Твердотопливный газогенераторный котел для отопления частного дома. Газогенераторные котлы на твердом топливе

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.

Можно изготовить. Подобное оборудование получило сегодня широкое распространение, ведь для его работы можно использовать различную древесину по типу прессованных брикетов, отходов и поленьев. Принцип работы установок несколько отличаются от обычных твердотопливных моделей. На первый взгляд конструкция кажется более сложной, однако она имеет массу преимуществ, а также экономит средства, которые тратятся на отопление.

Устройство газогенераторного котла

Для того чтобы изготовить газогенераторные котлы своими руками, первоначально необходимо ознакомиться с устройством и принципом их работы. В качестве основы такой установки выступает топка, которая имеет два отсека. В первом из них сгорают дрова при недостаточном количестве кислорода, тогда как во втором отсеке догорают выделившиеся газы. Эти отсеки разделены между собой с помощью колосниковой решетки. Если говорить об отличиях пиролизного котла от обычного классического, то в качестве основного из них можно выделить движение воздуха по направлению вниз. Значительное исключает возможность свободной циркуляции воздушных масс. Поэтому обустраивается принудительная тяга, которая обеспечивается методом дутьевого вентилятора (он заменяется в некоторых случаях дымососом).

Главный принцип, который заложен в работе установок данного типа, заключается в разложении древесины под воздействием высоких температур. Впоследствии топливо разделяется на газообразные летучие смеси и уголь. Процесс происходит в камере закладки при высокой температуре, однако воздуха не должно хватать для полноценного горения; летучие смеси, которые попадают во вторую камеру, догорают при температуре, доходящей до 1000 градусов. В конечном итоге угарные газы направляются сквозь конвективную часть в дымоход, отдавая при этом свое тепло. Для того чтобы обеспечить идеальные условия для горения дров, внутренняя поверхность должна быть обложена огнеупорной футеровкой. Облицовываться при этом должны обе камеры.

Собрать газогенераторные котлы своими руками достаточно сложно, именно поэтому в качестве основы рекомендуется использовать котел Беляева. Решить вопрос относительно изменения конструкции сможет сам мастер, это будет зависеть от инженерных и профессиональных навыков, а также желания экспериментировать. Не следует изменять внутренний объем пространства. Взамен жидкого теплоносителя в описываемом оборудовании может применяться для обогрева дома горячий воздух, который будет циркулировать по трубам. Этот вариант позволяет исключить перемерзание, именно поэтому такие системы получили широкое распространение, ведь их можно устанавливать в загородных домах. Зимой проблем при эксплуатировании такого отопления не возникнет.

Подготовка материалов для проведения работ

Для того чтобы изготовить газогенераторные котлы своими руками, предстоит подготовить некоторые материалы и инструменты. Понадобится болгарка с ершами для зачистки и отрезными кругами, сварочный аппарат, а также расходные материалы. Среди последних можно выделить трубы для магистралей подвода холодной и горячей воды, дверцы, а также замки и крепления для них. Понадобится также вентилятор дутьевой, металл значительной толщины, и колосниковая решетка.

Особенности сборки газогенераторного котла

Если вы решили выполнить газогенераторный котел своими руками, чертежи нужно рассмотреть еще до начала работ. На первом этапе подготавливаются четыре стенки, которые вырезаются из листового металла. В передней стенке необходимо сделать два прямоугольных отверстия, используя болгарку. Нижнее предназначается для зольника, тогда как верхнее - под топку. Задняя стенка на время может быть отложена в сторону. Остальные пластины необходимо сварить между собой, а в местах стыков аккуратно зашлифовать возникшие наросты, используя для этого все ту же болгарку. После сборки теплообменника по нему будет циркулировать вода или любой другой теплоноситель, как правило, он является жидким. Все составляющие элементы должны быть надежно сварены и зачищены, в итоге должна получиться конструкция, которая лишена стыков и швов.

Установка теплообменника и работа над дымососом

Если вы решили собрать газогенераторный котел своими руками, устройство его вам важно будет знать. Технология на следующем этапе предполагает монтаж теплообменного устройства в саму печь. По трубам должна быть запущена вода, и создано рабочее давление, это позволит определить наличие дефектов, которые могут быть выражены в протечках. Топочная станет располагаться снизу, а не сверху, как в заводских моделях. Она должна быть отделена от области газификации, которая монтируется выше колосниковой решетки. Отдел для сжигания топлива должен быть обложен огнеупорным кирпичом в нижней части, по бокам и сверху. Здесь же важно предусмотреть наличие воздуховода. Следующим шагом станет монтаж дверей, которые максимально плотно должны быть прижаты к стенкам. После того как смонтирован дымосос, необходимо установить температурный датчик, который будет контролировать состояние нагрева внутри и процесс горения.

Заключительные работы

Если вами будет изготавливаться своими руками, схема и принцип работы обязательно должны быть рассмотрены. Они представлены выше в статье. На заключительном этапе необходимо будет только лишь вырезать отверстия для дымососы и подтрубников, только после можно будет приварить заднюю стенку и произвести шлифовку. Теперь можно проверить коэффициент полезного действия, для этого нужно будет задействовать устройство, которое уже готово для работы. Если на выходе не будет наблюдаться угарного газа, то оборудование считается полностью исправным, его можно эксплуатировать.

Дополнительные работы при изготовлении пиролизного котла

Техника безопасности

Самостоятельно изготовить пиролизное оборудование достаточно сложно, производить такие работы не всегда оправдано. Полученная модель может быть использована для отопления негабаритного подсобного помещения, а также жилого дома. В последнем случае специалисты рекомендуют приобретать заводское оборудование. Важно правильно установить газогенераторный котел. Площадь вентиляционного отверстия в комнате должна быть равна примерно 100 квадратных сантиметрам. Оборудования необходимо удалить от поверхности и иных предметов на расстояние в 0,2 метра. Перед котлом нужно уложить листовой металл, толщина которого равна 3 миллиметра. Это позволит исключить возникновение пожара при выпадении продуктов горения по типу угля или золы во время работы оборудования и закладки топлива. Газогенераторная печь своими руками из подручных средств может быть изготовлена. Однако важно разместить такое устройство на кирпичном или бетонном основании. Для необходимо отдельное помещение. Это может быть котельная, которую нужно максимально защитить от пожара. Дымоход следует хорошо изолировать с помощью утеплителя, чтобы внутри от переохлаждения не образовывалось копоти и иных наслоений.

Заключение

Устройство и схема газогенераторного котла на дровах, которые представлены в данной статье, помогут вам при самостоятельном изготовлении оборудования. Однако важно помнить о том, что профессиональные мастера не советуют использовать такие установки в качестве отопительных систем для жилого дома. Это не всегда оправдано и может стать причиной возникновения пожара. Именно поэтому не рекомендуется экономить на приобретении качественного оборудования.

На карте страны еще достаточно мест, где для производства тепловой энергии доступны лишь дрова и уголь. Единственной альтернативой может выступать электрическое отопление, но не всегда есть достаточная техническая база, позволяющая выдержать увеличенную нагрузку, а также дороговизна такого вида отопления по карману немногим.

Развитие энергосберегающих технологий дало возможность усовершенствовать работу котлов на твердом топливе. Потребителям были представлены газогенераторные котлы (пиролизные). Сырьем для получения тепла в таких котлах служат дрова, прессованные топливные брикеты, а также различные древесные отходы.

Покупка такого котла серийного производства обойдется недешево, но есть возможность изготовить газогенераторный котел своими руками. Это обойдется гораздо дешевле и, в конечном счете, получится агрегат с конфигурацией и основными характеристиками идеально подходящими отопительной системе дома.

Что собой представляет

Пиролиз – это процесс глубокого разложения веществ под действием высоких температур без доступа кислорода с образованием большого количества различных органических соединений в газовой, жидкой и твердой фазе. Состав продуктов пиролиза зависит от исходного сырья.

Газогенераторные котлы имеют двухкамерную структуру. В первой происходит пиролиз твердого топлива в среде, обедненной кислородом в пределах от 200 до 800°С с образованием древесного кокса и пиролизного газа. Газ поступает во вторую камеру, где смешивается с кислородом и сгорает, выделяя большое количество энергии. Отходящий дымовой газ проходит через теплообменник, отдавая свое тепло циркулирующему в системе теплоносителю.

В таком котле используется не тепло, возникающее от горения дров, а тепло от сгорания пиролизного газа. Термическое разложение древесины без доступа воздуха происходит гораздо медленнее, чем при горении, что увеличивает КПД газогенератора за счет уменьшения расхода сырья и увеличении теплосъема.

Во время сгорания пиролизный газ вступает в реакцию со свободным углеродом, что приводит к более глубокой конверсии продуктов горения. Поэтому сбрасываемый в атмосферу дым состоит в основном из водяного пара и двуокиси углерода (углекислый газ). Благодаря такой особенности газогенераторные котлы на твердом топливе способны утилизировать ДСП, ДВП, резинотехнические отходы и полимерные материалы без ущерба для окружающей среды. Твердого остатка (кокс) образуется гораздо меньше, чем при обычном горении, что сокращает период между чистками агрегата.

Конструкция и основные элементы

Пиролизные котлы являются довольно габаритными аппаратами. Загрузочная камера предусматривает использование деревянных заготовок длинной от 38 до 45 см и диаметром от 10 до 25 см, а прессованные брикеты от 3 до 30 см. Отходы деревообработки (опилки, стружка) засыпаются к дровам, но их количество не должно превышать 30 % от объема камеры. Простая компоновка устройства включает в себя:

• загрузочную камеру (она же подготовки сырья) – удаление остаточной влаги;
• камеру газификации – проходит процесс пиролиза;
• колосник – перегородка, разделяющая камеры;
• камеру сгорания – оснащенную форсунками для подачи вторичного воздуха;
• систему дымоходов – удаление продуктов горения и нагрев теплоносителя;
• встроенный теплообменник с патрубками прямой и обратной подачи теплоносителя;
• вентилятор принудительной подачи вторичного воздуха;
• датчики для регулировки эксплуатационных показателей.

Внутри аппарата создается повышенное аэродинамическое сопротивление, что требует применения дымососов либо дутьевых вентиляторов для создания принудительной тяги.

Пиролизные отопительные газогенераторные котлы имеют в обеих камерах футеровочный слой из огнеупорного шамотного кирпича. Он предотвращает разогрев конструкции и уменьшает теплопотери, а также способствует созданию необходимого температурного режима для пиролиза.

Материальная основа проекта

Самостоятельное изготовление пиролизного котла отопления потребует материальных затрат, но они в разы меньше, чем стоимость промышленного образца. Перед началом работы нужно ознакомиться с информацией о схемах и видах котлов, произвести расчеты и подобрать подходящий вариант.

Если с этим возникают сложности либо нет уверенности в правильности решения, можно воспользоваться услугами фирм, специализирующихся на расчетах теплогенерирующего оборудования. Все равно это выйдет дешевле заводского котла.

Инструменты и материалы

После утверждения технического проекта начинается фаза сбора инструментов и материала. Для работы понадобится:

• электросварочный аппарат постоянного тока;
• дрель;
• шлифовальная машина;
• расходный материал (сверла, электроды, отрезной круг диаметром 230 мм и шлифовальный – диаметром 125 мм);
• средства индивидуальной защиты для безопасного проведения работ.

Материальная база проекта мало зависит от выбранной схемы. Нужно иметь следующий материал:

• листы металла толщиной 4 мм (для внутренних поверхностей) и 3 мм (для изготовления корпуса);
• трубопрокат диаметром 57 и 159 мм, с толщиной стенки 3,5 и 4,5 мм соответственно;
• шамотный кирпич;
• профтрубы разных типоразмеров с толщиной стенки 2 мм;
• вентилятор;
• датчик температуры и давления.

В процессе работы могут понадобиться некоторые материалы, но они не окажут влияния на стоимость и сроки выполнения.

Механомонтажные работы

Для того чтобы изготовить газогенерирующий котел отопления лучше воспользоваться существующей схемой, и при наличии инженерных навыков добавить либо изменить ее под свои нужды. Главное, чтобы объем камер не изменился. Чаще всего при кустарном производстве пиролизного котла пользуются схемой отопительного устройства Беляева рассчитанного на мощность 40 кВт.

Согласно чертежу вырежьте элементы, а потом с помощью сварки соедините их в готовую конструкцию. Специалисты рекомендуют оборудовать газогенерирующий котел отопления ограничителем для контроля подачи воздуха в камеру сгорания газа. Он представляет собой трубу диаметром порядка 70 мм и длиной немного превышающей высоту корпуса. Конец, монтируемый в нижнюю камеру, оснащается заслонкой с торца трубы на расстоянии 40 мм от ее стенки.

Контур, по которому движется теплоноситель внутри аппарата, нужно сделать с изгибом для увеличения поверхности контакта и улучшения теплосъема. Подойдет любой подходящий вариант, увеличивающий площадь соприкосновения теплообменника не затрагивающий изменения размера камер.

Пиролизные аппараты отопления часто рассчитываются исходя из того, что теплоносителем будет воздух, а не вода. Это не требует строгой герметичности трубопроводов подачи горячего воздуха и устраняет вероятность размерзания системы. После сборки аппарата нужно провести испытание и установить на место.

Установка и противопожарная безопасность

Свидетельством правильности сборки являются показания выхода на режим теплогенерирующего устройства. Этот процесс должен занимать считанные минуты, а прогрев всей системы отопления - не более получаса. Также отмечается довольно резкое повышение температуры в отапливаемом помещении.

При первом запуске нужно установить КПД нового агрегата. Этот показатель свидетельствует об отсутствии отклонений и недочетов в монтажных работах. Определяется он по состоянию выходящих дымовых газов, которые не должны иметь удушливый запах окиси углерода (угарный газ). Это условие должно выполняться на всех режимах работы.

Устанавливаются газогенераторные котлы в отдельное нежилое помещение, отвечающее всем требованиям пожарной безопасности. Они предполагают:

• наличие вентиляции (отверстие площадью не менее 10 см2);
• установку защитного кожуха перед камерой сжигания (металлический лист толщиной 2 мм);
• заливку бетонного фундамента под котел либо создание прочной кирпичной кладки;
• наличие пространства между стеной и котлом не менее 20 см, а также предметами мебели и другими конструкциями.

Также в помещении должен быть доступ к электропитанию для подсоединения вентилятора. Если нет возможности подать электроэнергию, можно смонтировать длинный дымоход. Но тогда возникает проблема с его фиксацией и достаточностью получаемой тяги. Пиролизные котлы стали удачным симбиозом деревенской печки и прогрессивных энергосберегающих технологий.

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.

Рациональным решением проблемы отопления и утилизации отходов являются газогенераторные котлы, позволяющие экономить до 50 % топлива. Они характеризуются высоким КПД, удобством в эксплуатации. Установки широко применяются во всех сферах народного хозяйства.

Внутри камер сгорает само топливо и выделяющийся в процессе горения газ. Достаточно купить газогенераторные пиролизные котлы, чтобы решить вопросы обогрева помещений, горячего водоснабжения, утилизации ТБО. Еще они служат для приготовления пищи. Отопительное оборудование этого типа используют строительные центры, лесобазы, сельхозпредприятия, деревообрабатывающие цеха, автомастерские.

Как показывают отзывы об эксплуатации котлов длительного горения, максимальный эффект достигается при загрузке сухого твердого топлива, влажностью до 20 %. Срок работы газогенераторного агрегата на одной загрузке 8–24 часа. Он определяется требованиями к температурному режиму помещения, местными климатическими условиями. Большое значение имеют качественные характеристики горючего, размер топки котла.

Устройство, принцип действия

Основа работы газогенераторных установок - газификация органических соединений вследствие термического разложения. Экзотермический (с выделением тепла) процесс происходит внутри котла в температурном диапазоне 200–1200 °С при дефиците кислорода. Нагревается воздух, попадающий в зону действия горелки, улучшается прогрев, подсушивание топлива. Контакт пиролизного газа во время горения с активным углеродом обеспечивает очистку исходящего дыма от канцерогенов. По сути, газогенераторные котлы разделяют топливо на две части: твердую фракцию, газообразное вещество. Затем происходит их обособленное удаление.

Конструктивно газогенераторы состоят из двухкамерной топки, разделенной колосником. Внутри первой происходит сухая перегонка (пиролиз) топлива, во второй сгорает образовавшееся газообразное вещество. В некоторых котлах предусмотрено направление горючего газа к кухонной плите или электродвигателю внутреннего сгорания. В камере вторичного горения, расположенной под топливной, тяга создается искусственно, нагнетание воздушных масс осуществляется сверху. Поступление кислорода снизу или сбоку организовано только у некоторых моделей. Все газогенераторные котлы оборудованы форсункой, каналами подачи воздуха, контроллерами, вентилятором, патрубками для воды, дымоходом.

Удобство эксплуатации, безопасность обеспечивают датчики давления, термостатические регуляторы воздушных масс, предохранительные клапаны, системы аварийного сброса горячего теплоносителя. Электронные блоки управления дают возможность контролировать работу, корректировать ряд параметров по своему усмотрению. Производители предлагает модели с дистанционным управлением. Предусмотрена организация регулировки отопительной системы через интернет.

Монтаж

Условие гарантии на газогенераторы - профессиональная установка. Котлы считаются потенциально опасными, поэтому необходимо соблюдать нормы пожарной безопасности и требования инструкций производителя. Основные правила:

• котлы устанавливаются в нежилых помещениях с вентиляционным отверстием от 100 см2;
• расстояние от стен, мебели, бытовой техники, других предметов - 0,2 м, при невозможности определить степень горючести материалов оно увеличивается в два раза или монтируются защитные экраны;
• устраивается жаропрочное основание из бетона, керамики или металла - оно должно выступать за границы периметра корпуса котла со стороны зольника и наполнительного отверстия минимум на 0,3 м, с других сторон - на 0,1;
• перед топкой укладывается металлический лист, размером 0,5–0,7 м;
• обвязка из стальных труб - применение металлопластиковых изделий не допускается.

Обязательна теплоизоляция дымоходов. Запрещена установка внутри дымовой трубы лишних задвижек. В инструкциях производителей котлов четко указаны правила монтажа, требования к дополнительному оборудованию, используемым материалам. При их нарушении металлические конструкции деформируются, выходят из строя.

Обзор продукции популярных марок

Напольные котлы угольно-дровяные газогенераторные Аtmos (Чехия) в зависимости от установленной горелки могут функционировать на легких маслах, природном газе. Предусмотрено одновременное применение двух видов топлива (чередование). Переоборудование не требуется. Газогенераторные установки от Buderus (Германия) отличает доступность поставки отдельных секций для комплектации котлов большой мощности. Допустимо «наращивать» автоматику по количеству контуров. Объем топочной камеры позволяет загружать поленья, длиной до 58 см.

Добротные газогенераторные дровяные котлы производства Dakon (Чехия) функционируют только на древесине, влажностью менее 20 %, - до 12 часов на одной закладке. Просто переоборудуются для работы на дизельном топливе или газе. Энергонезависимые агрегаты Бастион (Россия) функционируют с естественной циркуляцией, без насоса. Одной закладки поленьев, длиной до 62 см, хватает на 6, или 10 ч - в режиме тления. Одноконтурные газогенераторные БТС (Украина) работают на сырых дровах, отходах древесины любого качества. Все модели легко передвигаются на ножках-колесах.

Оборудование Attack (Словакия) - современный дизайн и 12 часов эксплуатации на одной закладке. Газогенераторная топка DP 95 рассчитана на поленья, длиной до 1 м. Единственным минусом является множество ошибок в описаниях на русском языке. Твердотопливные пиролизные котлы Defro (Польша) могут служить дополнительным резервом к другим системам отопления. На их базе организовываются котельные, мощностью выше 1000 кВт.

Достоинства и недостатки

Популярность газогенераторных установок обеспечивают следующие преимущества:

1. высокий КПД - до 95 %;
2. возможность регулировки процессов горения;
3. полное сгорание топлива - минимальное образование сажи, отсутствие загрязнения окружающей среды.

Недостатки:

1. энергозависимость - есть газогенераторные котлы, подразумевающие подключение к электросети;
2. требовательность к влажности твердого топлива - существуют модели, не работающие на сырой древесине;
3. высокая цена котла на твердом топливе - период окупаемости составляет 3–5 отопительных сезона;
4. необходимость организации подогрева обратки - проблема решается установкой смесителя;
5. невозможность автоматической подачи топлива - недостаток конструкций твердотопливных котлов всех типов.