Газогенераторные котлы. Газогенераторные котлы своими руками: чертежи. Принцип работы газового генератора - газогенератора

Газогенераторный котел – это усовершенствованное оборудование для получения тепла в результате горения твердого топлива.

Оно характеризуется более высоким коэффициентом полезного действия и наибольшим временем работы от одной закладки.

Функционирование газогенераторного котла основано на законах физики.

Как работает отопительное оборудование?

Газогенераторные котлы, функционирующие на твердом топливе, выполняют свою задачу в два приема. Первым делом происходит нагрев дров и выделение горючего газа.

После этого поданное газообразное вещество сжигается, как в стандартном отопительном оборудовании.

Процесс, при котором выделяется, а затем сжигается газ, носит название пиролиза. Термическое разложение топлива осуществляется при температуре около 900 градусов.

Работой газогенератора постоянно управлять не нужно – его можно перевести на автоматический режим. Оборудование оснащено электронным блоком управления, информирующим о температуре и мощности.

Он позволяет контролировать подачу воздушных масс и сам процесс горения.

Схемы и чертежи:

В некоторые твердотопливные котлы, функционирующие на генераторе, встроена особая автоматика, способная поддерживать необходимый температурный режим, что позволяет экономить на дровах.

В отличие от стандартных твердотопливных котлов, газогенераторное оборудование функционирует в течение длительного времени и дает на 40 % больше тепловой энергии.

У котла, принцип работы которого основывается на пиролизе, есть и другие преимущества:

• совершенное устройство топки, моментально разогревающееся до высокой температуры и изолирующее котел от потери тепла;
• качественный регулятор тяги, контролирующий подачу кислорода в топку и не позволяющий топливу сгорать несвоевременно.

Но газогенераторный котел на дровах, предназначенный для длительного горения топлива, можно охарактеризовать и с отрицательной стороны.

Оборудование функционирует лишь тогда, когда в него загружают дрова, влажность которых составляет не более 20 %.

Это значит, что аппарат отопления будет хорошо работать только на предварительно подсушенных дровах. В противном случае показатель теплоотдачи будет низким.

На твердом топливе с повышенной влажностью работают модели газогенераторных котлов, конструкция которых предполагает вертикальную закладку дров и нижнее горение.

Находящееся вверху камеры топливо постепенно становится сухим, так как температура в оборудовании увеличивается до нужного высокого показателя.

Связка дров, заложенная в котел длительного горения, может давать тепло от 6 часов до 2-3 суток, в зависимости от модели оборудования.

Аппарат, функционирующий без подкладывания новой партии дров максимум времени, стоит дорого.

Каким образом и чем топить котел?

Из любого твердого топлива во время горения в определенном количестве выделяется монооксид углерода. Особенно много его получается, когда горит древесина.

Именно поэтому в газогенераторный котел, предназначенный для создания комфортной температуры в доме, разумнее подкладывать дрова, а не какое-либо другое топливо.

Чтобы помещения отапливались хорошо, газогенераторным котлом нужно пользоваться правильно:

• открывать воздушную заслонку и разводить огонь посредством лучинки;
• установить режим обычного длительного горения, при котором огонь в котле будет поддерживаться до тех пор, пока температура в топке не поднимется до нужной отметки;
• переводить заслонку в режим, подающий воздух в ограниченном количестве.

В современных дровяных газогенераторных котлах все перечисленные действия выполнять не надо, так как их работа полностью автоматизирована.

Топливо загорается с помощью электрического розжига, автоматический блок контролирует подачу кислорода в топочную камеру и отвод газов, получаемых в результате сжигания дров.

Дровяные газогенераторные котлы необходимо загружать топливом определенного сорта. Лучше всего для этого подходит древесина бука, дуба и акации.

Фото и схемы:

От угля нужно вообще отказаться, так как он негативно сказывается на работоспособности отопительного оборудования.

Для обогрева дома разумнее использовать только качественное топливо, так как в процессе его длительного горения производится больше тепла.

Что касается влажности дров, то на откровенное сыром топливе газогенераторное оборудование функционировать не станет.

То есть древесина будет гореть так, как в обычной печке, и котел не будет работать в режиме газогенерации.

К тому же топливо с избытком влаги, если ограничить доступ к нему воздушных масс, просто перестанет гореть.

На то, дрова с каким показателем влажности можно класть в газогенераторное оборудование, влияет конструкция самого котла.

Если он имеет боковую загрузку, то в него разрешается загружать только дрова с влажностью не более 20 %. Такое оборудование очень требовательно к качеству древесины.

Дровяные газогенераторные котлы с верхней загрузкой сжигают топливо постепенно. Для этого его укладывают в топку, расположенную вертикально.

Когда нижний слой дров прогорит, они опустятся вниз, будучи подсушенными теплым воздухом. Котлы, в которые топливо загружается через верх, переводятся в режим газогенерации, даже если влажность дров составляет порядка 45 градусов.

Какое оборудование лучше?

Выбрать газогенераторный котел бывает сложно из-за большого ассортимента такого оборудования.

К тому же при покупке аппарата для обогрева дома нужно обращать внимание на его характеристики: мощность, часы функционирования от одной закладки дров, наличие блока для автоматической работы и добавочных возможностей.

Чтобы отапливать дом и иметь горячую воду, разумнее приобретать двухконтурный агрегат. Если выбор был сделан в пользу модели без контура ГВС, то надо специально брать к нему бойлер косвенного нагрева, предохраняющий от непредвиденных трат.

При выборе котла учитываются следующие моменты:

• оснащен ли отопительный котел контуром ГВС, без которого не обойтись в доме площадью более 100 кв. м;
• насколько хорошо утеплен дом, ведь на то, как в нем сохраняется тепло, влияет даже количество окон и дверей.

Самыми лучшими газогенераторными котлами, работающими на твердом топливе, считаются агрегаты, произведенные в Германии и Чехии.

Модели, созданные в этих странах, носят названия Buderus и Viessmann и продаются по высокой цене. Однако, несмотря на это, их приобретают довольно часто.

Среди отечественных котлов наиболее популярно отопительное оборудование Бастион, ZOTA и Тополь М.

Но их теплотехнические и эксплуатационные характеристики на порядок хуже, чем у западных агрегатов.

Дело в том, что котлы из Европы разработаны по новейшим технологиям, позволяющим использовать их с особым комфортом.

Основное достоинство отопительного оборудования, функционирующего на таком топливе, как дрова дуба или акации, – это возможность его подсоединения к уже сделанной водяной системе отопления.

Установка газогенераторного котла выполняется без серьезных денежных затрат. Как только оборудование будет подключено, расход дров сократится на 30 %.

Главным недостатком газогенераторного котла является его высокая цена. Особенно дорого стоят чешские и немецкие модели.

Кроме того, в такое оборудование нельзя закладывать топливо плохого качества, которое может негативно повлиять на функционирование отопительного агрегата.

Те, кто уже пробовали обогревать дом газогенераторным котлом, отмечают, что в российских климатических условиях он особо необходим.

Приобретение оборудования, которое работает по принципу пиролиза, является экономически выгодным решением.

ГАРАНТИЯ НА ТОПКУ 10 ЛЕТ!!!

РАБОТАЕТ НА ВСЕХ ВИДАХ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА!

Варианты исполнения: одноконтурный, двухконтурный (отопление + ГВС), универсальный пеллетный (пеллеты/дрова/уголь/брикеты).

На базе котлов "Космос" всех модификаций производим модульную котельную "Галактика" для установки на улице.

Флагман предприятия - твердотопливный газогенераторный пиролизный котел длительного горения "Космос" КМВ (котел многотопливный водогрейный) с топкой из нержавейки по очень умеренной цене.

Вы будете приятно удивлены простотой достижения и поддержания комфортной температуры в доме, экономичностью и дешевизной монтажа котла "Космос".

Диапазон рабочих температур подачи теплоносителя в систему от 30 до 95 °C без дополнительного оборудования.

Длительность горения дров при малых нагрузках до 12 часов, угля до 24-х часов. Если Вам уже надоело дежурить у постоянно затухающего котла или собираетесь установить твердотопливный котел, то вы нашли тот котел, который искали.

Тонкостенная конструкция из жаропрочной коррозионностойкой нержавеющей стали позволяет отдавать тепло непосредственно теплоносителю с мизерными потерями. Вы видели прогоревший чайник или самовар? Нет? Так вот: толстые стенки топки, тем более шамот являются теплоизоляцией между источником тепла и теплоносителем, что в свою очередь понижает КПД котла. Твердотопливный пиролизный котел "Космос" ОЧЕНЬ БЫСТРО нагревает теплоноситель. Благодаря запатентованной конструкции котел имеет КПД 89%, способен выдерживать рабочее давление до 5 атм. и рабочую температуру до 123 о С!

Прост в обслуживании, надежный, долговечный.Применение жаропрочной нержавеющей стали обеспечивает непревзойденную стойкость к коррозии. Пиролизный котел "Космос" работает как на сухих, так и на сырых дровах.

Так работает котел, которому уже седьмой год. Работа при -30 о С

Котел для любой погоды от -50 до +15ºС !

Простота эксплуатации позволяет справиться с ним даже человеку, никогда понятия не имевшему о существовании твердотопливных котлов.

Пиролизный котел "Космос" очень легкий, благодаря чему упрощается транспортировка и монтаж. Монтируется в котельной, в стене или на улице.

Беготня с дровами и дежурство у котла остались в прошлом!

Прежде чем сделать для себя правильный выбор, очень внимательно ознакомьтесь с техническими характеристиками рассматриваемых Вами котлов и Вы найдете множество преимуществ у котла "Космос" в сравнении с ними.

• Автоматизированная установка для сжигания твердых видов топлива.
• Автоматическая подача: пеллеты, уголь.

История появления твердотопливного котла "Космос" КМВ

Уникальные показатели работы предлагаемого котла являются результатом многолетней работы инженеров научно-производственного предприятия "Термопасс" по совершенствованию конструкции, направленной на оптимизацию процессов горения в топочной камере. Первые твердотопливные пиролизные котлы длительного горения "Космос" служат благодарным пользователям уже 20 лет без нареканий.

На фотографии котел первой серии "Космос-30". В эксплуатации с 2000 г.

Недаром завод дает 10 лет гарантии на твердотопливные котлы "Космос". Надежность котлов "Космос" проверена и доказана как в умеренном белорусском климате, так и в лютые якутские морозы, где все больше людей предпочитают именно этот твердотопливный котел. В основу работы газогенераторного котла положен принцип пиролизного сжигания топлива, суть которого заключается в том, что под действием высокой температуры и в условиях недостатка кислорода твердое топливо разлагается на летучую часть - так называемый пиролизный газ и твердый остаток - древесный уголь (кокс). Процесс этот экзотермический, идущий с выделением тепла. Пиролизные котлы "Космос" выпускаются мощностью 12, 15, 18, 25, 30, 35, 40, 50, 60 и 90 кВт, что позволяет использовать их как в жилых домах так и в производственных помещениях площадью до 900 м². Мощностью, достаточной для обогрева здания в климатических условиях Московской области принято считать 1 кВт на 10 м². Но этот показатель варьируется в зависимости от высоты потолков, общих тепловых потерь здания и т.д. На базе котла "Космос" так же выпускается универсальный пеллетный котел КМВ с автоматикой, работающий как на всех видах пеллет (по составу сырья, фракции, влажности), так и на любых дровах .

Уникальность твердотопливного котла "Космос" КМВ

Так в чем же уникальность этого котла? Топка выполнена из жаростойкой нержавеющей стали с содержанием хрома 18%, которая обладает высокой коррозионной стойкостью при эксплуатации в органических кислотных и прочих агрессивных средах, и имеет температуру начала окалинообразования ∼+760ºC , что позволяет противостоять прогоранию на максимальной и низкотемпературной коррозии на минимальной мощности, так как при газификации топлива на минимальной мощности выделяются деготь и кислоты, являющиеся очень агрессивной средой. Благодаря этому твердотопливные пиролизные котлы длительного горения "Космос" способны работать в "зажатом" низкотемпературном режиме сколь угодно долго без риска протечки вследствие разрушения конструкции. Поскольку вся топка омывается теплоносителем, то получается, что температура окалинообразования попросту недостижима. Смотрите видео:

В данном видеоролике помещаем в топку пластиковый стакан с водой. Тонкие стенки топки из высококачественной кислотостойкой нержавеющей стали-это одно из основных преимуществ нашего котла!

Ниже указаны некоторые параметры наиболее востребованного пиролизного котла "Космос-35" номинальной мощностью 20 кВт, по большинству из которых равных ему нет.

Протокол испытаний КМВ-20.

Тлеющий режим горения.

Преимущества твердотопливного котла "Космос" КМВ

Если Вы не отапливаете помещение регулярно, например дачу, а приезжаете только на выходные, тогда лучшего варианта Вам не найти. Например, "Космос-18" на максимальной мощности 18 кВт прогревает систему отопления от 0ºС до 60ºС при объеме теплоносителя 100 литров и нормальной циркуляции менее чем за 30 мин с момента розжига, по достижении комфортной температуры в доме далее достаточно и 5 кВт.

У обычных стальных твердотопливных котлов минимальная температура обратной линии должна быть не ниже +60ºС, иначе прогорает топка. Пиролизный котел КМВ работает от +30ºС на подаче. А зачем на подаче более 60ºС, если на улице +5ºС, и куда девать излишки тепла? В форточки? С задачей получения оптимальной температуры справится не всякий даже очень дорогой твердотопливный котел со сложной системой управления с резервными емкостями или каскадные схемы, в которых используются несколько котлов разной мощности для достижения необходимой мощности в часто меняющихся погодных условиях. А чем больше в устройстве деталей-тем выше риск выхода из строя хотя бы одной из них, а мороз ждать не будет, пока приедет мастер с необходимой запасной частью (и хорошо, если она есть в наличии, а не под заказ через пару недель... :).

Очень часто в зимний период некоторые комнаты в доме по большей части пустуют и требуется лишь поддержание плюсовой температуры в ожидании гостей. Здесь на выручку придут обычные радиаторные краны с термоголовкой. Уменьшив температуру в одних комнатах в остальных жарче не станет. Котел сам скомпенсирует падение потребляемой энергии. При этом длительность работы увеличится и позволит Вам сэкономить топливо.

Пиролизный котел "Космос" КМВ. Работа котла.

Конструкция котла "Космос" КМВ

Топка имеет цилиндрическую форму, в которую через нижнюю дверцу, выполняющую роль поддувала вставлен колосниковый оборот. Он выполнен из той же нержавеющей стали, что и топка. В процессе работы котла золы образовывается крайне мало, и её очень удобно извлекать из-под колосника во время работы котла. Это позволило обойтись без привычного зольного ящика.

Благодаря запатентованному способу упрочнения топки она не подвержена температурным деформациям, что позволило сделать конструкцию менее материалоемкой и как следствие-вес котла мощностью 18 кВт всего 100 кг. Между топкой и корпусом находится утеплитель, благодаря которому тепло не расходуется понапрасну. При этом котел можно монтировать как в помещении (котельной), так и вне него. Незначительные габариты и вес существенно облегчают транспортировку и монтаж. Не требуется специальный фундамент в котельной. В системе отопления можно использовать аккумуляторную емкость и бойлер косвенного нагрева для получения горячей воды для водопровода, выпускаемые НПП "Термопасс".

Форма топки идеальна для отбора тепла со всей поверхности, поэтому пиролизный котел "Космос" работает четко и предсказуемо, поддерживая заданную температуру до последнего уголька. Даже когда дрова прогорают, угли еще очень долго отдают жар, который продолжает согревать теплоноситель. Достаточно пошевелить золу, заложить новую партию дров на тлеющие угольки, приоткрыть поддувало и огонь вспыхивает вновь! "Упустить" огонь в нашем котле не просто! Его живучесть не перестает удивлять.

Учитываем пожелания заказчика

Твердотопливные пиролизные котлы длительного горения "Космос" по желанию заказчика могут быть изготовлены как с правыми, так и с левыми дверцами. А так же патрубок подачи может находиться справа или слева.

Монтаж котла "Космос"

Монтаж котла можно осуществить следующими способами:

1. В котельной, расположенной в здании тремя способами:

1) на полу

2) на кронштейнах можно разместить котел на удобной для Вас высоте и при обслуживании не придется нагибаться.

3) монтируется в стену, при этом лицевая часть котла находится внутри помещения, а дымоход снаружи. Помимо значительной экономии места в котельной а так же повышенной пожарной безопасности, т.к. горячий дымоход не проходит через стену, такой монтаж имеет очень оригинальный эстетический вид.

2. В автономной котельной ,

3. Рядом с домом под навесом, что очень приветствуется нашими клиентами. Длительность работы без дозакладки позволяет разместить его вне отапливаемого помещения. При этом упрощается монтаж дымохода, который проходит снаружи и повышается пожарная безопасность здания. Благодаря своей мизерной массе котел можно установить на любую ровную поверхность либо подвесить на кронштейнах к стене.

В качестве дымохода следует использовать утепленную сэндвич трубу из специальной нержавеющей стали толщиной не менее 0,8 мм.

Рекомендуемая высота трубы для обеспечения необходимой тяги составляет 6 м. Длина горизонтального участка дымохода при выводе через стену наружу не должна превышать 1 м. Допускается не более двух поворотов дымохода на 90 о.

Для нормальной работы котла достаточно утепленного дымохода, группы безопасности с клапаном на 1,5 атм, расширительного бака и циркуляционного насоса, установленного на обратной линии. При использовании гравитационной системы отопления насос не нужен.

Для обеспечения горячего водоснабжения используйте в системе бойлер косвенного нагрева .

Сжигает любые виды твердого топлива

Конструкция котла позволяет сжигать любые колотые и не колотые поленья сухой и сырой древесины максимальной длиной от 0,5 до 1,2 метра в зависимости от мощности котла, пеллеты, уголь, брикеты.

Дозагрузку можно производить во время работы котла, не дожидаясь полного сгорания топлива. С розжигом справится любой, кто хотя бы раз в жизни разводил костер.

Наш эксперимент

Мы провели эксперимент: сколько дров помещается в топку котла "Космос-18". Использовали обычные березовые дрова.

Загрузили их в топку

Затем взвесили их.

Выяснилось, что в топку вмещается 21 кг березовых дров. Исходя из расчетов, проведенных специалистами завода, мощность, выделяемая хвойными породами древесины с влажностью 35% при сжигании, равна 2,6 кВтчас/кг. У березовых дров этот показатель немного выше, но даже если считать как сосновые дрова, то котел "Космос-18" способен вырабатывать почти 5кВт/час в течение 12 часов. 2,6 кВтчас/кг*21 кг/12 ч = 4,55 кВтчас. На практике такой мощности более чем достаточно для поддержания комфортной температуры в прогретом здании. Мы проверили: когда за окном +5оС, а на котле +40оС, то в утепленном доме при открытых форточках +27оС! А что Вы будете делать, если на батареях +70оС, а ниже не позволяют технические характеристики котла? Вариантов на наш взгляд три: 1) Раскошеливаться на дополнительное оборудование. 2) Париться с веником как в бане. 3) Потушить котел и потеплее одеться. Установив котел "Космос" Вы получите аппарат, способный обеспечить комфортную температуру в доме при любой погоде и без лишних затрат.

Безопасность эксплуатации-прежде всего!

В процессе работы корпус и дверцы котла нагреваются незначительно, что исключает получение ожога кожи при контакте с ними незащищённой рукой.

Цените свое время, уют и комфорт в Вашем доме.

Котел не мебель! Выбирайте его по техническим характеристикам.

Самый древний и простой способ добыть тепло – сжечь попавшееся под руку полено. Этот процесс настолько банален, что какие-либо разговоры о его технологическом усовершенствовании могут показаться смешными. Но инженеры, разработавшие газогенераторные котлы на твердом топливе, нашли все-таки возможность сделать традиционный метод получения тепловой энергии более эффективным.

Принцип действия

Появление пиролизного или газогенераторного оборудования наглядно показало, что мир высоких технологий способен дотянуться даже до таких устройств, как простые на дровах. Усовершенствования, которым были подвергнуты эти агрегаты, можно смело назвать революционными. В чем же они заключаются? Как выяснилось, обычную деревянную чушку можно сжечь очень хитрым способом, разбив процесс сгорания на две стадии.

Первая представляет собой тление древесины, которое наблюдается при недостатке кислорода в камере сгорания. Оно сопровождается выделением некоторого количества теплоты и, что больше всего порадовало изобретателей, образованием так называемого древесного газа. Этот процесс называют пиролизом или газогенерацией. Древесный газ не имеет определенной химической формулы, он представляет собой смесь, состоящую из:

• окиси углерода (СО3 – около 57%, СО – около 32%);
• водорода;
• метана;
• паров угольной кислоты;
• ненасыщенных алифатических углеводородов.

Из одного килограмма дров выделяется около 200 г или 0,15 кубометра (при нормальных условиях) летучих веществ. Замечательная особенность древесного газа состоит в том, что он сам по себе также является топливом. На различных стадиях газогенерации его калорийность может достигать 4800 кал/куб. м. Сгорание этого газа и представляет собой вторую стадию сжигания топлива, происходящего в газогенераторном котле.

Поскольку процесс образования древесного газа (первая стадия) и его дожигание (вторая стадия) осуществляются при различных условиях, отличающихся количеством подаваемого воздуха, пиролизные котлы оснащаются двухкамерной топкой. В первой камере происходит тление топлива с газогенерацией, затем древесный газ через форсунку поступает во вторую камеру, куда подается воздух и где происходит его (газа) сгорание. Вторая камера может располагаться как над первой (пиролизной), так и под ней. Оба варианта имеют свои преимущества и недостатки.

Работающие на пиролизной технологии агрегаты являются разновидностью так называемых котлов длительного горения. Это название обусловлено тем, что порция топлива в таком котле сгорает дольше, чем в обычном, отдавая заложенную в нем тепловую энергию постепенно. Главным достоинством котлов длительного горения является их способность работать долгое время (по сравнению с обычным котлом) без участия пользователя, то есть без закладки новой порции топлива. Для того чтобы продлить этот период, современный газогенераторный котел может совмещать пиролиз с принципом верхнего горения топлива. Преимущества последнего можно продемонстрировать на наглядном примере с двумя одновременно зажженными спичками. Если одну из них развернуть головкой вверх, а вторую – головкой вниз, то первая будет гореть несколько дольше.

Эксплуатация газогенераторных котлов на дровах является наиболее эффективной, но топить эти агрегаты можно и другими видами топлива – углем (бурым и каменным) или торфом.

Преимущества и недостатки

Перечень основных достоинств котлов данного вида выглядит следующим образом:

1. Увеличенная продолжительность горения порции топлива, о чем уже было сказано выше.

2. Высокий уровень автоматизации.

Управлять процессом сжигания газа гораздо проще и удобнее, чем твердого топлива в чистом виде. Поэтому пиролизные котлы более оперативно реагируют на изменения температуры теплоносителя, чем прочее твердотопливное оборудование.

В зависимости от типа применяемой автоматики газогенераторные котлы делятся на энергозависимые и энергонезависимые. В первом случае используются электронные датчики и блоки управления, которые нуждаются в подключении к электричеству. Если электроснабжение вследствие погодных или иных причин нарушено, такой котел оказывается неработоспособным. Второй вариант – энергонезависимые котлы – легко обходятся без электричества, поскольку для управления мощностью в этих агрегатах используются механические регуляторы.

Примером такого устройства может служить регулятор FR124 фирмы Honeywell. Его главной составляющей является биметаллический элемент, который устанавливается в теплообменник котла. Этот элемент связан цепочкой с воздушной заслонкой, благодаря чему он может менять ее положение (а соответственно и объем подаваемого в камеру сгорания воздуха) в зависимости от температуры теплоносителя. Механический регулятор можно связать и с форсункой, через которую древесный газ поступает из газогенератора в камеру сгорания. Таким образом, будет регулироваться количество сжигаемого в единицу времени топлива.

Энергонезависимые газогенераторные котлы менее функциональны, чем их электронные конкуренты, но для регионов с частыми проблемами в электроснабжении они являются более предпочтительными.

3. Экономичность.

Пиролизная технология позволяет «выжать» из топлива почти весь его теплотворный потенциал. Если эксплуатировать газогенераторные котлы на дровах, их КПД может достигать 93%. Для других видов твердотопливного оборудования столь высокий уровень теплоотдачи является пока недостижимым.

4. Минимальный уход.

Способ, которым топливо сжигается в пиролизном котле, обеспечивает незначительное образование золы и практически полное отсутствие сажи. Вследствие этого владельцу приходится очень редко заниматься чисткой котла, а дымоход его внимания вообще не требует.

5. Экологичность.

Выводимые из газогенераторного котла в атмосферу продукты сгорания топлива содержат значительно меньше вредных для экологии веществ (например, угарного газа), чем те, которые имеют место в случае применения любой другой разновидности твердотопливных нагревателей.

К недостаткам основанных на принципе газогенерации твердотопливных котлов относят следующее:

1. Высокие требования к типу топлива и его качеству.

Для максимального эффекта в качестве топлива следует применять только древесину. Если эксплуатировать газогенераторные котлы на угле, их КПД будет снижаться. Влажность древесного топлива не должна превышать 20%, при более высоких показателях пиролиз будет невозможен.

2. Высокая стоимость.

3. Из-за опасности образования конденсата температура теплоносителя на входе в котел должна быть не менее 60 градусов.

Заключение

Интерес, который пиролизные газогенераторные котлы на твердом топливе вызывают у потребителей, вполне обоснован. Эти агрегаты являются наиболее прогрессивной разновидностью твердотопливного отопительного оборудования. Некоторые имеющиеся недостатки оказываются весьма незначительными на фоне таких преимуществ, как экономичность, высокий уровень автоматизации и возможность длительной работы без участия пользователя. Хочется надеяться, что производители таких котлов не будут останавливаться на достигнутом и в будущем предложат миру немало интересных разработок.

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.

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.