составляет 500 градусов – золотая середина.

Когда в топке удерживается высокая температура и практически отсутствует кислород, тогда из дров начинает выделяться пиролизный газ. Он сильногорючий, но проблема заключается в том, что газ именно горит, должно быть пламя. А для пламени нужен кислород, которого в первичной топке нет.

Поэтому пиролизные газы отводятся в камеру дожига, куда постоянно подается вторичный воздух. Обогатившись кислородом, газ под воздействием высокой температуры воспламеняется. Естественно, когда он горит, выделяется тепло, которое идет на подогрев воды ГВС и теплоносителя в системе отопления. В обычных котлах этот газ просто не выделяется, поэтому их КПД ниже, чем у газогенераторных.

Какие преимущества газогенераторных котлов

Первое преимущество уже озвучено – это КПД, который достигает 90%. Для твердотопливных котлов это высокий показатель. Если нагреватель более эффективно использует энергоноситель, соответственно, дров на отопительный сезон пойдет меньше, на этом можно неплохо сэкономить.

Более рациональное использование твердого топлива влечет за собой еще одно важное преимущество – не нужно часто забивать топку дровами. Это актуально в домах, где люди проживают постоянно, ведь не нужно каждые четыре часа заниматься котлом. Что делать работающим в таком случае вообще непонятно. Гидролизный котел на одной загрузке работает 8 и более часов, зависит от размера топки.

Когда дрова медленно тлеют от них почти не остается золы, чистить нагреватель придется реже. Это сэкономит ваше время и силы, что немаловажно. Итак, подытожим, гидролизный котел дает вам следующие преимущества:

• экономия денег;
• экономия времени на чистку;
• не нужно каждые 4 часа подбрасывать дрова.

Минус один – цена, но хорошая вещь не может быть дешевой. При покупке обращайте внимание на размер топки, объем теплоносителя в котле, тепловую мощность и возможность подключения дополнительного оборудования.

Обвязка газогенераторных котлов

Твердотопливные газогенераторные котлы работают немного стабильнее чем, обычные, но перепады температуры неизбежны. Ведь топливо горит неравномерно, есть периоды простоя, поэтому обвязку нагревателя нужно делать через (теплоаккумулятор). Это резервуар, который аккумулирует излишки тепла во время работы нагревателя и отдает их, когда котел не работает.

Для стабилизации системы в обвязку включают теплоаккумулятор.

Вариантов обвязки может быть много, но мы рекомендуем устанавливать между котлом и буферной емкостью трехходовой клапан и байпас . На трехходовом клапане устанавливается температура в 55 градусов. Вследствие этого котел не испытывает термический шок, когда к нему поступает холодная обратка и растет КПД. За трехходовым клапаном устанавливается . И конечно на патрубках котла устанавливается на американках.

Подключение буферной емкости к системе отопления может осуществляться:

• по однотрубной схеме;
• по двухтрубной схеме;
• по коллекторной схеме.

При этом разводка может быть как горизонтальной, так и вертикальной. Для правильной работы контура нужно выбрать теплоаккумулятор объемом не менее 500 литров. Это значение во многом зависит от тепловой мощности всей системы обогрева.

Обновлено:

Газогенераторный котел является наиболее эффективным видом котла, работающего на твердом топливе — дровах. Различные версии и модификации оборудования позволяют значительно повысить коэффициент полезного действия подобного котла до 93-95 процентов. Главное особенность устройств — практически полное сгорание дров.

Принцип работы газогенераторного котла

Чтобы понять, что такое газогенераторный котел, необходимо разобраться в его принципе работы.

1. В основе процесса сжигания твердого топлива у газогенераторных котлов лежит пиролиз. Когда выполняется закладка новой порции дров или брикетов, начинается процесс сгорания топлива, разделенный на несколько этапов.
2. Первым этапом является нахождение твердого топлива в специальной осушительной камере. Она позволяет довести состояние дров до идеального для эффективного сгорания.
3. Далее древесина начинает гореть. Температура может составлять 20-850 градусов Цельсия. Во время этого этапа топочная камера практически не получает кислород. Это способствует окислению дров.
4. При окислении образуется газ, который двигается в камеру сгорания. Там горелки поджигают газ, он начинает гореть.

Такой принцип горения позволяет максимально эффективно использовать древесное топливо и достигать столь высоких показателей коэффициента полезного действия.

У газогенераторных установок есть еще одна особенность — водяной контур. Внутри контура вода протекает через пару камер нагрева, после чего двигается в отопительные батареи — радиаторы, расположенные в комнатах.

Используемое топливо

Почему многие решаются собрать газогенераторный котел своими руками или установить этот агрегат с помощью специалистов? Во многом из-за доступности используемого для работы оборудования топлива.

В газогенераторных котлах используется практически любое твердое топливо:

• Дрова;
• Древесные отходы;
• Стружка;
• Опилки;
• Брикеты;
• Пеллеты и пр.

Когда отсутствует возможность подключить газовый котел по причине проблем с доступом к магистральному газу, газогенераторные установки становятся идеальным решением. Топливо сгорает почти без отходов, в отличие от традиционных твердотопливных агрегатов.

Преимущества и недостатки

Прежде чем установить газогенераторный котел своими руками, вам нужно рассмотреть эту установку со всех сторон. Важно разобраться не только в преимуществах, но и обратить внимание на характерные недостатки.

Это поможет решить, подходит ли вам газогенераторный тип твердотопливного котла, или лучше остановить выбор на газовом, жидкотопливом или вовсе электрическом варианте.

К сильным сторонам газогенераторного котла можно отнести целый ряд характеристик.

1. Повышенная эффективность сжигания используемого твердого топлива. Насколько бы ни был эффективным обычный твердотопливный котел, его КПД выше отметки 90 процентов подняться не сможет. У газогенераторных он способен достигать 95 процентов.
2. Энергонезависимость. Эти агрегаты могут быть совершенно независимыми от наличия электросети. Поскольку электричество не используется, суммарные эксплуатационные затраты снижаются. При этом вы имеете возможность автоматизировать котлы.
3. Универсальность применяемого топлива. Для отопления собственного дома с помощью газогенераторного котла вы можете использовать любой вид твердого топлива, который у вас есть. Всевозможные древесные отходы отправятся не на свалку, а послужат в роли эффективного средства для отопления дома на несколько дней.
4. Внушительный объем топки газогенераторного котла. За счет того, что в топку за одну закладку можно заложить большое количество топлива, периодичность закладки увеличивается. Вам не придется постоянно следить, остались ли дрова внутри камеры.

Это далеко не весь перечень преимуществ, но их вполне достаточно, чтобы высоко оценить возможности газогенераторных котлов.

Но теперь посмотрим на обратную сторону — недостатки. К ним относят:

• Ограниченная автономность. Большинство газогенераторных котлов энергонезависимые. Это дает свои плюсы, но и имеет свои минусы. Отсутствие автоматики требует постоянного присмотра за оборудованием;
• Обслуживание. Хотя топливо сгорает намного эффективнее, полностью избавиться от отходов не удается. Потому вам периодически придется очищать поверхности от накапливающейся сажи и копоти;
• Высокая стоимость. Пиролизные котлы заметно дороже, чем традиционные твердотопливные установки. Разница в цене может составлять 1,5-2 раза. Но более высокая стоимость оправдывает себя с течением времени, поскольку вы экономите за счет эффективности работы пиролизного агрегата. В среднем при активной эксплуатации котла он окупает себя через 2-3 сезона;
• Требования к качеству топлива. Важную роль в производительности оборудования пиролизного типа играет сухость применяемого твердого горючего. Если опилки или дрова окажутся влажными, пиролиз может не начаться. Чтобы пользователям не пришлось ломать голову над тем, как высушить дрова, инженеры предусмотрели сушильную камеру в конструкции агрегата. Прежде чем начать процесс сжигания, в камере топливо высушивается, после чего пиролиз протекает отменно.

Традиции против пиролиза

Есть ли смысл приобретать газогенераторные котлы, если существуют достаточно привлекательные традиционные твердотопливные агрегаты? Чтобы ответить на этот вопрос, оба устройства необходимо сравнить по некоторым критериям.

1. Автоматизация. Возможность подключения автоматики к газогенераторному устройству позволяет агрегату самостоятельно контролировать процессы горения, регулировать их согласно заранее заданным пользователям параметрам. Традиционные модели работают так же, как классические печки на дровах.
2. Коэффициент полезного действия. Еще один пункт, где безоговорочным победителем становится пиролизный отопительный агрегат. Если у традиционного дровяного котла КПД с трудом может дотянуть до 85-90 процентов, то пиролизный легко преодолевает отметку 90 и движется к 95 процентам.
3. Обслуживание. Опять же побеждает пиролиз, поскольку при практически полном сгорании топлива количество отходов минимальное. Классические печи нужно чистить несколько раз в сутки, контролировать состояние камеры сгорания, проводить очистку дымохода. Плюс закладка проводится раз в несколько часов. У пиролизного устройства все намного проще. Одной закладки может хватить на сутки автономной работы.
4. Требования по эксплуатации. Единственный пункт, по которому пиролизная модель уступает традиционной. Классические дровяные котлы имеют простейшую конструкцию, потому поломки здесь случаются редко. Пиролизные агрегаты сложнее, потому в процессе эксплуатации приходится соблюдать ряд правил. Но на практике это не так сложно, если грамотно выполнить изначальную установку.

Газогенераторные котельные установки активно ворвались на рынок отопительного оборудования. Сегодня они применяются повсеместно, становятся незаменимым устройством для отопления и горячего водоснабжения в домах.

Природный газ - самый дешевый и самый эффективный источник тепла. К сожалению, магистральный газопровод проведен не во все регионы нашей родины, и даже не везде подвозят баллонный. Тем не менее, это не повод отказываться от его использования при отоплении дома с тем лишь исключением, что придется сделать газогенератор на дровах своими руками. Это альтернативный способ отопления, где в качестве базового топлива будут использоваться не только дрова, но опилки, пеллеты, отходы деревообрабатывающей промышленности и т.д.

В статье мы подробно рассмотрим, как правильно сделать такой агрегат, что для этого понадобится, а также разберемся в преимуществах и возможных его недостатках.

Как это работает

Для того, чтобы добыть природный газ, не обязательно искать месторождение и открывать скважину, можно воспользоваться пиролизным котлом. Это особый вид котельного оборудования, где топливо сгорает при минимальном доступе кислорода, распадаясь на древесный остаток (уголь) и горючий газ (пропилен и этилен).

Учитывая то, что одновременно с топливом происходит процесс сгорания пиролизных газов, эффективность котла увеличивается в 1,5-2 раза при одинаковом с обычным котлом расходе топлива.

Медленное сгорание топлива (дров, опилок, пеллет и т.д.) обеспечивает гораздо более длительный процесс горения (12 часов по сравнению с 3-4 часами в обычном).

На схеме видно, по какому принципу работает пиролизный котел и как идет процесс образования горючего (древесного) газа.

Являясь уже, по сути, газогенераторным оборудованием, такой котел выполняет ряд задач, а именно:

1. Производит низкомолекудярные олефины в результате сгорания дров и входящей в их состав целлюлозы.
2. Очищает олефины от всех сторонних примесей, в результате чего получается чистый горючий газ.
3. Охлаждает газы за счет уменьшения количества энергии при окончательном сгорании топлива.

Пиролизный котел всегда разделен на 2 камеры, в одной из которых сгорает основное топливо при минимальном доступе кислорода, во вторую поступают выработанные газы и при подкачке воздуха происходит их сгорание.

Подобная оптимизация процесса сгорания позволяет решить сразу 2 ключевых задачи - увеличение коэффициента полезного действия котла и возможность организовать водонагревательный котел за счет соединения с водяной рубашкой.

Процесс пиролиза обеспечивает полное сгорание топлива с максимальной отдачей тепла, что на выходе дает более 35% экономии расходов.

Газогенераторный котел на дровах вполне можно сделать и своими руками, но перед этим необходимо понять принцип его работы, устройство камер внутреннего сгорания и технику безопасности, чтобы исключить малейшие нарушения технологии.

Устройство модели на дровах и схема

Данный вид котла растапливается точно по такому же принципу, как и обычный котел на твердом топливе. Дрова, пеллеты, брикеты, опилки и прочие виды топлива закладываются в нижнюю камеру, поджигаются, после чего открывается воздушная заслонка для создания тяги.

Воздушная заслонка должна быть открыта только наполовину, чтобы избежать излишнего поступления воздуха в камеру сгорания.

Устройство самодельного газогенераторного котла очень простое. Основу составляют 2 камеры, закрытые в один корпус. В нижней сгорает твердое топливо, в верхней - дровяной газ. При этом нагреваемый воздух постоянно циркулирует по воздуховодам - теплый поднимается вверх и выходит наружу, холодный подсасывается снаружи нагревается и также выходит. Этот процесс продолжается до той поры, пока в камере тлеет топливо.

Конвекция газогенераторного котла на дровах прогревает помещение достаточно быстро (50 кв.м. за 60-90 минут), при этом тепло сохраняется более длительный период времени.

Как сделать своими руками

На схеме, изображенной выше, видно, как функционирует котел, где и какие камеры расположены, поэтому прежде чем приступать к собственноручной сборке, необходимо разобраться с принципом работы готового котла, а также использовать чертеж котла, работающего на твердом топливе.

На видео вы можете посмотреть, как работает газогенераторный котел:

1. Основой котла (корпусом) служит любая металлическая бочка, подойдет даже использованный газовый баллон. Можно сделать такой цилиндр из листа стали 8-10 мм толщиной, для чего сварить его по окружности и приварить дно.
2. В верхней части цилиндра делаете камеру минимальным объемом 0,7 куб.м, куда в дальнейшем будет загружаться твердое топливо.

1. На самом верху цилиндра привариваете дополнительный круг стали, из которого будет происходить забор холодного воздуха (юбка).

1. Для очистки древесного газа от сторонних примесей используются кольца грубой очистки. Поддув его происходит через фурму.

1. Для охлаждения газа из юбки забирается холодный воздух. Он проходит по зигзагу труб, оснащенному несколькими металлическими кольцами, постепенно охлаждаясь.

1. Если используется для горения недостаточно сухое топливо, во время работы котла собирается конденсат. Его необходимо регулярно спускать, для чего используется подобный кран.

1. Газогенераторный котел - единственный в линейке отопительного оборудования, который позволяет использовать даже влажные - свежесрубленные - дрова. При контакте с холодным воздухом, поступающим из юбки, образуется слишком большое количество воды, которое необходимо постоянно спускать. Для этой цели используется т.н. сепаратор. Его изготавливают из трубы диаметром 3-5 мм, куда вставляют пластину с ребрами. Проходя по сепаратору, вода выводится из системы по ленте слива.

1. Для повышения мощности газогенераторного котла требуется сухой газ. Для этого достаточно закрыть кран слива конденсата и открыть кран на газовой трубе, которая расположена сразу за сепараторной трубкой. Когда газ поступает из небольшой трубы в большую, он распадается на газообразную и жидкую фракции, после чего переходит в камеру сгорания.

1. Для обогрева больших площадей рекомендуется устанавливать водяной контур. Можно даже сделать отдельную камеру в газогенераторном котле, где будет нагреваться с помощью поступающего горючего газа вода. За счет конвекции при нагреве происходит одновременное его охлаждение.

1. При выполнении обвязки котла рекомендуется использовать газ в качестве источника дополнительного горючего. Для этого достаточно подсоединить контур и открыть вентиль подачи газа в прибавочную зону.

1. Камеры сгорания изготавливают из низкоуглеродистой стали, не подверженной воздействию высоких температур и конденсата.
2. Внутри корпуса камеры сгорания закрепляются болтами.
3. Крышка корпуса и камеры всегда уплотняется, чтобы исключить неконтролируемое попадание воздуха внутрь. В качестве уплотнителя можно использовать асбестовый шнур.
4. Корпус газогенераторного котла лучше всего изготовить из пустого газового баллона. Чтобы исключить риск возгорания остатков газа во время монтажных работ, наполните его до краев водой.
5. Обязательно устанавливайте на газогенераторе обратный клапан, который предотвратит выход газа.
6. Для нагнетания воздуха можно использовать вентилятор, но в этом случае котел будет энергозависимым.
7. Колосниковая решетка для камеры сгорания твердого топлива изготавливается из чугунных полос. Для того, чтобы такой агрегат было удобно чистить, сделайте центр колосника подвижным.
8. Предусмотрите в загрузочной камере люк - при избытке топлива и газа он позволит сбросить часть балласта.
9. Для изготовления газогенераторного котла своими руками обязательно используйте чертежи, а еще лучше - вышедший из строя котел, чтобы в точности соблюсти все пропорции и размеры.