Пиролизные котлы обогрева: Страница не найдена – Совет Инженера

Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром являются прекрасным альтернативным источником энергии в частных домах в условиях частых перебоев газоснабжения. Дрова являются древнейшим видом топлива, которым человек обогревает свои жилища на протяжении тысячелетий. В 21 веке из технологии получения древесного угля зародился пиролизный способ получения тепла.

Пиролизные котлы длительного горения — современная альтернатива газовому отоплению в частном доме

Что такое пиролиз и какова его эффективность

Средневековые европейцы в результате долгих веков сжигания дров установили, что эту энергию можно использовать более рационально, если в печи класть не дрова, а древесный уголь. Производили его путем сжигания обычных дров без достаточного доступа кислорода. Для этого копали специальные ямы в земле, где и происходил весь этот процесс, в последствии названный пиролизом.

Некоторые виды пиролизных котлов длительного горения

Такие ямы прекрасно справлялись с задачей получения древесного угля, но та энергия, которая выделялась в ходе этих процессов, тратилась без какой-либо пользы. Стоит сказать, что количество, выделяемой энергии было очень приличное. Поэтому современные технологии не обошли стороной такой подарок природы. Были созданы пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром, которые смогли обуздать это тепло, используемое ранее впустую. Сегодня их с успехом используют, не только как вспомогательные источники отопления, но и как основные. Это и не удивительно, ведь кроме обычных дров, в них можно загружать и другое, более современное и эффективное топливо на древесной основе.

Пиролизный котёл длительного горения с водяным контуром — вид в разрезе

Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром

Внешне эти котлы мало чем отличаются от обычных металлических печей.

Они имеют такую же загрузочную дверцу, ведущую в первичную камеру сгорания. В нее укладываются обычные дрова, а также брикеты из опилок либо торфа. Используют в этих целях и изобретение последних нескольких лет — гранулы пеллет. Они представляют собой сильно спрессованные отходы столярного производства. В дело идет все, начиная от коры деревьев и заканчивая торфом и сушеным навозом.

Полезный совет! Лучше всего использовать в качестве топлива пеллетные гранулы. Это топливо имеет маленький размер и может автоматически подаваться в камеру сгорания котла.

Современный котёл длительного горения с бункером для пеллетных гранул

На дне камеры сгорания располагается колосник, имеющий вид очень тяжелой чугунной решетки. Он необходим для подачи воздуха под топливо. Загруженные дрова поджигают и ждут пока они полностью разгорятся под воздействием первичного потока воздуха. Как только котел выходит на режим, доступ воздуха в первичную камеру практически прекращают, в результате чего горение останавливается.

Топливо начинает только тлеть, выпуская пиролизный газ. Он обладает очень высокой горючестью, но так как воздуха мало, то он не вспыхивает.

Схема системы отопления частного дома с использованием твердотопливного котла

Затем самотеком или принудительно эта газообразная летучая смесь органики подается во вторичную камеру, которая собственно и является главной рабочей частью пиролизного котла длительного горения. С водяным контуром системы отопления она связана непосредственно. Поступающий в эту камеру газ имеет температуру около 300 градусов и поэтому вспыхивает при поступлении кислорода без промедления. Во вторичную камеру подается достаточное для горения количество воздуха. Пиролизный газ выделяет при сгорании намного больше энергии, чем простые дрова, поэтому нагревание теплоносителя в системе происходит очень быстро.

Пример размещения твердотопливного котла с автоматической подачей пеллет из бункера хранения в подвальном помещении частного дома

Важным моментом является то, что порция дров, помещенная в топку, расходуется очень медленно, что позволяет отапливать помещение очень небольшим их количеством длительное время.

Полезный совет! В качестве топлива для газогенераторов рекомендуется использовать очень хорошо просушенные вещества и дрова. Ведь 1 кг дров, которые содержат 20% влаги выделяет 4 кВт/час. энергии, а содержащие 25% влаги, уже только 3 кВт/час.

Принцип работы пиролизного котла с водяным контуром

Преимущества и недостатки котлов на пиролизном газе

Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром ценят за их преимущества перед печами с прямым горением. Можно перечислить некоторые из них:

• полное сгорание топлива без накопления сажи. Кроме экономии дров это свойство несет гораздо большую пользу. Полное сгорание означает, что в качестве отходов выделяется лишь углекислота и обыкновенная вода. Ни то, ни другое не представляет большого вреда для людей и природы в целом. Этого нельзя сказать о частичном сгорании дров. Вредные токсичные вещества, образующиеся при неполном распаде органики, попадают в атмосферу, вызывая нежелательные последствия, не говоря уже о зловонном едком дыме;

Для увеличения эффективности пиролизного котла используйте только сухие дрова

• благодаря полному сгоранию, в газогенераторах можно использовать любое органическое твердое топливо.
  По сути им может быть любая органика, способная к активной реакции окисления, то есть горению. Такие котлы можно устанавливать на швейных и кожевенных фабриках, на предприятиях деревопереработки, сельхозпредприятиях. Этим полностью решается проблема утилизации отходов;
• высокая экономия средств на топливо, так как пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром имеют такое названия по причине того, что от одной дровяной закладки рабочий процесс может продолжаться не менее 12 часов. Простая печь или котел, максимум способны гореть 4 часа;

Схема подключения твердотопливного котла к системе отопления дома

• полностью решен вопрос регулировки процесса горения и нагревания теплоносителя. По причине того, что в рабочей камере сгорает газообразное топливо, его поток легко регулируется, так же, как и интенсивность горения. Это позволяет полностью автоматизировать работу котла, не хуже, чем электрического или газового.

Есть у пиролизных котлов длительного горения с водяным контуром и недостатки, о которых следует осведомиться, при приобретении этой техники:

• стоимость газогенераторов намного выше, чем у других видов теплотехники. Однако это со временем окупается, благодаря экономии топлива;

Автоматизированная котельная в современном частном доме

• топливо должна быть идеально сухим. Уже 20%-я влажность является серьезным препятствием для горения. Котел просто престанет работать после ограничения доступа воздуха;
• в связи с тем, что в конструкции практически всех моделей предусмотрено использование вентиляторов для нагнетания воздуха, то для их работы требуется наличие электроэнергии, что не позволяет использовать эту технику на дачах, не имеющих электроснабжения.

Полезный совет! Отзывы владельцев пиролизных котлов длительного горения говорят о том, что иногда они останавливаются из-за того, что вода из обратной трубы системы попадает в контур котла сильно остывшей. Чтобы этого избежать, надо впаять в систему обходной контур из трубы подачи. Здесь используется обычный трехходовой клапан. Тогда горячая вода смешается с охлажденной, котел не будет отключаться.

Схематическое изображение пиролизного котла с водяным контуром

Отзывы владельцев пиролизных котлов длительного горения

Если задаться вопросом, то можно найти на форумах и в блогах множество отзывов владельцев пиролизных котлов длительного горения. Вот некоторые из них:

В прошлом году поставил газогенератор у себя на даче. Рядом лесопилка, где всегда огромное количество опилок коры и сучков. Бери – не хочу. Теперь не нарадуюсь. На топливо совсем не трачусь. Привез телегу отходов, которые взял бесплатно. Не знаю, когда и израсходую.

Сергей Васильев, г.Омск.

Недавно приобрел твердотопливный котел, друг посоветовал. Поначалу не понимал, зачем я это сделал, где брать и хранить дрова. А потом узнал, что можно пользоваться пеллетными гранулами. Купил несколько мешков. Топлю – горя не знаю.

Николай Павлов, г.Тверь.

Пиролизные котлы длительного горения — экологичны и энергоэффективны благодаря полному сгоранию твёрдого топлива

Мой муж привез недавно чудо-печь, которая работает на обычных дровах. Я его долго ругала. Говорила, что у нас газопровод и газовый котел. Зачем нам еще эта печка. Он сказал, что я все пойму позже и подключил это устройство к системе, оставив и газ. Однажды в поселке произошел обрыв газопровода. Рабочие три дня исправляли аварию. Соседи скупили все электронагреватели, а мой муж только пожал плечами и растопил свою печь. Теперь я поняла, что была не права.

Ольга Мейзер, п.Голышманово, Тюменской обл.

Схема самодельного пиролизного котла для отопления дачи или гаража

Отзывы владельцев пиролизных котлов длительного горения раскрывают все положительные качества устройства. Использовать этот прибор действительно можно с большой пользой для себя. Являясь альтернативным источником тепла, он может полностью решить проблему временного отсутствия газа. Для тех же, у кого имеется возможность пользоваться отходами различного производства, это просто находка.

ОЦЕНИТЕ
МАТЕРИАЛ Загрузка… ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ

REMOO В ВАШЕЙ ПОЧТЕ

Использование пиролизных котлов для обогрева теплиц.

В условиях средней полосы России и других регионах с умеренным или суровым климатом многие аграрии обустраивают теплицы. И важным является в данном случае источник искусственного обогрева. Применять можно различные виды топлива и схемы разводки, но самыми эффективными являются пиролизные котла на твердом топливе, продаже которых и занимается компания “Стройиндустрия-В”.

 

Чем выгодны пиролизные котлы для теплиц?

Котлы пиролизного типа отвечают всем требованиям и критериям, которые закладываются при выборе системы отопления для теплиц:

• не очень интенсивное горение, что позволяет создать идеальные температурные условия для развития разных растений;
• длительность прогорания одной партии топлива — в зависимости от конкретной модели, этот период может составлять от 5 часов до пары суток;
• полное прогорание топлива без образования сажи и копоти, которые провоцируют засорение окружающего воздуха и самой системы обогрева;
• надежность и безопасность агрегатов;
• энергонезависимость — практически все модели функционируют без привязки к электросети;
• низкая себестоимость отопления.

Схема индивидуального отопления теплицы

В зависимости от особенностей строения теплицы и ее расположения, можно выбрать более оптимальный для себя вариант каждому потребителю:

• установка котла, который будет работать одновременно на отопление жилого дома и теплицы;
• установка котла только в теплице.

Что понадобится для монтажа?

Комплект необходимого для установки пиролизного котла оборудования включает такие элементы:

• сам котлоагрегат, который образует тепловую энергию;
• теплоаккумулятор — дополнительная емкость расширительного бака позволяет более эффективно и вовремя использовать тепло по назначению;
• циркуляционный насос — этот элемент повышает эффективность прогорания топлива посредством нагнетания воздуха, необходимого для стабильного процесса горения;
• радиаторы отопления — являются распределителями тепла по помещениям;
• термопара — позволяет задать нужные настройки температуры, исходя из погодных условий и степени прогрева помещений.

что это такое, что значит пиролиз, плюсы и минусы агрегата, характеристики отопления, фото

Вы просматриваете раздел Пиролизные, расположенный в большом разделе Котлы.

Работа пиролизного котла основывается на особой химической реакции — пиролизе.

Под данным термином подразумевается процесс разложения органического топлива на газ и уголь. При этом в большом объёме выделяется тепловая энергия.

Процесс возможен только при определённых условиях: нехватка кислорода в пространстве. Высокая температура: 200–800 °C.

Принципы пиролиза для отопления

Пиролиз широко применяют в разных отраслях промышленности. Востребован этот химический процесс и для обогрева жилых площадей.

Пиролиз происходит при любом виде твёрдого сырья:

• Дрова.
• Мелкие ветви или древесные опилки.
• Брикеты.
• Торф.
• Бурый уголь.
• Пеллеты.
• Кокс.

Однако наиболее эффективно пиролизный агрегат работает на топливе с повышенным уровнем выхода летучих веществ — на древесине толщиной 80—100 мм. Вместе с ними используют пеллеты или древесные отходы.

Внимание! Использовать только опилки или пеллеты нецелесообразно — с ними котел не вырабатывает тепло или же его КПД снижается до минимума.

Пиролизный котел: что это значит, его устройство

Конструкция пиролизного котла выглядит следующим образом:

1. Дымоход.
2. Блок управления.
3. Загрузочный бункер.
4. Форсунка.
5. Камера сгорания.
6. Теплообменник.

Отопительный котёл на основе пиролиза представляет собой двухкамерный агрегат — в этом его особенность. Главная химическая реакция в этих камерах:

1. Камера загрузки или газифицирующая камера. Здесь происходит предварительное термическое разложение сырья. Органика под воздействием высоких температур превращается в горючий газ. Для поддержания тления в камеру направляется первичный воздух. Горение при температуре 300—800 °C.

Фото 1. Камера загрузки топлива в пиролизном котле. Внутренняя отделка выполнена шамотным кирпичом.

1. Камера сгорания. После тления выделенный воздух и газ попадают сюда. Здесь образовавшийся газ горит, как обычный природный. Температура в среднем 1200 °C. Именно на этом этапе выделяется очень много тепла, необходимого для отопления. В то же время происходит сильное аэродинамическое сопротивление, поэтому необходима принудительная тяга, роль которой выполняет дымосос.

Два пространства между камерами разделяет колосник, в который загружается топливо. Там оно поджигается и запускается дымосос. Колосник препятствует выходу тепла из верхней камеры загрузки и обеспечивает лёгкий поток первичного воздуха.

Пиролизные топки оснащены переключателями тяги, которые разжигают топливо. Таким образом, в начале розжига котёл функционирует как устройство прямого горения, а после закрытия задвижки переключается на пиролиз.

Виды пиролизных устройств, характеристики

Котлы на основе пиролиза различаются по своему строению. Так, существуют:

• Камера дожига сверху. Встречается редко. Преимущества конструкции в том, что дымовой газ беспрепятственно проходит в камеру дожига, а после догорания сразу попадает в дымоход для дальнейшего охлаждения. Среди минусов — расположение дымовой системы неэкономичное, так как изначально требуется больше расходного материала для изготовления подобной конструкции.

Фото 2. Пиролизный котел с нижней камерой дожига. Стрелками указаны составные части устройства.

• Камера дожига снизу. Самый распространённый и наиболее комфортный тип конструкции. Пользователю удобно закладывать дрова, так как камера находится не на полу. А также камера имеет прямой выход в нижний дымоотвод, а оттуда — в дымоход. Однако подобная конструкция имеет также свои недостатки. Так, из загрузочного отсека зола засоряет вторую камеру, поэтому её чаще чистят. Кроме того, нужно обеспечивать усиленную тягу, чтобы дым продвигался вниз.

А также пиролизные котлы различаются по типу используемой тяги:

1. Естественная тяга. Нет необходимости в электрике. Однако для эксплуатации нужен довольно высокий дымоход с мощной естественной тягой, что будет стоить дорого.
2. Принудительный наддув и тяга. Котёл становится энергозависимым, впрочем, повышается скорость выхода на режим. Такой агрегат оснащается вентиляторами и дымососами, которыми управляет автоматика — полностью пропадает зависимость от погодных условий и повышается эффективность горения. Этот тип топки может работать с максимальным уровнем КПД на протяжении 4—5 часов, а это на 20% больше, чем у котла с естественной тягой.

По способу отопления выделяют два типа пиролизных устройств:

• Для водяного отопления. В качестве теплоносителя выступает вода, которая нагревается в теплообменнике, затем разливается по трубам в радиаторы. Температура поддерживается за счёт постоянной циркуляции.
• Для воздушного отопления. В бытовых условиях используется значительно реже. Зачастую применяют для обогрева хозяйственных построек или на производствах. Тепловая энергия распределяется в помещении с помощью тёплых воздушных масс. Они прогреваются в результате сгорания сырья. Тепло распределяется посредством алюминиевых труб и нагнетателей. Такая система управляется автоматикой, поэтому владелец с лёгкостью может настроить её в соответствии со своими потребностями.

Вам также будет интересно:

Как выбрать такой прибор

При выборе агрегата на основе пиролиза обращают внимание на его ключевые характеристики:

Качество корпуса. Раньше корпус топки изготавливали преимущественно из чугуна.

Теперь производители выпускают цельносварной корпус из листового материала.

Главное здесь — его толщина.

Она зависит от мощности котла:

• 15—65 кВт: внутренние конструкции 5 мм, наружные — 4 мм;
• 75—110 кВт: внутренние — 6 мм, внешние — 5 мм;
• 135—195 кВт: внутри — 8 мм, снаружи — 6 мм;
• 200 кВт и более: внутренние составляющие — 10 мм, наружные — 8 мм.

Мощность. Этот показатель зависит от отапливаемой площади. Существует множество методик определения мощности. Самый простой и оптимальный среди них — брать за основу 1 кВт на 10 квадратных метров отапливаемой площади.

Специалисты рекомендуют агрегат с 10% запасом мощности. Так, для помещения на 120 метров квадратных подойдёт котёл на 16 кВт. Если площадь территории 160 метров квадратных, мощность устройства должна составлять не менее 18 кВт, и далее по такому же принципу.

Справка. Если высота потолков в отапливаемом помещении превышает 3 м, для каждого дополнительного метра добавляется мощность котла на 1—3%.

Энергоэффективность. Обозначает соотношение полезной теплоты, которая была израсходована, с объёмом затраченного сырья. Этот показатель зависит в основном от топлива. Так, для эффективного прогревания необходимы исключительно сухие расходные материалы.

Впрочем, учитывают также объем загрузочной камеры, которая вмещает дрова до 60—65 см. Кроме этого, обе камеры покрывают специальным слоем керамобетона — он поддерживает подходящую температуру внутри. В результате топливо сжигается более качественно и эффективно.

Важно! Оптимальным считается котёл, который обеспечивает не менее 10 непрерывных часов горения сырья и служит бесперебойно на протяжении 20 лет.

Стоимость. Пиролизные котлы стоят дороже других типов отопительных котлов. Однако и здесь есть варианты. Так, отечественные в 2—3 раза дешевле импортных, а по характеристикам не уступают заграничным аналогам.

Плюсы использования

• Длительность горения.

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

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

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

• Полное сгорание сырья.

Меньший расход сырья, реже нужно прочищать газоходы и зольник.

• Экологичность.

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

• Экономичность.

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

Минусы

1. Энергозависимость. Чаще всего такие котлы не могут работать без дымососа. Для принудительной тяги необходима система с генератором. Вентилятор использует электроэнергию в размере не менее 80—100 Вт.
2. Высокая цена. В среднем в 1,5—2 раза дороже других типов.
3. Чувствительность к влажности топлива. Необходима максимальная сухость. Так, при сжигании 1 кг дров с 20% влажностью, сила работы оборудования составит 4 кВт. Если взять 1 кг дров с 50% влажностью, мощность уменьшается в 2 раза и достигает всего 2 кВт.
4. Нестабильная работа агрегата при малых загрузках (ниже 50%), нарастание дёгтя в газоотводе.
5. Большие габариты пиролизного оборудования.
6. Пиролизные котлы исключительно одноконтурные. Чтобы нагреть воду для бытовых потребностей, потребуется отдельный агрегат.
7. Невозможно автоматизировать процесс загрузки топлива — загружается исключительно вручную.

Безопасное использование

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

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

Учитывают также следующие правила эксплуатации:

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

Фото пиролизных котлов

Фото 3. Пиролизный котёл, установленный дома. Рядом с ним хранятся дрова для растопки.

Фото 4. Пиролизный котел от производителя Viessmann. Устройство оснащено электронным управлением.

Фото 5. Пиролизный котел с нижним типом загрузки топлива довольно больших размеров.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором демонстрируется работа пиролизного котла, рассказывается, как его топить.

Выводы

Пиролизный котёл — хорошая альтернатива агрегатам прямого горения. Впрочем, некоторые специалисты рекомендуют покупать пиролизное оборудование в качестве резервного источника тепла в комплекте с электро- или газовым котлом. Если все же устанавливать пиролизный в качестве основного генератора тепла, понадобятся грамотная проектировка и высококвалифицированные специалисты для монтажа.

Пиролизный котел в быту, или когда цена на газ не имеет значения / Хабр

Можно ли построить систему отопления собственного жилища без газовой трубы так, чтобы это было комфортно, не утомительно и даже увлекательно? И что может получиться, если приправить всё это информационными технологиями?
Давайте вместе в этом разберемся.

Немного теории

Системы отопления (СО) с твердотопливным котлом (ТТК) – это системы периодического действия, в которых котел генерирует тепло только когда в нем есть топливо. В этой связи, владельцы ТТК, рано или поздно, обзаводятся теплоаккумуляторами, которые накапливают излишек тепла, генерируемый в процессе работы ТТК и отдают его дому уже после того как топливо в котле закончилось.

ТТК принято делить на классические (колосниковые) и пиролизные (газогенераторные). Классический вариант подразумевает обыкновенное сгорание топлива с выделением тепла. Твердотопливные пиролизные котлы отличаются тем, что топливо и горючий газ, выделяемый при его горении, сжигаются раздельно. Это обеспечивает более высокий КПД, широкий диапазон мощности, простоту требований к дымоходу.

Под «обыкновенным сгоранием топлива» подразумевается, что топливо в таких котлах сгорает в камере загрузки, где одновременно идут все те же процессы что и при пиролизе древесины. По этой причине в классических (колосниковый) котлах нет возможности получить качественное (полное) сгорание топлива. В результате неполного сгорания топлива на теплообменнике котла оседают деготь, смолы, (продукты пиролиза), сажа, зола и образуется теплоизолирующий слой, что в свою очередь вынуждает котел щедро делится, вырабатываемым теплом с окружающей средой.

Как преимущество классических котлов иногда указывают то, что в них, якобы, можно сжигать дрова с высокой влажностью, но как по мне, топить сырыми дровами – себя не уважать.

Не важно, в каком котле, пиролизном или традиционном, дрова, прежде чем начать давать тепло, должны пройти начальные стадии пиролиза, а именно нагрев и испарение влаги. Значит если мы используем для отопления дрова с влажностью 20% (это на 10 кг. сухих дров вылить сверху 2 литра воды), то есть пятая часть по весу в них балласт, на нагрев и испарение которого также придется потратить часть топлива, которая уже не будет использовано для отопление дома.

Если уж быть абсолютно точным, то топливо не горит «напрямую», горят газообразные продукты пиролиза. Это означает, что прежде чем дрова начнут гореть, то есть окислятся кислородом воздуха с выделением тепла, они должны быть нагреты до температуры испарения влаги в них, после этого должен пройти сам процесс испарения этой влаги, а уже потом начнется собственно пиролиз и горение пиролизных газов. Причем, процессы первой и второй стадии идут с поглощением тепла, так необходимого для пиролиза самой древесины, без которого не будет и самого процесса горения.

Мой выбор

Если после прочитанного, вы уже не планируете топить сырыми дровами, то исходя из своего жизненного опыта, я бы рекомендовал именно пиролизный котел.

До этого, у меня уже был двухлетний опыт эксплуатации шахтного колосникового котла KALVIS–2-70. Из выявленных недостатков отмечу, что его теплообменник невозможно было почистить от осевших на нем смол без предварительного разогрева до температуры выше 60°С. В конечном итоге, осознав все технологические изъяны этой конструкции, я решил обратиться к специалистам для её радикальной переделки. В результате этой глубокой модернизации я и стал обладателем пиролизного котла.

Установка

Котел лучше располагать в специально отведенном для него помещении, так как я еще не встречал котлов, которые не дымят в помещении при догрузке топливом (а мой, к тому же, иногда дымит еще и по причине несовершенства конструкции).
Кроме того котлы обычно комплектуются дымососом или вентилятором наддува, которые обычно, довольно прилично шумят. Остальные механизмы управления узлами СО (циркуляционные насосы, приводы воздушных заслонок, заслонка дымохода и шаровые краны с электроприводами) работают почти бесшумно.

Кроме прочего, нужно учитывать, котел для своей работы потребует большого притока воздуха в то помещение, в котором он находится, что станет причиной возникновения холодных сквозняков. Из всего выше сказанного, котел лучше располагать в отдельном помещении в теле дома.

Дымоход у меня расположен вертикально без изгибов и является частью внутренней стены дома, и во время работы котла дополнительно излучает тепло в дом.

Так как котел – это агрегат, в котором генерируемое тепло передается теплоносителю воде, то на его поверхности нет «раскаленных» частей, так как он не нагревается выше температуры кипения воды. Кроме того водяная рубашка снаружи, обычно защищена кожухом, температура которой редко превышает 30 — 35 град.

Заготовка дров и не только.

Основным видом топлива для пиролизного котла является древесина.

Годятся любые дрова: хвойные, лиственные, сосновые, дубовые, березовые и т.д. Все они имеют примерно одинаковую теплотворную способность. Твердые породы, такие как дуб, имеют теплотворную способность выше, но они и стоят дороже, так что гонятся за ними я особого смысла не вижу. Для заготовки отлично подходит любое мертвое дерево, упавшее или сухостой. Главное, что бы дрова были не сырые и не дорогие, лучше лично заготовленные, и для кошелька и для здоровья полезнее (можно запросто сэкономить на абонемент в фитнес-клуб). Отчасти потому, что при покупке на стороне трудно соблюсти все выше перечисленные условия, я и не люблю покупать дрова. Мне как-то в первый отопительный сезон привезли машину дров из лесхоза, так их остатки весной выпустили побеги и укоренились у меня во дворе. С тех пор, дрова заготавливаю только самостоятельно.

Кроме дров пиролизный котел с удовольствием потребляет солому, пеллету, стружку, торфяные брикеты и обычный торф, сортированные бытовые отходы (бумага, пластик, упаковка, все кроме ПВХ) и все это приправленное отработанным маслом или любыми другими отходами жидких углеводородов.

Но лучшим топливом для котла может стать автомобильная покрышка. Теплотворная способность автомобильной покрышки значительно превышает теплотворную способность лучших пород древесины и составляет 32 ГДж/т. Сравнится с ней может, разве что, теплотворная способность высококачественного угля. Ко всему этому покрышка имеет нулевую влажность, что тоже является положительным моментом. Ну а если у кого-то еще есть сомнения в том, что покрышка может довольно прилично гореть, можете глянуть на выходящие газы из моей трубы и на огонь в пиролизной камере.

Газы от сжигаемых покрышек
Огонь горящих покрышек
Так выглядят, подготовленные к загрузке в котел, автомобильные шины
То, что не только я расцениваю шину как прекрасное топливо, можно оценить по количеству
объявлений, которые предлагают металлокорд, остающийся после ее сжигания. Экологические нормы и их нарушение

Также должен акцентировать внимание на том, что ни в ком случае не призываю к повсеместному сжиганию автомобильных шин в домашних отопительных агрегатах. Живя в обществе среди людей, обустраивая свой быт, мы не должны причинять неудобства своим соседям, в том числе наши действия не должны нарушать законодательства государств, гражданами которых мы являемся.
Шина как топливо упоминается мною в этой статье только как частный удачный опыт, который стал возможен после основательной модернизации серийного бытового котла, при условии постоянного пристального контроля за процессом горения через видеокамеру и оперативного управления.

Для обеспечения пожарной безопасности в котельной я на ее потолке разместил два автоматических порошковых огнетушителя типа Буран 2,5 и автономный датчик дыма.

Розжиг

Котел легче разжечь небольшим количеством дров (такая закладка осуществляется через нижнее окно загрузи дров), но при желании можно запустить котел и с полной загрузкой (для такой загрузки используется верхнее окно загрузки дров).

При запуске с полной загрузкой разжигаю котел через пиролизную горелку с помощью заранее вставленного в нее фитиля из гофрокартона (вид сверху на пиролизную горелку через нижнее окно загрузки топлива). Также облегчает розжиг небольшое количество отработанного моторного масла и мелкие дровяные щепки.

Продукты сгорания

Пиролизную камеру котла (он же зольник), чистить приходится каждый раз после отопительного цикла (примерно 10 – 12 часов непрерывной работы), так как объем ее ограничен, а пиролизным газам все же нужно где-то гореть.Теплообменники котла я стараюсь чистить через отопительный цикл, то есть примерно два раза в месяц, так как от степени их чистоты зависит эффективность отбора тепла сгенерированного в пиролизной камере. Обычно, после одного цикла отопления остается ведро золы и почти чистый металлокорд от шин. И зола и металлокорд, как оказалось, являются ценным продуктом для дальнейшего использования.

Продуктами полного сгорания топлива ТТК являются углекислый газ, вода и зола. Вот именно водяной пар и окрашивает дым в белый цвет на непрогретом дымоходе. Продуктом неполного сгорания топлива ТТК может стать сажа. Значительное ее количество может окрашивать дым в черный цвет, а незначительное, в смеси с водяным паром, в различные оттенки серого.

Конструкция котла

На фронтальной стороне моего котла расположены три дверцы:

• Верхняя дверца нужна для того, чтобы увеличить объем разовой загрузки. Чем больше за один раз удается загрузить дров, тем реже приходится это делать.
  
• Средняя дверца нужна для обслуживания котла (чистка от золы, подготовка к новой растопке), через самую верхнюю дверцу этого просто невозможно сделать. За ней находится камера загрузки.Внешний вид камеры загрузки Эта камера ещё называется газогенераторной, так как именно в ней и происходит процесс пиролиза дров.
  
• За нижней дверцей находится камера сгорания пиролизных газов.Некоторые подробности про расположение камеры сгоранияКамера сгорания (камера дожига) расположена под камерой загрузки топлива для того, чтобы локализовать определенный объем топлива участвующего в процессе горения. То есть, в пиролизном котле горят только те дрова, которые находятся в зоне охвата воздушных заслонок (это ниже средней дверцы и немного на высоте самой средней дверцы), остальное топливо — просто запас, который по мере выгорания опускается в зону горения. Если же пиролизную камеру расположить сверху, а топливо поджигать снизу, то пламя подымаясь снизу вверх по дровам будет пиролизовать все топливо сразу и вместо горения мы получим много дыма и как следствие смолистые вещества на теплообменнике.
  

Воздух на топливо в моем ТТК подается через три воздушные заслонки в разные зоны котла, что дает возможность получить наиболее эффективное сгорание топлива.

Наличие 3-х воздушных заслонок, графика температуры в дымоходе и видеокамеры в пиролизной камере позволяет минимизировать тепловые потери и получить наиболее эффективное сгорание не только различных видов древесины, но и более калорийного топлива, такого как сортированные бытовые отходы и изношенные автомобильные шины.

Немного теории

Обычно в ТТ пиролизные котлы воздух подается в строгом заранее спроектированном соотношении без учета особенности топлива, его фактической влажности и стадий, которые оно проходит по мере его выгорания в котле. Это приводит к тому, что иногда воздуха вполне достаточно для эффективного сгорания проектного топлива (к примеру сосновых дров), но чаще воздуха либо меньше чем нужно, (и тогда продукты неполного сгорания топлива конденсируются на теплообменнике ТТК в виде дегтя), либо больше чем нужно (и тогда лишний воздух не участвующий в процессе горения остужает теплообменник, и уносит в атмосферу драгоценное тепло которое сгенерировал ТТК).

Мой котел, как и большинство пиролизных котлов, родился с одной заслонкой (сейчас она средняя по высоте, она же и основная). Заслонка расположена на фронтальной части котла, ниже нижней двери загрузки топлива.

Воздух через нее подается на топливо, расположенное, над горелкой и охватывает примерно 100 см3 дров. Это тот объем топлива, который участвует в основном процессе горения. Этот же объем топлива формирует угольную подушку, на которой воспламеняются пиролизные газы.

Верхняя заслонка расположена под обшивкой, выше нижней двери загрузки топлива. Она появилась уже позже, в ее задачу входит формирование дополнительного объема пиролизных газов, уже после того как топливо расположенное в зоне охвата средней заслонкой прошло с первой по третью стадии пиролиза, и уже не выделяет в достаточном количестве горючих газов, по отношению к подаваемому через нее (среднюю заслонку) объему воздуха.

Верхняя заслонка
Нижняя заслонка появилась уже последней по причине необходимости подачи дополнительного объема воздуха при сжигании более калорийного топлива, чем дрова, к примеру, автомобильная шина. Расположена нижняя заслонка над дверью камеры сгорания и подает дополнительный воздух в камеру сгорания.Средняя и нижняя заслонки
В качестве приводов для этих заслонок используются недорогие, но вполне пригодные для этой цели сервомашинки MG996R 15кг.

Система отопления

Обычно, счастливые обладатели ТТК, проходят естественные стадии эволюции:

1. Приобретение котла и познание первой радость от тепла, принесенного им в дом. Кормят его маленькими порциями дров, кормят часто и с удовольствием.
2. Потом пытаются растянуть время между кормежкой. Потом пытаются экспериментировать с различными видами корма: топят исключительно дубом, акацией, и даже редким в наших краях, углем.
3. В конце концов, приходит понимание, что «котел существует для меня», а не «я для котла».
4. После этого владелец котла начинает подыскивать в доме место под теплоаккумулятор (ТА).

Мне повезло больше чем остальным, еще в процессе проектирования дома я спланировал себе место под ТА, благополучно миновав эту начальную стадию.

В качестве теплоаккумулятора можно использовать любую емкость, которая выдержит давление в Вашей СО (у меня оно не превышает 1,5 кг/см2), либо сделать ТА косвенного нагрева (водяной контур такого ТА обменивается теплом с контуром котла через дополнительный теплообменник), тогда его будет легче вписать в пространство комнаты. Здесь можно подробнее ознакомится с моим.

Необходимо также учитывать, что температура воды в ТА нередко доходит до 94°С, поэтому материал из которого изготовлен ТА и труба подводящая в него теплоноситель должны выдерживать эти температуры.

Теплоаккумулятор не обязательно ставить в котельной рядом с ТТК (даже лучше за ее пределами), монтировать его можно в любом удобном для Вас помещении дома (можно даже так).

Также пришлось приобрести Ладдомат 21, хотя вполне можно было обойтись трехходовым смесительным клапаном и циркуляционным насосом контура котла.

Понадобились так же термостатические смесительные клапаны для контура теплого пола и контура радиаторов, хотя жизнь в последствии показала, что радиаторы в СО с ТТК и ТА бессмысленны.

Оказался не лишним в СО с ТТК и бойлер косвенного нагрева, ну и дальше уже по мелочи: расширительный бак, кран шаровый с электроприводом контура ТА, контура котла и контура бойлера. Насосы циркуляционные для контуров бойлера косвенного нагрева, теплых полов и радиаторов.

Легенда

1. Заслонка подачи воздуха
2. Привод заслонки подачи воздуха TowerPro MG996R
3. Датчик температуры воды на входе в котел ( температура обратки) — ds18b20
4. Привод заслонки дымохода
5. Дымосос
6. Датчик температуры дыма — (ТХА)
7. Кран шаровый с электроприводом контура котла
8. Датчик температуры воды на выходе из котла ( температура подачи) — ds18b20
9. Насос циркуляционный контура котла, входящий в состав Ладдомат 21
10. Датчик температуры воды нижней части ТА №1 — ds18b20
11. Теплоаккумулятор №1 — 4м3
12. Датчик температуры воды в верхнем патрубке ТА №1 — ds18b20
13. Кран шаровый с электроприводом контура ТА
14. Расширительный бак
15. Насос циркуляционный бойлера косвенного нагрева
16. Вход системы водоснабжения
17. Бойлер косвенного нагрева
18. Термостатический смесительный клапан контура радиаторов
19. Радиаторы отопления
20. Насосы циркуляционные контура теплых полов и контура радиаторов
21. Теплый пол
22. Термостатический смесительный клапан контура теплого пола
23. Датчик температуры воды нижней части ТА №2- ds18b20
24. Датчик температуры воды в верхнем патрубке ТА №2 — ds18b20
25. Кран шаровый подпитки водой системы отопления
26. Теплоаккумулятор №2 (косвенного нагрева) — 4м3
27. Показания температуры с устройства «Комнатный термостат».
28. Показания температуры с устройства «Шлагбаум»

Автоматика

По мере эксплуатации своей СО постепенно пришло понимание, что система, в том виде в котором она родилась, имела существенные недоработки.

Оказалось, что системах отопления на базе ТТК + ТА, есть смысл соблюсти ряд условий:

1. Стремится отправлять в ТА только излишек тепла от ТТК.
2. Отсекать ТТК от остальной системы отопления (СО) после прекращения им генерации тепла, так как после выгорание топлива нем, ТТК из генератора тепла превращается в его потребителя и начинает высасывать ранее запасенное тепло из ТА.

Поначалу приходилось вручную подключать ТТК к СО во время запуска и так же вручную его отключать от нее. Вручную делить тепловые потоки как в начале запуска ТТК, так и уже в процессе работы котла, когда формируется избыток тепла. К тому же штатный регулятор воздушной заслонки был слишком инерционен и не справлялся с поставленными перед ним задачами.

И тогда некоторые свои простые функции по управлению котлом было решено переложить на хрупкие плечи автоматики. Использование электронного блока управления (БУ), избавило меня от выполнения множества рутинных операций. Также, попутно, БУ справляется с такой тривиальной задачей как, защита ТТК от перегрева, то есть делает то, что делают подавляющее большинство фабричных БУ ТТ котлов.

Мой первый блок управления ТТК был далёк от совершенства.

Принципиальная схема

Каждый раз, когда мне нужно было подправить или изменить логику работы СО у меня пухла голова когда я смотрел на эту схему и пытался понять как же она работает.

В конце концов, при участии добрых людей, БУ приобрел тот вид, который он имеет сегодня, а также столь необходимый для меня функционал.
На экране в графическом виде отображается текущее состояние основных узлов СО, которые необходимо контролировать. При этом экран не перегружен информацией, и она легко читается.
Дополнительную информацию о том, какое оборудование в данный момент задействовано блоком управления можно получить от светодиодов блока реле.

Схемотехника

БУ моего котла собран на базе модуля Arduino Mega 2560. Выбор пал на Ардуино, потому что широко распространено, легко доступно, хорошо документировано, в сети множество уроков по его программированию, огромное дружелюбное интернет-сообщество, которое поможет, подскажет, научит.

Именно Ардуино позволяет реализовать функционал Вашего устройства, ограниченный лишь Вашей фантазией. К примеру, Ваш БУ зимой может управлять ТТК, но достаточно сменить в нем прошивку и подключить разъем силовых устройств к другой группе, и он станет управлять системой полива Вашего приусадебного участка или, к примеру, теплицей. С фабричным БУ ТТК таких фокусов не проделаешь.

Список элементов блока управления1. Arduino Mega 2560
2. Arduino Ethernet Shield W5100
3. Графический дисплей QC12864B
4. 4-канальный реле модуль – 2 шт.
5. DC-DC конвертер понижающий 4…38В в 1.25…32В для питания блока реле и дисплея.
6. DC-DC конвертер понижающий 4.5…28 В в 0.8…20 В 3А на MP1584 для отдельного питания «бутерброда» Arduino Mega 2560 + Arduino Ethernet Shield W5100
7. Цифровой усилитель термопары MAX31855
8. Термопара ТХА
9. Датчик температуры Dallas DS18B20 – 4 шт.
10. Привод заслонки подачи воздуха TowerPro MG996R
11. Резистор металлопленочный 4.7 кОм

Для питания БУ используется 12 вольтовый аккумулятор, который в свою очередь подключён к инвертору (600Вт). Он же обеспечивает работоспособность циркуляционных насосов СО.

Программное обеспечение

Мой блок управления котла, подключён к облачному сервису, это позволяет удаленно контролировать состояние системы, и при необходимости, так же удаленно, вносить корректировки в работу котла и системы отопления в целом. Зачем спрашивается удаленный контроль системы отопления и в частности удаленный контроль за работой ТТК? Полагаю, что только очень смелый человек может себе позволить оставить работающий котёл только под присмотром БУ стоимостью чуть больше 100 долларов. Я же приобрел уверенность в необходимости удаленного контроля, по мере приобретения своего личного восьмилетнего опыта эксплуатации ТТК.

Этот сервис предоставляет чрезвычайно полезную возможность графического представления данных с температурных датчиков, расположенных в ключевых точках СО, что в свою очередь не только дает представление о текущем статическом состоянии СО, но и о динамике развития происходящих там процессов. Так в частности данные полученные из вкладки «Графики» дают представление о текущем состоянии СО, корректность работы отдельных ее составляющих в соответствии заданной БУ программой, и в отличие от данных полученных с монитора БУ, дают представление о динамике этих данных, скорость изменения и направления движения (рост или понижение), что особенно важно в момент пороговых (критических) значений температур.

Произошла ли подпитка ТТК холодной водой из ТА или нет, мы можем удаленно, оперативно отследить на графике «Котел вход», а имела ли эта подпитка ожидаемый результат по защите котла от перегрева можем отследить на графике «Котел выход». Если же ожидаемого снижения температуры воды на входе/выходе из котла не произошло, значит по какой-то причине не открылся кран контура ТА и владельцу котла нужно принять адекватные меры по защите ТТК.

Так же данные полученные с этих графиков позволяю оперативно заметить и устранить ошибки котельщика допущенные при управление котлом.

В частности, благодаря графику «Дымовая труба» я вовремя заметил, что забыл вернуть в рабочее положение распределительную заслонку, которая направляет продукты сгорания топлива минуя теплообменник котла в дымоход (обычно ее переводят в такое положение при догрузке топлива, для снижения дымления в помещение), что в свою очередь привело к забросу температуры в дымоходе выше 250°С.

Графики работы Ладдомата

Противофазное поведение температур на графиках «Котел выход» и «Котел вход» обусловлено особенностями работы такого узла СО как Ладдомат 21 (на схеме обозначен № 9). Дело в том, что в его обязанность входить обеспечение поддержания температуры теплоносителя (в нашем случае вода) на входе в котел выше 55°С. Эта функция обеспечивается термостатическим клапаном, который входит в состав Ладдомат 21.
Так как система ТТК + Ладдомат 21 достаточна инерционна, то мы и наблюдаем на графике противофазное колебание температур. Такое колебание температур, на графиках «Котел выход» и «Котел вход» свидетельствует о нормальной работе СО в целом.

Графики работы теплообменника

По достижении пороговой температуры на выходе из котла выше 85°С. БУ ТТК дает команду на открытие шарового крана (№13), при этом горячая вода поступает уже не только в отопительные приборы дома (теплый пол и радиаторы), но и в ТА (№12), при этом холодная вода выходящая из ТА поступает на вход в ТТК, что в свою очередь приводит к снижению температуры на выходе из котла. Другими словами, всё избыточное тепло направляется в теплоаккумулятор.

Графики защиты от перегрева

Если обычной меры (подпитки котла водой из ТА) оказалось не достаточной и температура на выходе из котла продолжает расти, то БУ ТТК даёт команду на закрытие воздушных заслонок и заслонки дымохода. Это позволяет снизить мощность котла и нормализовать температуру воды на его выходе. Таким образом происходит защита котла от перегрева.

Графики ручного регулирование воздушных заслонок

График температуры в дымовой трубе, дает представление о стадии в которой находится ТТК (розжиг, активный пиролиз или выгорание остатка топлива) и в совокупности с видео, получаемым из пиролизной камеры, позволяет сделать вывод о состоянии пиролизной камеры и при необходимости удаленно (через сайт) откорректировать положение воздушных заслонок управляющих качеством сгорания топлива.
Так к примеру через 85 минут после запуска котла, уменьшилось выделение пиролизных газов в зоне охвата средней воздушной заслонкой, что привело к снижению температуры дыма. После смены положение заслонок, верхней — с 0% на 48% и средней — с 100% на 50% (где 0 – полностью закрыта, 100% — полностью открыта) температура дымовых газов снова выросла.

Графики начала активной стадии пиролиза
На этой части графика отображено начало активной стадии пиролиза шины, это видно по стремительному росту температуры дыма и температуры теплоносителя на выходе из котла, и как следствие увеличичение мощности котла. В этот момент нужно откорректировать положение воздушный заслонок на период активной стадии пиролиза шины.
График дымохода

Глядя на этот график можно сделать вывод, что продолжительность работы котла составила примерно 20 часов 30 минут. После розжига котел перешел в активный режим (температура дыма более 110°С) примерно через 30 минут поджога дров. Еще через 30 минут температура дыма перешла границу 135°С и котел перешел в режим свободной тяги (БУ отключил дымосос и открыл заслонку дымохода). Далее котел работал на максимальной своей мощности, примерно, до 14 часов 30 минут (в это время, скорее всего, была произведена догрузка котла топливом).
В таком режиме котел доработал до 5 часов утра следующего дня и при понижении температуры в дымоходе ниже 110 град. БУ ТТК перевел котел в спящий режим (отключил циркуляционный насос («Ладдомат 21»), №9, закрыл шаровый кран контура котла №7, выключил дымосос №5, закрыл заслонку дымососа №4, открыл кран шаровый контура ТА №13).
Далее БУ снабжал дом теплом из ТА. У меня всего два ТА, каждый объемом, примерно по 4 м3. Разряжал я их поочередно, тепла накопленного в них мне хватило примерно на пять дней.

Таким образом, графики во вкладке «История» дают возможность анализировать работу всей системы за уже прошедшие периоды и прогнозировать очередной запуск ТТК в соответствии с потребностями жильцов дома. Кроме того, такой взгляд со стороны даёт понимание для дальнейшего совершенствования системы отопления.

Заключение

Иногда у меня спрашивают, почему я выбрал дровяное отопление? Я отвечаю, мне просто повезло что у меня не было рядом газовой трубы. Теперь я счастливый человек, я не знаю, сколько стоит «газ для населения», не принимаю участия в обсуждении тарифов за отопление, меня просто это не беспокоит.

Справится ли женщина или подросток с твердотопливным котлом? Думаю, да, особенно если не будет другой альтернативы. Справлялись ведь как-то раньше, пока не развилась всеобщая «газовая зависимость».

Справляются и сейчас в далеко не бедных странах, к примеру, Германии или Испании.

К слову сказать, я как-то, на всякий случай (ну там болезнь одолеет, или откровенно лень будет) установил дополнительно к ТТК еще и электрокотел на 45кВт, но за 6 лет я включал его только один раз, когда проверял после монтажа.

Мои хорошие знакомые, беспокоясь обо мне, иногда спрашивают: «Не в тягость ли тебе вся это возня? Не возникало ли желания бросить всё и переехать туда, где есть центральное отопление?». Так вот, не в тягость, наоборот, для меня это очень увлекательное занятие для реализации своих творческих потребностей. Я, видите ли, пою ужасно, танцую плохо, картины вовсе не пишу, чем спрашивается еще можно скрасить долгие зимние вечера?

Водородные, пиролизные котлы отопления частного дома

С развитием науки и технологий можно отметить просто потрясающий шаг вперед и в производстве отопительного оборудования. Вследствие постоянно продолжающихся разработок появились совсем новые отопительные приборы, которые способны порадовать владельцев отличными показателями в работе. К таким устройствам нового поколения можно отнести водородный котел отопления, отопление биотопливом, вихревые котлы… Этот список можно продолжать и продолжать. Но все эти виды отопления связывает их инновационность, которая, несомненно, принесет небывалый успех – сейчас или в будущем.

Альтернативное отопление

Водородные котлы

Такие приборы, как водородные котлы отопления, — это не только новейшая разработка, но еще и экологически чистый источник энергии, который является практически неисчерпаемым. Применение водорода для образования тепловой энергии – это именно то решение, которое способно избавить человечество от необходимости использовать ископаемые ресурсы и от такой проблемы, как загрязнение окружающей среды.

Принцип работы водородного котла

Производство котлов отопления водородного типа не предусматривает наличия в таких котлах пламени, именно поэтому здесь не будет продуктов горения. Чтобы получить тепловую энергию, применяется каталитическая реакция. В результате такой реакции – то есть, кислорода и водорода, образуется молекула воды, затем выделяется тепловая энергия, которую можно применять  системах низкотемпературного отопления – к примеру, в системе теплый пол. Фото водородного котла можно увидеть ниже.

Водородный котел

Котлы на твердом топливе

Одной из отличных и относительно новых разработок в сфере отопления твердым топливом являются пиролизные котлы отопления. Такие котлы еще называются газогенераторными. Пиролизный котел имеет следующий принцип работы – принцип пиролизного сжигания топлива (сухая перегонка).

Рекомендуем к прочтению:

Газогенераторные котлы отопления обладают более высоким КПД, как показывают отзывы. Благодаря этому из меньшего объема древесины можно получить больше тепловой энергии, нежели при аналогичной работе традиционного котла.

Пиролизный котел

Котел отопления пиролизный имеет один важный недостаток – это его стоимость. Цена такого оборудования немного выше, чем у обычных котлов. Но благодаря высокому КПД котлы отопления пиролизные быстро себя окупят.

Котлы длительного горения могу использовать не только древесину, но и такое топливо, как уголь.

Отопление частного дома угольным котлом выступает достаточно распространенным явлением в настоящее время. И, несмотря на то, что древесина и ее производные являются более популярным топливом для отопления домов, угольные котлы отопления все же имеют широкое распространение.

Стоит заметить, что твердотопливные котлы подойдут не только для отопления вашего дома. Котлы для отопления теплиц все больше приобретают популярность. Ведь это отличный способ поддерживать в теплице комфортный температурный режим для растений. Котел для отопления теплицы можно подобрать на удобном для вас твердом топливе.

Рекомендуем к прочтению:

Котел на твердом топливе для теплицы

Битопливные котлы

Такие устройства, как битопливные котлы отопления, выступают эффективным вариантом в том случае, если вы проживаете в отдаленном районе, где нет регулярных поставок топлива.

Такое оборудование может работать как на дровах, так и на дизеле. Так, если запасы одного топлива заканчиваются, такие новые котлы отопления самостоятельно переходят на другой тип.

Другие виды котлов

Среди котлов, которые используют электрические принципы, можно отметить вихревые котлы отопления. Такой котел собирается из магнитопровода, устройства теплообмена и катушек. В роли теплоносителя здесь может использоваться почти что любая жидкость, которая не будет разрушать сам котел. Также такой котел имеет автоматическую систему, которая предназначена для регулирования работы котла. Стоит заметить, что такой котел имеет преимущества перед такими устройствами, как автоматические газовые котлы отопления.

Также отметим такую особенную технологию, как конвекторное отопление. Когда в вашем доме работают конвекторные котлы отопления, то воздушные массы разной температуры перемешиваются. Это происходит благодаря естественному процессу – вхождению теплового потока, исходящего от поверхности прибора. На первый взгляд может показаться, что кухня с котлом отопления такого типа – это неэффективно, ведь равномерно прогреться комнаты якобы не смогут. Однако это далеко не так. Ведь отопление, которое основано на конвекции, предусматривает непрерывную циркуляцию воздуха.

Пиролизное отопление: как выбрать котел

Основные преимущества пиролизного отопления

Пиролизным называется автономное отопление, основанное на использовании в качестве источника тепловой энергии пиролизного теплотехнического устройства (печи или котла).

В пиролизном отоплении удалось соединить воедино достоинства двух видов топлива: твердого и газообразного.

Действительно, в качестве энергоносителя в нем могут использоваться любые виды твердого топлива, но предпочтение отдается дровам или торфу, как наиболее доступным и дешевым.

При этом процесс выработки тепла котлом (печью) максимально приближен к получению тепловой энергии при сжигании газа: им легко управлять, меняя расход газа, и при необходимости можно автоматизировать.

Следует отметить, что управлять интенсивностью горения твердого топлива можно уменьшая или увеличивая его количество в топке: хочешь, чтобы было больше тепла, просто положи в печь больше дров. При этом растянуть во времени процесс горения дров практически невозможно: твердое топливо сгорает быстро с большим выбросом тепловой энергии, сберечь которую можно только одним способом: накопить ее в теле печи. Именно по этой причине традиционные печи отопления делались массивными, рассчитанными на непродолжительный период горения топлива и на последующее использование аккумулированной тепловой энергии.

Основным недостатком традиционной дровяной печи является неравномерность получения тепла: пока горят дрова в доме жарко, а через несколько часов температура в помещении падает.

Пиролизное отопление можно смело назвать революционным: при его использовании тепло от одной закладки твердого топлива поступает равномерно на протяжении 10-12 часов, по истечении которых нужно просто заложить в топку новую порцию дров.

Иными словами, при использовании пиролизного отопления топливо в топку можно подбрасывать всего лишь два раза в сутки, а в остальное время за работой котла может следить система автоматического контроля, аналогичная системе автоматического контроля газового котла отопления.

Остается добавить, что пиролизное отопление может быть использовано повсеместно, так же, как обычная дровяная печь: для него не нужно никаких разрешений, главное, чтобы в наличии были дрова или любые иные виды твердого топлива.

Виды пиролизного отопления

В зависимости от способа передачи тепла от источника его генерирования, пиролизное отопление может быть следующих видов:

• печным с выработкой и использованием тепловой энергии в одном месте, при этом нагретая печь излучает тепло в окружающее пространство. Печное пиролизное отопление отлично подходит для обогрева дач и небольших деревенских домиков.

• Воздушным: пиролизный котел можно использовать в качестве источника тепловой энергии в системах воздушного отопления.

• Водяным: пиролизную печь можно дополнить теплообменником, а пиролизный котел включить в систему водяного отопления.

Принцип действия пиролизного теплотехнического устройства

В пиролизной печи нет прямого горения топлива: дрова вначале нагреваются при недостатке кислорода. Процесс сопровождается выделением топочного газа, в состав которого входит окись углерода СО и окись азота, которые при достаточном количестве кислорода горят с выделением большого количества тепла.

Этот процесс называется сухой перегонкой топлива или пиролизом, а в ходе его получают генераторный газ и тот самый древесный уголь. Отсюда второе название котла «газогенераторный котел».

Сам процесс сухой перегонки идет с выделением тепла, часть которого расходуется на отопление, а часть на предварительный прогрев дров и их сушку. Все это позволяет закладывать в топку котла наряду с сухим топливом влажные дрова.

Оставшийся после выработки топочного газа сухой остаток в виде древесного угля также сгорает, а его тепло расходуется на отопление. В результате пиролизный котел отопления позволяет практически полностью без потерь полезно использовать тепло, получаемое при сжигании дров, не теряя его в атмосферу, а КПД котла всегда выше, чем у других теплогенераторов, предназначенных для сжигания твердого топлива.

Как устроен пиролизный котел

В пиролизном котле две камеры горения: в одной при недостатке кислорода идет процесс выработки топочного газа, затем поступающего через форсунку во вторую камеру горения, в которую поступает воздух для вторичного горения.

Для обеспечения качественного удаления дымовых газов пиролизные котлы комплектуются дымососами. Принудительная тяга необходима также для того, чтобы исключить возможность утечки газа в помещение.

Следует отметить, что требования безопасности при эксплуатации газогенераторных печей и котлов такие же, как и при эксплуатации газового оборудования: в помещении обязательно должна быть естественная вентиляция, предусматривающая наличие вытяжки и притока воздуха для горения. Кроме того при работе котла должна быть обязательно открыта форточка.

Управлять работой котла можно, меняя расход газа через форсунку, а также уменьшая или увеличивая подачу вторичного воздуха для горения газа.

Если пиролизное отопление столь хорошее, то почему оно не получило широкого распространения?

Пиролизное отопление в нашей стране пока не получило широкого распространения, но причиной этого является отсутствие объективной информации о нем и не столь широкое распространение самих пиролизных котлов и печей. Далеко не в каждом предприятии торговли, предлагающем потребителям теплотехнические устройства, можно встретить пиролизный котел или печь, в то время как традиционные котлы отопления представлены в широком ассортименте.

И все же спрос на пиролизные котлы вопрос времени. Тот, кто сегодня отдал предпочтение этому виду оборудования, наверняка окажется в выигрыше.

В чем преимущества пиролизного котла на дровах

Согласно законам физики, любое твердое тело, при интенсивном нагревании и ограниченном доступе воздуха, выделяет определенное количество газа. Согласно расчетам, проведенным опытным путем, у каждого материала, процент продуцируемого CO разный.

Наибольшее количество газа, выделяет древесина. Именно на этом физическом законе и основан принцип работы, который использует пиролизный котел на дровах.

Устройство и схема работы пиролизного дровяного котла

Пиролизные котлы на дровах имеют простую конструкцию, предназначенную для одновременного аккумулирования тепла от горящего топлива и сжигания продуцируемого газа. Именно этот процесс и называется пиролизом.

Принцип работы дровяных пиролизных котлов для отопления дома следующий:

• В топочной камере нагнетается температура свыше 550°С. После этого, подача воздуха ограничивается, что приводит к окислению твердого топлива и усиленному выделению CO. Так как, дрова скорее не горят, а тлеют, иногда пиролизные модели называют котлами длительного горения.
• Газ направляется в камеру дожига, обычно облицованную шамотным кирпичом, для поддержания определенной температуры нагрева. Происходит дожигание газа.
• Выделяемое тепло аккумулируется теплообменником особой конструкции. После чего, энергия передается теплоносителю, нагревая его до необходимой температуры.

Данный принцип работы использует любой бытовой пиролизный котел на дровах с водяным контуром. Отличие заключается в функциональных и конструкционных особенностях.

Дополнительно можно классифицировать пиролизное оборудование по следующим отличиям:

• Тип теплообменника – наиболее распространенными считаются модели, использующие стальной теплообменник в своей конструкции. Себестоимость котла обходится дешевле, снижается вес конструкции. Теплообменник из чугуна существенно увеличивает вес изделия и его стоимость. Чугунное решение увеличивает срок эксплуатации котла, а также теплотехнические характеристики оборудования.
• Количество контуров – пиролизные котлы работают как на нагрев теплоносителя, так и для ГВС. Одноконтурный агрегат отличается высокой производительностью и большей мощностью. При необходимости, в дальнейшем осуществляется переоборудование системы для подключения бойлера косвенного нагрева и обеспечения здания горячей водой. Двухконтурный котел, одновременно работает на нагрев горячей воды и теплоносителя.
• Тип топочной камеры – по своей конструкции, оборудование делится на модели с верхней или нижней загрузкой. Первые модели удобны в эксплуатации и обычно обеспечивают более длительное горение от одной закладки. Дополнительно происходит подогрев и высушивание дров. По этой причине, топить можно даже дровами, с относительно высокой влажностью, до 45%.
• Дополнительные функции – наличие опций достигается подключением модулей, первоначально не являющихся частью конструкции. Так, некоторые модели с нижней загрузкой, оснащаются специальной лежанкой для просушки дров, другие имеют встроенный теплоаккумулятор, стабилизирующий нагрев теплоносителя. Отдельного внимания заслуживает контроллер, подключенный к комнатным термостатам и делающий работу котла максимально автономной.
• Энергозависимость – большинство пиролизных агрегатов, во время работы используют электричество. Автоматика, контролирующая процесс пиролиза, крайне чувствительна к перепадам напряжения. При установке котла, потребуется подключить его к электросети через ИБП.

Процесс пиролиза может начаться только при определенных условиях: высокой температуре в топочной камере, ограниченном поступлении кислорода. Также предъявляются требования к влажности дров – не более 20%.

Как правильно топить пиролизный отопительный котел дровами

С помощью пиролизного котла, можно увеличить время работы от одной закладки, повысить энергоэффективность оборудования и теплоотдачу. Мало того, данная конструкция помогает экономить дрова, так как получает большее количество (по сравнению с обычными котлами) тепловой энергии при сжигании газа.

Но, все перечисленные достоинства становятся возможными, только, если научиться правильно топить теплогенератор. Существует несколько простых правил:

• Чтобы предотвратить зависание дров в пиролизном котле с верхней закладкой, длина поленьев должна быть меньше размеров топки на несколько сантиметров.
• Топливо разжигается в обычном режиме, при открытой заслонке. После того, как огонь разгорелся, спустя 15-20 минут, заслонка переводится в режим пиролиза.
• Существенно увеличить время горения дров можно, благодаря использованию топлива с влажностью не более 20%.

После нескольких самостоятельных растопок, эксплуатация котла перестает казаться сложной.

Во время первых топок котла, возможно появление неприятного запаха в помещении, появляющегося в процессе полимеризации краски.

Какие дрова лучше

С максимальным КПД, котлы работают только при условии, что используемое топливо соответствует определенным требованиям, указанным в инструкции по эксплуатации:

• Лучше топить дровами твердых пород дерева. Оптимально будет применение ольхи, дуба, акации, бука. Не рекомендуется применять хвойные сорта. По причине высокого содержания смолянистых выделений в продуктах сгорания, нередко начинаются проблемы во время эксплуатации оборудования. Вплоть до выхода его из строя.
• Запрещается использовать дрова высокой влажности. Исключением являются котлы с верхней закладкой. В котлах с нижней закладкой, рекомендованная влажность топлива, не превышает 20%, с верхней 45%.
• Котлы на пиролизном принципе горения дров, запрещается топить углем, отходами деревообработки, за исключением некоторых моделей универсального типа.

Пиролизные котлы лучше работают на сухих дровах твердых пород. Добиться определенной влажности можно при естественной сушке дров.

Как хранить и сушить дрова

Средний расход дров в частном доме, за сезон отопления, составляет 6-10 м³. Соответственно возникает вопрос о том, как правильно хранить и сушить такой объем топлива. Существуют несколько основных рекомендаций относительно этого:

• Необходим отдельный склад для хранения дров. Запрещается размещать хранилище в котельной. Оптимально будет использовать сухое смежное помещение. Склад можно сделать на улице, приспособив для этих целей любой крытый сарай или навес.
• Чтобы обеспечить необходимое высыхание дров до 20% влажности, на территории РФ, потребуется дать вылежаться поленьям в течение двух отопительных сезонов. Поленья, заготовленные в этом году, можно будет использовать только через год. Поэтому, хранилище должно иметь достаточную площадь, чтобы вместить топливо на три года.

Частота загрузки дров и время работы от одной закладки, напрямую зависят от их качества. Хорошо просушенное топливо, дает больше тепла и обеспечивает нормальные условия для начала пиролиза.

Как выбрать пиролизный котел отопления на дровах

При выборе пиролизного оборудования, крайне важно обращать внимание на:

1. Особенности конструкции.
2. Тип загрузки.
3. Зависимость от электроэнергии.
4. Количество контуров.
5. Материал теплообменника.

Помимо этого, крайне важно приобретать продукцию только проверенных временем производителей. После анализа статистических отчетов, становится очевидным, что наиболее популярными остаются следующие производители:

• Российские – модели, пользующиеся популярностью, благодаря неприхотливости к качеству и типу топлива. Лучшие теплотехнические характеристики у двух котлов «Буржуй-К» и «ZOTA». Первые являются энергозависимыми, вторые работают без использования электричества.
• Немецкие – пиролизное оборудование представлено всемирно известными лидерами, Buderus и Viessmann, а также, ничем не уступающим им по качеству и характеристикам Bosch. Последний производитель предлагает котлы для подключения к системам отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.
• Чешские – пиролизное оборудование предлагают несколько компаний: Atmos и Wattek. Максимально эффективной является продукция компании Stropuva, пользующаяся особой любовью отечественного потребителя.
• Польские – продукция польских заводов, пока не получила широкого распространения на территории РФ. Производителей, предлагающих пиролизные агрегаты несколько. Среди них IRLEH, ORLAN (Orlingo).
• Австрийские – популярностью пользуются две компании производителя, HERZ FIRESTAR и Hargassner. Вторые модели отличает практически полная автоматизация процесса горения и возможность удаленного контроля.

Буквально несколько лет назад, на отечественном рынке отопительного оборудования, предлагались модели 4-5 производителей, что существенно ограничивало выбор. Сейчас, подобрать дровяные котлы пиролизного горения, можно среди нескольких десятков модификаций, предлагаемых отечественными и зарубежными компаниями.

Отзывы о работе пиролизных дровяных котлов

Если проанализировать существующие отзывы покупателей, становится очевидным, что все негативные комментарии, в основном, связаны с элементарным неумением правильно пользоваться твердотопливным котлом.

Наиболее распространенными жалобами являются:

1. Быстро прогорают дрова.
2. Дым поступает в помещение.
3. Низкая производительность.

Перед покупкой стоит разобраться, почему появляются данные претензии.

Какой расход дров в пиролизном котле

Количество дров, необходимое для пиролизного котла, зависит от его мощности, объема топочной камеры и других факторов. Производители указывают подробную информацию в технической документации. В частности, там приводится реальный расход дров.

Что влияет на появление перерасхода:

• Высокая влажность топлива – работать на сырых дровах котел будет, но перейти в режим пиролиза попросту не удастся. Без дожига газов, расход топлива будет даже больше, чем в обычной печке.
• Неумение пользоваться котлом – при полностью открытой заслонке, объем дров, сжигаемых в сутки, увеличивается в 2-3 раза. Приток воздуха ограничивают после 15-20 минут обычного горения. Модели с принудительным нагнетанием воздуха, в этом отношении предпочтительней, так как автоматически выставляют требуемый режим.

Во время эксплуатации пиролизного котла, следует строго придерживаться инструкций производителя, указанных в технической документации.

Как долго проработает котел на одной закладке

Самое большое непрерывное время горения одной закладки дров, обеспечивают немецкие и чешские модели. Некоторые котлы с верхней закладкой, в состоянии проработать до нескольких суток. Но среднее время работы варьируется между 8-12 часами.

Самые экономичные котлы с пиролизным сжиганием дров, используют систему автоматизации: контроллер, управляющий поступлением воздуха и отводом дымовых газов. Объем потребления электроэнергии в таких моделях, сведен к минимуму и не превышает затрат обычной электрической лампочки.

На время автономной работы, может повлиять правильность закладки дров. Особенно, это касается котлов с верхней закладкой. Длина поленьев должна быть меньше размеров топки на несколько сантиметров, чтобы предотвратить зависание дров в топке.

Что лучше – пиролизный или обычный котел на дровах

Отличить пиролизный котел от обычного дровяного, достаточно просто по наличию второй топочной камеры. Изготовление второй топки увеличивает себестоимость продукции. В результате, пиролизный агрегат обходится дороже, приблизительно на 80-100%. В связи с этим, вопрос о целесообразности его приобретения часто ставится под сомнение.

Какие недостатки и преимущества наблюдаются у пиролизного котла на дровах?

• Эксплуатационные ограничения пиролизного котла на дровах – топить можно исключительно топливом, имеющим не выше 20% влажности. Принцип работы пиролизного котла на дровах связан с выделением в процессе работы газа, что невозможно, если поленья влажные.
• Расход дров пиролизного котла, по отношению к простому котлу, меньше, как минимум, в 2-3 раза. Если учесть стоимость одной тонны дров, выгода становится очевидной. При правильной эксплуатации, все переплаты полностью окупаются спустя несколько лет эксплуатации.
• Время автономной работы – обычный дровяной котел, от одной закладки, проработает не более 3-4 часов. Среднее время горения в пиролизных агрегатах, 8-12 часов.

Выгоды покупки пиролизного котла очевидны. На данный момент можно подобрать оптимальный вариант оборудования, по подходящей стоимости. Отечественные котлы предназначены для сжигания дров с повышенной влажностью, что снижает их производительность. Европейские агрегаты имеют высокий КПД, но прихотливы к качеству топлива.

Пиролитический котел на дровах

Древесина — это природное топливо, которое использовали наши предки. Этот природный ресурс сегодня не потерял своей эффективности. В связи с тем, что газ дорожает, многие задумываются о том, как использовать древесину в качестве сырья для отопления своих домов. Таким образом, можно сократить отходы на отопление. Многие уже начали задумываться о том, как использовать альтернативу природному газу.

На помощь таким людям приходят пиролизные дровяные котлы, которые могут вырабатывать тепло из дешевого топлива.При сжигании древесины образуется газ, используемый для выработки энергии для нагрева. Теперь рассмотрим принцип работы такого оборудования, в чем его сильные стороны и как обслуживать пиролизный котел.

Пиролизный дровяной котел предназначен для отопления зданий путем сжигания бревен, прессованных брикетов и различных отходов. Но имеет некоторое отличие от классического оборудования, работающего на твердом топливе. Благодаря им КПД таких котлов намного выше. Давайте узнаем, как это работает.

Начнем с того, что топка в котле разделена на две части. Первый отсек — газифицирующая камера или камера загрузки. В нем нехватка кислорода и тление древесины, выделение пиролизного газа, который проходит во вторую камеру и горит там при входе первичного воздуха. Проще говоря, принцип работы котла следующий:

1. Дрова поместили в первое отделение решетки и подожгли. Благодаря управляемому окну, камера в необходимом количестве кислорода, чтобы поддерживать сгорание топлива.Как только температура достигает 200 ° C, котел переходит в следующий режим. 200 ° C — минимальная температура, необходимая для процесса пиролиза.
2. Когда дрова прогорят около 20 минут, котел перейдет в газогенератор. При этом регулируемое окно (заслонка) не позволяет кислороду проникать в таком же количестве внутрь. Автоматический контроллер игнорирует кислород в ограниченном количестве. Древесина постепенно начинает тлеть и обугливаться, отделяя пиролизный газ.
3. В камеру дожигания впрыскивается дополнительный газ.В это время в котел подается вторичный воздух, необходимый для сжигания пиролизного газа. В кастрюлю он остывает, но как только проходит первую камеру, нагревается до нужной температуры. Там он поддерживает горение газа. В верхнем отсеке есть специальные воздушные клапаны, в которых проделаны отверстия. Под давлением попадает вторичный воздух. Он обеспечивает воспламенение несгоревших топливных газов, превращая 90% мелких частиц дыма в энергию. Температура горения в камее может достигать 1200 ° C

Следует отметить, что такие пиролизные котлы на дровах для дома отличаются своей чистой окружающей средой, поскольку при этом происходит процесс термохимического дожигания и минимизируются выбросы вредных веществ.Пожалуйста, обрати внимание! Температура дымовых газов составляет 130-160 ° C. Получается, что тепло, производимое котлом, с максимальной эффективностью передается теплоносителю. Хладагент, проходящий через агрегат снизу вверх, получает энергию от каждой поверхности внутри котла. Благодаря такой конструкции постоянный КПД достигается на уровне 85%.

Чтобы решить, использовать пиролизный котел или нет, мы учитываем его сильные и слабые стороны. Мы учли отзывы пользователей и технические характеристики агрегата.Итак, сначала поговорим о достоинствах. Вот они:

1. Простота обслуживания и автоматизация всего процесса. Если нет магистрального газа, то это лучший вариант отопления дома.
2. Нечастая загрузка древесины. Заливать топливо в котел необходимо один раз в 11-15 часов. По сравнению с другими твердотопливными котлами ровно в -3 раза меньше.
3. Экологическая чистота, потому что все сгорело практически полностью. А в дымовых газах нет токсичных продуктов сгорания.При работе газогенератора содержание СО _Два, на три меньше, чем обычно.
4. Небольшое количество золы, остающейся после процесса сгорания. Это облегчит работу по очистке котла, чтобы не пришлось получать продукты сгорания.
5. Колоссальная скорость нагрева теплоносителя до температуры 60 ° С.
6. За счет двух камер значительно увеличивается КПД (80-95%), что позволяет экономить на топливе.
7. Простота установки котла без необходимости серьезных изменений в системе отопления.
8. Возможность регулировки выходной мощности в диапазоне от 50 до 105%.

Но, несмотря на все достоинства, у котлов есть свои недостатки.

1. Главный недостаток — дороговизна. Если сравнить сборку с традиционными аналогами, она обойдется вам в 1,5 раза дороже. Хотя, учитывая, насколько эффективно он использует топливо и отводит тепло, затраты быстро окупятся. Но факт остается фактом.
2. Пиролизные отопительные приборы — одноконтурные, поэтому нагревать воду для повседневных нужд нельзя.Вы должны купить бойлер.
3. Не полностью автоматизирован. Время от времени вам придется вручную загружать топливо.
4. Конструкция котла требует наличия вентилятора дымососа, который будет улавливать дым. Как известно, эти насосы требуют подключения к электрической сети.

Исходя из вышесказанного, можно с уверенностью сказать, что пиролизный котел на дровах — отдельно стоящая альтернатива природному газу.

Сырье для сборки — древесина, имеющая длину 38-45 см и диаметр от 10 до 25 см. Далее с ними можно загружать опилки и другие древесные отходы.Однако их количество не должно превышать 30% от объема загрузки камеры. Котлы могут сжигать дрова с влажностью 40%. Чтобы добиться максимальной работы станка, лучше использовать дерево влажностью 20%. Это не только повысит КПД, но и продлит срок службы котла.

Сколько вам нужно для котла с газификацией древесины? По сравнению с котлами прямого сжигания расход топлива снижен до 5 раз. В среднем, в сутки для качественного отопления на каждые 100 м 2 ^{кв. Требуется 11 кг дров.Следует отметить, что расход также зависит от влажности древесины. Например, 1 кг материала с влажностью 20% в час выделит 4 кВт тепла. Если влажность 50%, этот показатель уменьшится на 2 кВт / ч. Получается, что потребление увеличится в 2 раза.}

Если не хочется тратить больше денег на покупку готового котла, можно построить самодельные пиролизные котлы на дровах длительного горения. Понятно, что без определенных навыков и инструментов будет тяжело.Основной вид работ — сварка, поэтому, если вы не умеете это делать, лучше попросите друга или прекратите покупать готовые конструкции.

Все начинается с того, что нужно собрать информацию о сборке и о ее особенностях. Заранее требуется сделать рисунок, с которого вы начнете. Если вы не являетесь экспертом, вы можете найти его в Интернете или использовать рисунок, размещенный ниже.

Осталось только закупить материал и собрать котел.В Интернете очень много подробной информации о том, как это сделать самому. Вы можете посмотреть видео, чтобы на собственном опыте узнать, как быстро и легко его собрать.

Вне зависимости от того, покупали вы котел, или сделали своими руками, нужно знать правила эксплуатации. Чтобы качественно и постоянно работать, придерживайтесь следующих рекомендаций:

• Первый запуск машины на холостом ходу. На 6 часов промыть котел, открыть все краны в режиме отопления. В этот период фотоаппарат может быть покрыт смолистым слоем, предотвращающим дальнейшее горение металла.
• , если котел снабжен точной и чувствительной автоматикой, техническое обслуживание сведено к минимуму. Подогрев теплоносителя и другие задачи у приборов не будут.
• древесина — основное сырье для отопления. Их лучше использовать, так как газообразование намного выше, чем у угольных или торфяных брикетов. Только будьте осторожны, чтобы они были достаточно сухими;
• время от времени очищайте котел от золы и осматривайте его, чтобы выявить повреждения на ранней стадии.

Связанные с контентом

Выбор пиролизного котла — проанализируем достоинства и недостатки

Поделиться в соцсетях: Поделиться на другой:

Купить пиролизные котлы для крупной (суточной) закладки дров? — или пусть и дальше радуют своим появлением продавца на полке своего магазина? Устройство явно неоднозначное, и в первую очередь нас, пользователей отопительного оборудования, поражает цена — в 2–3 раза больше, чем у обычного твердотопливного котла.Какие деньги?

Производитель и продавец охотно объясняют:

• Повышенный КПД за счет особого горения и теплопередачи до 95%, почти как у газа.
• Топливо можно закладывать один раз на сутки, хоть на сутки, и уже не влезает — дрова медленно тлеют … Это удобно, меняет образ жизни возле котла, а мы за это платим ..

Неужели все так просто и хорошо, или это что-то обратно?

Котлы пиролизные разные

Эффект пиролиза в разной степени проявляется в любом котле.При недостатке кислорода образуется окись углерода СО, которая затем выгорает, как только обнаруживается кислород, и СО2 превращается в двуокись углерода.

Идея пиролизного теплогенератора заключается в следующем. Большая куча дров просто тлеет из-за недостатка кислорода. Выброшенный окись углерода впрыскивается через сопло во вторичную камеру, где он фактически горит, как обычный газ. Отсюда и специальный теплообменник (газовый), способный дать большой КПД.

В котлах без форсунки и без большой укладки дров возможно тление при закрытой нижней заслонке, а затем дожигание всего недожога при подаче вторичного воздуха (верхняя заслонка).То же самое может происходить под управлением вентилятора, а не только естественной тяги.

Поэтому пиролизный продавец может назвать практически любой котел. Продолжаем рассматривать исключительно котлы на большую закладку дров, которые нормально могут работать только в режиме пиролиза с тухлостью дров — бочкообразные для большого объема одновременно воспламеняемого топлива. Все ли с ними так уверены?

Сейчас есть разные конструкции, в том числе те, у которых сопло не снизу, а сбоку… Но в принципе это ничего не меняет, везде недоработки …

Можно отапливать только отборными дровами

Выбор дров для котла — огромное неудобство. Дело в том, что установка пиролиза бочкообразная, не принимает добрую половину дров, которые обычно сжигают для обогрева частных домов.

Не подходит:

• Ель, сосна и береза ​​смолистая, из-за больших отложений смолы на стволе и на сопле очистка очень сложная.
• дрова мокрые. Сырые дрова имеют низкую теплотворную способность, поскольку энергия используется для преобразования воды в пар. Они не хотят гноиться. Образуется много смолы, котел либо не работает, либо плохо работает.

Таким образом, не все будут в восторге от таких ограничений. Чаще всего сосна, да еще необработанная, и отходы от нее являются основным видом топлива …

Отличная цена и без окупаемости

Вам необходимо обратиться к прайс-листам известных компаний и оттуда узнать следующее.

• Пиролизные котлы на большой закладке — редкость, только для восточного рынка, при этом они в 3 раза дороже обычных.
• КПД — 85 — 87%, и вообще не афишируется неизвестными компаниями 93%.

Если посмотреть рекламу малоизвестных местных производителей, то цена котлов сопоставимой мощности выше в 2 раза.

Не стоит надеяться, что эффективность будет дороже. Повышенный на 10% КПД с учетом стоимости дров даст небольшую экономию за сезон на этой мощности.А вот вентилятор-форсунка 80W их «съест» практически полностью. Даже если есть «хвостик экономии», то 30–100 лет окупаемости переплаты выглядят издевательски, котел так не работает.

Почему тонуть неудобно и невыгодно

Чаще всего котлы еще работают в межсезонье, когда максимум энергии от них не требуется, а надо топить «немного» или «посредственно». С обычным котлом, если он прохладный, подбросьте еще дров. Но при большой закладке, которая тлеет все, нужно сразу угадать нужную сумму.Ведь горение большой кучи дров при этом не прекращается, кроме как наполнить ведро водой …. На практике это приводит к перегреву, получению лишней энергии, приходится открывать форточки .. Чрезмерный КПД летит в трубу, вообще не принося никакой прибыли.

Энергетическая мощность котла (большая закладка) не соответствует реальной потребности жилого дома. В результате котел получается неудобным, непрактичным, дорогим и ненадежным. Естественно, что за эти деньги есть и другие способы повысить комфортность отопления.

• Оборудован буферной емкостью с обычным котлом большой мощности.
• Использовать автоматизированный твердотопливный котел с дозированной подачей топлива определенного объема …

Поделиться в соцсетях: Поделиться на другой:

% PDF-1.5 % 612 0 объект > эндобдж xref 612 237 0000000016 00000 н. 0000006050 00000 н. 0000006255 00000 н. 0000006307 00000 н. 0000006620 00000 н. 0000007494 00000 н. 0000007629 00000 н. 0000007656 00000 н. 0000008284 00000 н. 0000023800 00000 п. 0000023930 00000 п. 0000024000 00000 п. 0000024081 00000 п. 0000050686 00000 п. 0000050947 00000 п. 0000057585 00000 п. 0000057612 00000 п. 0000058197 00000 п. 0000058267 00000 п. 0000058348 00000 п. 0000084117 00000 п. 0000084384 00000 п. 0000091012 00000 п. 0000114277 00000 н. 0000114349 00000 н. 0000114462 00000 н. 0000114541 00000 н. 0000114585 00000 н. 0000114731 00000 н. 0000114855 00000 н. 0000114924 00000 н. 0000115004 00000 н. 0000115138 00000 н. 0000115208 00000 н. 0000115287 00000 н. 0000115367 00000 н. 0000115447 00000 н. 0000115573 00000 н. 0000115653 00000 н. 0000115733 00000 н. 0000115802 00000 н. 0000115872 00000 н. 0000115963 00000 н. 0000116054 00000 н. 0000116145 00000 н. 0000116236 00000 п. 0000116327 00000 н. 0000116418 00000 н. 0000116493 00000 н. 0000116568 00000 н. 0000116643 00000 п. 0000116712 00000 н. 0000116781 00000 н. 0000116850 00000 н. 0000116925 00000 н. 0000117000 00000 н. 0000117075 00000 н. 0000117144 00000 н. 0000117213 00000 н. 0000117282 00000 н. 0000117357 00000 н. 0000117432 00000 н. 0000117507 00000 н. 0000117576 00000 н. 0000117645 00000 н. 0000117714 00000 н. 0000117789 00000 н. 0000117864 00000 н. 0000117939 00000 п. 0000118008 00000 н. 0000118077 00000 н. 0000118146 00000 н. 0000118221 00000 н. 0000118296 00000 н. 0000118371 00000 н. 0000118440 00000 н. 0000118509 00000 н. 0000118578 00000 н. 0000118653 00000 н. 0000118728 00000 н. 0000118803 00000 н. 0000118872 00000 н. 0000118940 00000 н. 0000119008 00000 н. 0000119098 00000 н. 0000119173 00000 н. 0000119248 00000 н. 0000119323 00000 н. 0000119395 00000 н. 0000119467 00000 н. 0000119539 00000 н. 0000119607 00000 н. 0000119651 00000 н. 0000119755 00000 н. 0000119799 00000 н. 0000119894 00000 н. 0000119938 00000 н. 0000120047 00000 н. 0000120090 00000 н. 0000120213 00000 н. 0000120256 00000 н. 0000120371 00000 н. 0000120414 00000 н. 0000120540 00000 н. 0000120583 00000 н. 0000120722 00000 н. 0000120860 00000 н. 0000120928 00000 н. 0000121007 00000 н. 0000121380 00000 н. 0000121449 00000 н. 0000121527 00000 н. 0000121606 00000 н. 0000121679 00000 н. 0000121763 00000 н. 0000121836 00000 н. 0000121920 00000 н. 0000121993 00000 н. 0000122077 00000 н. 0000122151 00000 н. 0000122235 00000 н. 0000122314 00000 н. 0000122398 00000 н. 0000122472 00000 н. 0000122556 00000 н. 0000122635 00000 н. 0000122714 00000 н. 0000122793 00000 н. 0000122872 00000 н. 0000122951 00000 н. 0000123030 00000 н. 0000123109 00000 н. 0000123188 00000 н. 0000123272 00000 н. 0000123346 00000 н. 0000123425 00000 н. 0000123504 00000 н. 0000123583 00000 н. 0000123662 00000 н. 0000123741 00000 н. 0000123820 00000 н. 0000124036 00000 н. 0000124241 00000 н. 0000124358 00000 н. 0000124437 00000 н. 0000124511 00000 н. 0000124590 00000 н. 0000124658 00000 н. 0000124739 00000 н. 0000124813 00000 н. 0000124887 00000 н. 0000124959 00000 н. 0000125034 00000 н. 0000125105 00000 н. 0000125173 00000 н. 0000125244 00000 н. 0000125315 00000 н. 0000125383 00000 п. 0000125454 00000 н. 0000125524 00000 н. 0000125594 00000 н. 0000125664 00000 н. 0000125731 00000 н. 0000125837 00000 н. 0000125905 00000 н. 0000125984 00000 н. 0000126149 00000 н. 0000126218 00000 н. 0000126296 00000 н. 0000126375 00000 н. 0000126448 00000 н. 0000126526 00000 н. 0000126605 00000 н. 0000126684 00000 н. 0000126763 00000 н. 0000126837 00000 н. 0000126916 00000 н. 0000127003 00000 н. 0000127071 00000 н. 0000127139 00000 н. 0000127207 00000 н. 0000127296 00000 н. 0000127370 00000 н. 0000127444 00000 н. 0000127518 00000 н. 0000127590 00000 н. 0000127661 00000 н. 0000127732 00000 н. 0000127799 00000 н. 0000127866 00000 н. 0000127933 00000 п. 0000127976 00000 н. 0000128099 00000 н. 0000128141 00000 н. 0000128291 00000 н. 0000128358 00000 н. 0000128436 00000 н. 0000128608 00000 н. 0000128676 00000 н. 0000128753 00000 н. 0000128831 00000 н. 0000128908 00000 н. 0000128994 00000 н. 0000129072 00000 н. 0000129141 00000 н. 0000129214 00000 н. 0000129292 00000 н. 0000129370 00000 н. 0000129462 00000 н. 0000129540 00000 н. 0000129628 00000 н. 0000129701 00000 н. 0000129774 00000 н. 0000129847 00000 н. 0000129918 00000 н. 0000129989 00000 н. 0000130060 00000 н. 0000130156 00000 п. 0000130229 00000 н. 0000130302 00000 н. 0000130375 00000 н. 0000130448 00000 н. 0000130519 00000 п. 0000130590 00000 н. 0000130661 00000 н. 0000130731 00000 н. 0000130819 00000 п. 0000130885 00000 н. 0000130958 00000 н. 0000131031 00000 н. 0000131104 00000 п. 0000131174 00000 н. 0000131244 00000 н. 0000131314 00000 н. 0000131380 00000 н. 0000005861 00000 н. 0000005140 00000 н. трейлер ] / Назад 2148193 / XRefStm 5861 >> startxref 0 %% EOF 848 0 объект > поток hb«f` ̀

Частичная замена дизельного топлива в водогрейном котле синтез-газом, полученным путем термической конверсии древесных отходов

Разработка технологий, позволяющих эффективно использовать древесные отходы в энергетических целях, является важной задачей с точки зрения рациональное использование природных ресурсов.При обработке древесины только 28% от первоначального веса древесины превращается в пиломатериалы, остальное — в отходы. Альтернативой прямому сжиганию древесных отходов является переработка в газ, пригодный для использования в качестве топлива для котлов существующих систем отопления. Способы термического преобразования древесной биомассы в газ можно разделить на два основных типа: газификация и пиролиз.

Газификация — это процесс частичного окисления для получения синтез-газа, основными горючими компонентами которого являются окись углерода, водород и метан.Также он содержит большое количество балластных газов: азот (газификация воздуха), углекислый газ и водяной пар. Кроме того, синтез-газ содержит различные примеси, такие как смолы, частицы золы и углеродистого вещества [3]. Воздух, кислород, пар или их смеси могут использоваться в качестве окислителя в процессе газификации. Синтез-газ, полученный газификацией воздуха, имеет низшую теплотворную способность не более 6 МДж / м ³ [7]. Этот газ можно сжигать в котлах.

Пиролиз — это термическое разложение сырья без доступа окислителя.Продуктами пиролиза являются газовая смесь (состоящая в основном из H ₂ , CO, CO ₂ , CH ₄ , C _n H _m и N ₂ ), жидкая фракция (смесь воды и пиролизного щелока) и твердый углеродный остаток. Газовые смеси, получаемые из биомассы, имеют более низкую теплотворную способность 20 МДж / м ³ [4]. Соотношение масс жидких и газообразных продуктов составляет около 1,5 и наиболее существенно зависит от скорости нагрева [5]. Основными недостатками пиролиза с точки зрения получения газовых смесей являются относительно низкий удельный выход газа, не превышающий 0.3–0,4 м ³ на 1 кг сырья и с высоким содержанием углекислого газа (до 30 об.%). Это обуславливает низкую эффективность преобразования энергии сырья в газообразные продукты: отношение энергоемкости пиролизного газа к теплотворной способности сырья не превышает 0,3.

Повышение степени конверсии сырья может быть достигнуто за счет переработки жидкой фракции в газ. Различают каталитические [6] и некаталитические методы [5]. В данной работе для получения газа из древесных отходов использован метод, аналогичный тому, который предложен для переработки древесной щепы в [8] и затем подробно изучен в [1, 2].Он основан на крекинге продуктов пиролиза, образующихся при нагревании сырья, в слое пористого углеродного остатка, поддерживаемого при фиксированной температуре около 1000 ° C. Данная схема принята за основу для создания опытной установки, позволяющей получать синтез-газ с улучшенными характеристиками (более 90% об. H ₂ и CO, низшая теплотворная способность около 11 МДж / м ³ , практически полное отсутствие смол в газе). Полученный синтез-газ можно эффективно использовать как замену дизельному топливу в существующих котлах.

Пиролизер — обзор | Темы ScienceDirect

16.5 Крупномасштабное промышленное производство биоугля

Крупномасштабное производство топливного древесного угля на постоянной основе осуществляется в вращающихся печах, вертикальных ретортах и ​​печах с вращающимся подом более 100 лет (Brown, 2009). За последние 30 лет был разработан широкий спектр различных пиролизных установок для производства биоугля, а в некоторых случаях для производства энергии и биомасла (для использования в качестве топлива или химических добавок).Перечислить все варианты дизайна невозможно. Ниже приводится описание примеров различных типов разработанных устройств. В мире существует лишь небольшое количество действующих заводов и очень мало данных об их производительности.

Японская корпорация Kansai разработала пиролизер с подвижным слоем для преобразования рисовой шелухи и опилок в биоуголь и для выработки тепла для сушки или нагрева на рисовых мельницах и лесопилках. Агрегаты работают по всей Японии, хотя подробные данные о количестве и эксплуатационных характеристиках недоступны.

Компания ICM LLC в США построила систему шнекового пиролиза производительностью 2 тонны в час. В этой установке пар, произведенный в первой секции, направляется в заднюю часть печи, где он объединяется с синтез-газом. Воздух нагнетается вдоль печи, и синтез-газ сжигается в термическом окислителе. Эта установка проработала более 2000 часов. Горячий газ, вырабатываемый этой установкой, можно использовать для питания двигателя с органическим циклом Ренкина или для выработки тепла для выработки пара для паровой турбины.

Компания Pacific Pyrolysis (ранее BEST Pty Ltd) разработала трехстадийный процесс, который включает в качестве основных компонентов сушилку, торреатор / пиролизер и газификатор (рис.16.11). Пиролизер имеет внутри ряд лопастей, которые перемещают биомассу по горячей поверхности печи. Часть синтез-газа используется для нагрева печи пиролиза. Система очистки газа, состоящая из газоохладителя, фильтра твердых частиц, установки крекинга гудрона и скруббера, может быть добавлена ​​для получения газа, который может питать двигатель внутреннего сгорания, двигатель с органическим циклом Ренкина или паровую турбину. Эта система может быть адаптирована для производства различных типов биочаров. Пилотная установка активно эксплуатировалась более 5 лет, и производство первой демонстрационной установки может быть запущено в 2014 году.

16.11. Схема блока Pacific Pyrolysi.

BiG (www.blackisgreen.net) построила ряд печей для пиролиза с вращающимся подом, которые могут обрабатывать от 250 до 500 кг / час биомассы. Среди этих более крупных печей есть и передвижные, которые нерегулярно эксплуатируются последние два года. Они стоят от 200 до 300 тысяч долларов. На рис. 16.12 (а) показан небольшой блок BiG, используемый в Австралии.

16.12. (a) Black is Green (большая) печь для пиролиза; (b) Pro-Natura Kiln.

(любезно предоставлено Black is Green Pty Ltd)

Pro-Natura разработала пиролизер со струйным барабаном (рис. 16.12 (b)) с отдельной вихревой горелкой для использования в развивающихся странах. Установка может обрабатывать 250–500 кг / час и была протестирована на ряде видов сырья в Африке и Франции. Компания Energy Farmers Australia Pty Ltd (рис. 16.13) построила пиролизер шнековой подачи непрерывного действия, подходящий для различных видов сырья. В этом агрегате используются шнеки и миксеры для перемещения биомассы по желобу. Горелка для сжиженного нефтяного газа нагревает установку и запускает пиролиз корма.Синтез-газ из пиролизного материала смешивается с воздухом и воспламеняется. Горелка для сжиженного нефтяного газа выключается, а излучение синтез-газа поддерживает процесс пиролиза.

16.13. Портативный пиролизер Energy Farmers Australia Pty Ltd.

Russell Burnett разработал двухступенчатую систему шнекового непрерывного пиролиза (Genisis) с расходом сырья 200 кг / час и влажностью 25% (рис. 16.14). Эти установки используют синтез-газ для сушки, а затем пиролиза сырья в двух отдельных камерах. Устройство имеет скруббер и отстойник для охлаждения древесного уксуса.Древесный уксус добавляется в компост, чтобы увеличить рост микробов в куче. Независимые испытания на выбросы проводились с использованием семян оливок в качестве входящего топлива. Состав дымовых газов: CO 2,5 мг / м ³ , NO _x 100 мг / м ³ , сероводород 0,043 мг / м ³ , CO ₂ = 4,1% и O _2. 17,4%. Полиароматические углеводороды не были обнаружены на биоуглях, произведенных на этой машине при 550 ° C.

16.14. Установка непрерывного пиролиза Genesis.

Компания Sanli New Energy разработала газификатор с нисходящей тягой с открытым сердечником (рис. 16.15), производительность которого составляет примерно две тонны / час смешанных сельскохозяйственных остатков. Ограниченное количество воздуха всасывается через верхнюю часть блока, а газ выводится на полпути вниз по реактору. Biochar образуется в середине реактора. Визуальный осмотр показывает, что существует распределение температуры между внешними стенками, через которые проходит большая часть воздуха, и внутренним ядром. Вероятно, что температура биоугля колеблется от 400 ° C в середине до 550 ° C на внешних стенках.Газ очищается, а затем охлаждается в трех конденсаторах, при этом различные фракции конденсата разделяются. Средняя фракция подвергается дальнейшей очистке и продается как древесный уксус. Затем холодный очищенный газ используется для запуска двигателя для выработки электроэнергии. Их основной завод состоит из трех единиц, которые работают круглый год.

16.15. Завод Sanli New Energy Company: (а) верх газогенератора; (б) середина газификатора; (c) двигатель, вырабатывающий электричество из газа.

Пиролиз становится персональным — особенности

Адам Дакетт посещает мастерскую Ника Спенсера, чтобы узнать больше об установке пиролиза, которая позволяет домам и предприятиям перерабатывать отходы в газ для отопления

От Heru к нулю: система стремится устранить «отходы»

ПРЕДСТАВЬТЕ мир, в котором вместо того, чтобы вывозить домашний мусор на свалку или в центр переработки, вы просто «сжигали» его в домашнем устройстве для нагрева воды.

Это будущее может быть ближе, чем вы думаете, после Ника Спенсера, который после десятилетий работы в индустрии вторичной переработки задумал разработать пиролизную установку, названную HERU, которая так же проста в использовании, как мусорный бак, и предназначена для коммерческого использования. запуск позже в этом году.

Помашите на прощание своим отходам. Попрощайтесь с мусоровозом, доставляющим ваши отходы на свалку. На самом деле, почему бы вообще не попрощаться со словом «отходы»?

Два блока технической оценки уже использовались в фермерском магазине и в местном муниципальном кафе недалеко от мастерской Ника в сельской местности Вустершира в Великобритании.И когда мы перейдем к печати, третий блок находится в стадии строительства недалеко от штаб-квартиры IChemE в Регби, где жители местной системы защищенного жилья используют его для переработки своих бытовых отходов в тепло.

Концепция, частично профинансированная правительством Великобритании в 2017 году, привлекательно проста: установка для получения энергии из отходов, подключенная к бойлеру, резервуару для горячей воды и вашей канализации. Откройте крышку устройства. Выбрось свой мусор. Это может быть что угодно, от испорченной еды и скошенной травы до использованных подгузников и пластиковой упаковки.Закройте крышку. Нажмите кнопку «вкл». Уходи.

Помашите на прощание своим отходам. Попрощайтесь с мусоровозом, доставляющим ваши отходы на свалку. На самом деле, почему бы вообще не попрощаться со словом «отходы»? Ваши бытовые «отходы» теперь являются ценным ресурсом, который вы можете использовать для обогрева дома.

От скаковых лошадей к ненужным мусоровозам

Для тех, кто не знаком с пиролизом, Ник описывает его как естественный, ускоренный процесс. Проще говоря: закопайте динозавра или дерево в землю из-за недостатка кислорода и подождите миллионы лет, пока тепло земли преобразует его в углеводороды.

«HERU делает точно такой же процесс, но сокращает его с 5–9 миллионов лет до 5 часов пиролиза», — говорит Ник.

Конечно, технология, лежащая в основе этой концепции, гораздо менее проста. Но прежде чем мы перейдем к этому, стоит узнать, как Ник изобрел такое устройство.

Он изучал животноводство и сельскохозяйственную инженерию, а после окончания учебы основал бизнес по превращению использованных газет в подстилку для скаковых лошадей. Преимущество бумаги перед соломой в том, что лошади не едят ее, поэтому тренеры могут лучше контролировать их рацион.Бизнес стал развиваться так быстро, что Нику понадобилась еще одна, чтобы заполучить больше бывших в употреблении газет. «По чистой случайности я стал первой компанией по переработке вторсырья в Великобритании».

Это переросло производство постельных принадлежностей, и у него оказалось больше газет, чем он мог обработать.

«Я начал продавать газеты бумажным фабрикам в Великобритании и Европе, а в последнее время — бумажным фабрикам по всему миру».

Он продал бизнес по переработке вторсырья и сохранил бизнес по торговле товарами. Отсюда он инвестировал в 180 мусоровозов и сдал их в аренду местным властям, у которых не было средств на покупку собственных.Ник продолжал создавать и продавать ряд предприятий и предприятий по переработке отходов, прежде чем он понял, что это «безумие» — ездить на ископаемых грузовиках в дома и обратно, собирая топливо для заводов по переработке отходов, а затем отправляя энергию обратно в дома . Он спросил: «Почему бы нам просто не убрать всю эту углеродную инфраструктуру и просто не поставить машину дома?»

Его путешествие по разработке подразделения HERU уже началось.

Мыслить внутри коробки

«Я знал, что сжигать нельзя, и много лет интересовался пиролизом.Мне это показалось действительно увлекательным, потому что это такой естественный процесс, и с природой редко можно спорить ».

Ник хотел сконструировать устройство, которое можно было бы использовать так же просто, как мусорное ведро: просто откройте крышку, бросьте мусор и уходите.

Профессор, который сосредоточился на исследованиях пиролиза, сказал ему, что создание такой простой операции было бы невозможным, потому что сырье необходимо было предварительно обработать, чтобы высушить, измельчить и закачать в машину. Ник признает, что начало было обескураживающим.

Но затем его представили Хусаму Джухара, эксперту по теплообмену и исследователю из Лондонского университета Брунеля, который вывел Ника на след термосифонов. Проще говоря, это герметичные трубы, используемые для передачи тепла — в данном случае к пиролизируемому ресурсу. Они содержат рабочую жидкость, которая циркулирует конвекцией, а не насосом.

«Если бы мы могли использовать их, это направило бы всю энергию в середину камеры… так что нам не нужно делать предварительную обработку.”

Другие пытались разместить нагревательные элементы снаружи, но это сгорало неравномерно. Устройство может газифицировать материал вблизи стенок камеры, но, двигаясь внутрь, вы можете получить высокотемпературный пиролиз, низкотемпературный пиролиз, а затем никакого эффекта в центре.

«Значит, если подгузник упадет в центр камеры, с ним ничего не случится».

Nik вместо этого создал устройство, в котором нагревательные элементы — четыре запатентованных термосифона — выступают в центр камеры.

«Неважно, куда вы бросите подгузник; вы получите идеально однородные 300 ° C. Для нас это был большой прорыв ».

Вид изнутри: Четыре внутренних термосифона обеспечивают равномерный нагрев

Три этапа работы

Пользователь кладет мусор — но давайте теперь назовем это «ресурсом», завинчивает крышку, чтобы она была герметичной, и с помощью сенсорного экрана включает ее.Далее следует трехступенчатый процесс: сушка, пиролиз, сжигание.

Элемент мощностью 3 кВт нагревает воду в термосифоне, находящемся под вакуумом, поэтому температура кипения составляет 45 ° C. Он поднимается до конца термосифонной трубки, и его тепло рассеивается в камере; Затем он конденсируется и течет обратно к нагревательному элементу и продолжает свое движение.

Ник объясняет, что городские отходы в среднем содержат около 35% влаги: продукты питания составляют около 70%; садовая обрезка 55%; и картон 10%. HERU нагревает ресурс, выпаривая его влагу.Образующийся пар проходит через два теплообменника, конденсируется. и вода стекает в канализацию. Уловленное тепло используется для нагрева воды в подключенном резервуаре для горячей воды.

После удаления влаги и температуры в камере около 220 ° C начинается пиролиз. Высушенный органический материал начинает разлагаться в отсутствие кислорода при повышении температуры в камере до 300 ° C. Он производит очень небольшое количество масляного пара, который проходит через теплообменники и конденсируется. Масло (в среднем около 5%) вместе с хлором смывается с поверхности теплообменников с помощью моющего средства и смывается в канализацию, подобно тому, как ваша посудомоечная машина избавляется от масла, смытого с грязной сковороды.Удаление хлора на этой стадии позволяет избежать образования диоксинов на стадии сгорания.

Синтез-газ, выходящий из нагретого материала, очищается через водяной сетчатый фильтр, проходит через циклон для отделения влаги, через фильтр 5 мкм и компрессор, а затем в резервуар для хранения емкостью 25 л до тех пор, пока он не понадобится котлу.

Сейчас около пяти часов; с газом и нефтью разбираются, и все, что остается от ресурса, — это полукокс с температурой 300 ° C. Машина открывает клапан, который вводит воздух для сжигания полукокса с образованием газа, богатого монооксидом углерода и оксидами азота.

«Выхлоп проходит через теплообменники, мы извлекаем энергию и направляем ее в систему горячего водоснабжения».

Затем выхлопные газы проходят через водяной сетчатый фильтр, в котором используется щелочной раствор для очистки от оксидов азота и оставшихся масляных паров.

«Мы превращаем их в нитрат и бросаем в воду. Затем эта вода используется в процессе стирки ».

Отработанный газ затем проходит в резервуар для хранения, при этом любой оксид углерода в потоке полностью сгорает, когда попадает в котел.Как и в любом котле, образовавшийся CO ₂ удаляется, но Ник отмечает, что он не приближается к превышению нормативных пределов.

Ник говорит, что среднее сочетание ресурсов дает около 2 кВтч на каждый вложенный 1 кВтч, и компания, которая лицензировала технологию для производства коммерческих единиц, работает над дальнейшим повышением энергоэффективности.

Демо: Техническая оценка блока HERU, встроенного в трейлер

Борьба с фатбергами

«Значит, на дне камеры остается пепел.В какой-то момент я подумал, что это будет действительно неэлегантно, потому что нам придется вручную извлекать золу из машины ».

Ник работал с Университетом Брунеля, чтобы проверить золу, и обнаружил, что она содержит твердое вещество, называемое щелочью. Это помогает очистить канализацию — как это было, когда викторианцы смывали золу от сгоревших отходов в канализацию — и, поскольку она является щелочной, помогает нейтрализовать серную кислоту, сливаемую в канализацию современными котлами, что подавляет бактерии, используемые при очистке воды. растения.

Итак, на заключительном этапе HERU просто промывает свои внутренности под давлением, чтобы смыть золу в канализацию.

«Компании по очистке сточных вод любят щелок, потому что HERU берет жировой элемент и превращает его в энергию … Наша система устранит жирберги и отправит компании по очистке сточных вод продукт, который очистит стоки».

«Вот и все. Машина должна остыть до температуры ниже 40 ° C, прежде чем ее можно будет снова открыть. Как стиральная машина, она должна завершить свой цикл ».

Затем он говорит: «Вы доливаете и снова идете.”

Отвечая на вопрос о преодоленных проблемах безопасности, Ник отмечает, что термосифон представляет собой сосуд высокого давления, поэтому в нем есть разрывная мембрана и есть УФ-датчик, который проверяет, включен ли котел, прежде чем какой-либо газ будет отправлен в него. Он также протестировал машину, добавляя материалы, которые он не хотел бы использовать, например, батарейки и полные аэрозольные баллончики. HERU не поврежден, батареи выходят целыми, а сопла и содержимое аэрозольных баллонов подвергаются пиролизу и сгоранию, а на переработку остается только металлический контейнер.

Проблемы с упаковкой

Nik оптимистично оценивает дополнительные преимущества, говоря, что система также может улучшить материалы, которые мы отправляем на переработку. Добавьте к HERU стекло и металл, и они останутся чистыми. Этикетки и любые следы еды удаляются, но температура не становится достаточно высокой, чтобы изменить металл или стекло. Пользователь может просто вынуть его из HERU и положить в мусорную корзину.

Пользователи могут улучшить переработку отходов, пиролизируя и свою макулатуру.По мере роста опасений по поводу кражи личных данных люди начали измельчать свою макулатуру перед тем, как выбросить ее в мусорное ведро. Это создает проблему на предприятиях по переработке смешанных отходов, где стекло разбивается и пропускается через сита, чтобы отделить его, а также протягивается через измельченные полоски бумаги, загрязняя поток.

Если бы HERU получил широкое распространение и в мусорные баки добавляли только стекло и металл, это значительно облегчило бы работу переработчиков.

«Металл и стекло можно смешивать вместе, и их очень просто разделить с помощью магнита и вихревого тока.”

Он также может помочь справиться со сложной упаковкой, такой как ламинированные саше для кормов для домашних животных и тюбики Pringles, сочетание материалов которых делает их переработку огромной проблемой.

«В контейнере Pringles много чего происходит. У вас есть сталь внизу, алюминиевая фольга [покрывающая трубку] картонную трубку, ламинат сверху, а затем пластиковую крышку ».

HERU пиролизирует все, кроме металла, который затем можно отправить на переработку.

На вопрос о его недостатках Ник откровенно ответил: «Стоимость».

«Он сделан из нержавеющей стали 316L, что дорого. Вам нужно разобраться с этим, потому что он должен иметь дело с элементом хлора ».

Текущая система встроена в трейлер, поэтому ее можно перемещать для демонстрации. Мое первое впечатление — это то, что он выглядит довольно грубым, его электрические линии хаотично пересекают пространство. Это кажется незаконченным, потому что это так. Baxi, котельная, с которой он работает, Нику посоветовали избегать изготовления печатной платы до тех пор, пока не пройдет как минимум восемь месяцев без модификации программного обеспечения.

После полной разработки бытовая единица была бы размером со стандартную посудомоечную машину. Пользователи могут установить его на кухне, в гараже или на улице, хотя Ник предупреждает, что из-за экономических соображений может пройти некоторое время, прежде чем вы сможете заглянуть в местный магазин электротоваров и купить его. Первоначальное внимание уделяется продажам предприятиям.

«Коммерческое развертывание должно быть ближайшим приоритетом — это не значит, что мы не будем делать внутреннее развертывание для клиентов, которым они нужны.”

Крупное домашнее потребление, вероятно, будет зависеть от стимулов для клиентов, таких как возврат местными властями части налога, уплаченного за сбор бытовых отходов.

Нет проблем с Pringles: HERU оставляет после себя только металл для вторичной переработки

Держится за HERU

Три существующих демонстрационных блока имеют емкость 19 л. Nik передал лицензию на эту технологию компании James Clark Technologies, которая сейчас разрабатывает прототип блока объемом 240 л для коммерческого использования.Затем десять из этих единиц будут изготовлены для первых пользователей, включая отель, кинотеатр, больницу и дом престарелых, которые, как ожидается, будут доставлены в третьем квартале этого года. Эти единицы стоят приблизительно 30 000 фунтов стерлингов (39 000 долларов США). Стоимость будет снижаться по мере увеличения производства, но на данный момент он ожидает, что окупаемость инвестиций составит около пяти лет.

«В домах престарелых есть прокладки от недержания мочи и прокладки для кроватей, и их дорого утилизировать, поэтому окупаемость инвестиций будет еще быстрее».

«

Hotels» также должны увидеть более быструю окупаемость, поскольку они производят много «отходов» и потребляют много энергии, — объясняет Ник.

Итак, что насчет промышленности? Есть ли планы по увеличению масштабов?

«Есть, да. Я подписываю соглашение о конфиденциальности, но ведутся дискуссии о строительстве 6-метрового дома, способного выдерживать до 200 тонн за раз. Я не могу сказать слишком много об этом ».

Ник говорит, что его видение проекта HERU состоит в том, чтобы каждый дом и бизнес мог управлять своими ценными ресурсами у источника.

«Мы будем следить за первыми десятью коммерческими установками раннего внедрения: 100, затем 1000, а затем полное производство, чтобы гарантировать качество; домашние HERU пошли по тому же пути, начав с новостроек.”

Обсуждаются три фабрики в США, и Nik также хочет производить продукцию в Азии.

«Генри Форд создал Ford Model T из-за ужаса, увидев конский навоз в Нью-Йорке. Сегодня у нас такая же проблема, но она спрятана в CO ₂ и закопана в ямах «вне поля зрения, вне памяти», до недавнего времени, где мы наблюдаем доказательства этого загрязнения в наших океанах и ужасных пожаров в Австралии. Представьте, если бы мы могли увидеть это сегодня на улицах, как бы это выглядело? »

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

.