Пиролизные котлы длительного горения: минусы и плюсы, принцип действия

Создать атмосферу комфорта и уюта, обеспечить себя и близких теплом, без отключений, и не платить огромные суммы постоянно — это то, что требуется владельцам загородных домов, коттеджей и других строений. Твёрдое топливо в виде дров остаётся самым доступным, недорогим и распространённым. В отличие от газового оборудования, оно не нуждается в специальном разрешении на использование. Пиролизный котёл длительного горения можно считать «умной печью». Работает он на древесине, угле, торфе, пеллетах (спрессованные брикеты из стружек) и позволяет утилизировать твёрдый мусор. Основная особенность этого типа отопительных установок в том, что они высокоэффективно и практически безотходно используют топливо, равномерно прогревая всё помещение целиком, т. к. встроены в систему с циркулирующей водой. Закладка горючего материала делается один раз в 10 – 24 часа.

Это возможно благодаря технологии происходящего внутри процесса пиролиза, разделяющего сжигание вещества на два этапа: твёрдое топливо тлеет (происходит газогенерация), а потом горит выделившийся из него газ. Поэтому такие тепловые приборы ещё называют газогенераторными. Пиролиз возможен при высокой температуре и отсутствии кислорода. Отходы от горения — это водяной пар и небольшое количество углекислоты, не вредящие окружающей среде и здоровью людей. Отсутствует сажа, неприятный запах дыма; золы образуется мало, а значит, чистить такую «умную печь» надо реже. Небольшие пиролизные котлы часто обладают возможностью приготовления на них пищи, как на плите.

Устройство и принцип работы пиролизных установок

Выглядит газогенераторный котёл как металлический шкафчик, с двумя или тремя дверцами. В первую кладут дрова, раскладывая на специальной чугунной решётке — колоснике, и поджигают их. Начинается горение, поддерживаемое поступившим вместе с дровами воздухом, затем доступ кислорода прекращается почти полностью, дерево очень медленно тлеет, образуя пиролизный газ. Он подаётся во второе отделение, где в присутствии кислорода начинает гореть, выделяя сразу очень много тепловой энергии, поэтому вода в отопительной системе быстро становится горячей. При правильно организованном процессе пиролиза пламя будет белого цвета.

Водяной контур представляет собой либо двойные стенки и верх котла, либо стальные зигзаги по его периметру, наполненные циркулирующей водой, и соединённые системой труб с радиаторами в доме. Интенсивность горения пиролизного газа легко регулируется и управляется системой. Поэтому проще добиться комфортной температуры воздуха в доме. Существуют одноконтурные газогенераторные системы, позволяющие только обогревать помещение и двухконтурные, работающие и на нагревание водопроводной воды. Температура воды управляется термостатом, что позволяет задавать поддерживать её постоянно одинаковой, обычно 65⁰С.В более дорогих моделях могут быть использованы температурные датчики и вентилятор, работающие от электросети. Поэтому при отключении электричества оборудование остановится. Но, так как количество электроэнергии примерно такое же, как расход на свет от одной лампы, то можно применять энергию ветряка или переносного генератора. Использование в качестве топлива пеллет позволяет сделать их загрузку в пиролизный котёл автоматической.

Газогенераторные котлы производятся из чугуна или из стали. Чугунные более прочные и долговечные, но больше весят, их ремонт более трудоёмкий. Качественные стальные газогенераторные твердотопливные установки производят со специальным керамическим покрытием, защищающим их дно и стенки от прогорания. Пиролизные котлы делятся по способу расположения камеры, где сжигается газ, и бывают двух типов — верхнего и нижнего горения. Верхнее горение более длительное и продуктивное. Чтобы понять, какая мощность устройства нужна для обогревания дома, нужно его показатель умножить на 10, например, котёл 25 кВт подходит строению, площадь которого 250 кв. метров.

Монтаж пиролизных котлов медленного горения

Возможна самостоятельная установка пиролизного котла. Располагать газогенераторную установку лучше всего в отдельном помещении, площадью не менее 7кв. метров, с хорошей вентиляцией. Фундамент под небольшой стальной пиролизный котёл не требуется, но нужно рассчитать прочность пола. Для этого вес котла надо суммировать с максимально возможным весом загружаемых в его топку дров. Однако если устанавливать большой чугунный газогенератор, то фундамент потребуется. Расстояние от стен должно быть не менее полуметра. Под прибором и на стены рядом с ним нужно уложить огнеупорный материал. Устанавливать только на ровный пол, без ям и перекосов.

Дымоход обязательно нужно утеплить. Корпус котла, для безопасности, требуется заземлить. В системе водяного контура будет меньше образовываться накипь, если её наполнить мягкой или дистиллированной водой. В холодное время года можно налить антифриз, чтобы не перемерзали трубы. Особенно это удобно на даче, где проживают сезонно.

Преимущества и недостатки пиролизных котлов

Плюсы:

• пиролизные котлы исправно функционируют по 10-15 лет, долговечны;
• работают на неколотых дровах, разнообразных древесных и других органических отходах, сжигают мусор;
• полностью сгорает дерево, не образуя сажи и вредного дыма, выделяя лишь пар и небольшое количество углекислого газа, не загрязняют воздух;
• газогенераторные котлы очень экономно расходуют топливо, от одной закладки работают по 12 и более часов;
• в пиролизном аппарате образуется мало золы и реже требуется чистить газоход;
• можно автоматизировать работу газогенераторного отопительного устройства;
• устройства с водяным контуром способны равномерно прогревать всё жилое помещение;
• твердотопливные котлы легко устанавливать, не нужно разрешение, в отличие от газовых;
• пиролизные котлы медленного горения безопасны, отключаются автоматически при любой неполадке;
• есть компактные виды газогенераторных агрегатов, для которых не требуется отдельная котельная;
• современные пиролизные котлы просты в обслуживании.

Минусы:

• высокая цена пиролизных установок, но экономия в дальнейшем, требуется в два раза меньше топлива, чем традиционному твердотопливному котлу или печи;
• для правильной работы дрова должны быть сухие, не больше 20% влажности, иначе сильно снижается КПД системы отопления, но у некоторых газогенераторных котлов российских производителей есть возможность работы на влажных дровах;
• нужна электросеть для вентилятора у котлов, имеющих камеру горения пиролизных газов сверху, газогенераторные устройства с нижней камерой горения работают без электричества полностью;
• если температура воды, возвращающейся в водяной контур газогенераторного котла, будет холоднее 60⁰С, то начнётся низкотемпературная коррозия по причине появления конденсата в его газоходе. Для устранения проблемы требуется организовать подмес к холодной воде горячей. Больше это относится к стальным пиролизным котлам, чугун гораздо меньше подвержен коррозии;
• для дымохода требуется много строительного материала, у газогенераторного котла он должен быть больше, чем у классической печи.

Российские производители пиролизных аппаратов также не стоят на месте, постоянно появляются новинки. Отличительная особенность — меньшая требовательность к качеству топлива, некоторые модели котлов прекрасно работают на сырых неколотых дровах. Низкая стоимость в сравнении с импортными. Популярны марки Буржуй, Zota, Lavoro, Траян. Но пока они проигрывают в качестве пиролизным отопительным устройствам из Европы.