Пиролизный котел, его принцип работы и устройство

Пиролизные котлы - одни из самых мощных отопительных приборов, чьё КПД достигает 90%, а количество отходов сгорания значительно меньше, чем во всех других устройствах.

Приборы, работающие по принципу пиролиза, широко используют при отоплении жилых и промышленных зданий, домов отдыха, школ, магазинов, теплиц и бань. Благодаря своему устройству пиролизные котлы работают на меньшем количестве топлива, чем агрегаты обычной конструкции, а тепла выделяют больше.

Принцип работы и преимущества

Принцип работы пиролизного котла предполагает создание таких условий, когда в топочной камере происходит не горение, а тление топлива. Достигается это с помощью повышения давления и ограничения доступа в прибор кислорода. В результате его действия происходит термическое разложение древесины на золу (отходы), кокс и горючий древесный газ. Последний поступает во вторую камеру топки, где и сжигается, увеличивая выделяемое агрегатом тепло.

По сравнению с прочими видами отопительного оборудования пиролизные котлы обладают следующими преимуществами:

1. Уровень КПД прибора от 90 % и выше. Для сравнения, КПД классических твердотопливных агрегатов составляет, максимум, 80%. Уровень выработки тепла зависит от влажности топлива (не более 20%).
2. Полное сгорание твёрдого топлива при работе.
3. Минимальное количество отходов и оседающей в дымоходном канале сажи.
4. Длительность тления топлива, в зависимости от вида, составляет от 5 до 24 часов.
5. Выбрасываемые в атмосферу вещества безвредны, так как в процессе сжигания древесный газ преобразуется в углекислый и водяные пары.

К не многочисленным недостаткам пиролизных котлов относят большие габариты и зависимость некоторых моделей от электроснабжения.

Конструкция пиролизного котла

Классическое устройство пиролизного котла состоит из следующих элементов:

1. Топочная камера, состоящая из двух частей. В первой непосредственно происходит процесс пиролиза, то есть разложения топлива на твёрдый остаток и газ, который подаётся во второй отсек топки и, смешиваясь с воздухом, усиливает теплоотдачу. Располагаются они одна над другой.
2. Колосниковая решётка, которая разделяет два отсека топочной камеры. Как правило, её изготавливают из чугуна или огнеупорной керамики.
3. Каналы подачи воздуха: первичного (в камеру пиролиза) и вторичного (в камеру сгорания газа).
4. Водный теплообменник и двумя патрубками. Под этим элементом подразумевается слой воды в двойных стенках пиролизного котла.
5. Дымоход, через который отходы сгорания выводятся из помещения.
6. Автоматика контроля за температурой и давлением.
7. Вентилятор для нагнетания в камеру сгорания воздуха и дымосос для вытягивания остатков горения.

Поэтапная работа пиролизного котла

Работа отопительного устройства начинается с закладки через дверцу в камеру сгорания (первый отдел топки) топлива. Поленья или брикеты укладываются прямо на колосник и поджигаются любым способом. После этого дверца закрывается, но в топку продолжает поступать воздух через открытый воздушный канал. Это называется - первичная подача воздуха. От уровня силы подачи воздуха в обе части топочной камеры и зависит мощность прибора.

Когда пиролизный котёл выходит на режим, то есть когда пламя охватывает весь объём топлива, воздушный канал перекрывают. Именно с этого момента и начинается пиролиз, когда горит лишь малая часть, но выделяемого тепла хватает для термического разложения оставшегося объёма топлива.

Горячий древесный газ попадает во вторую часть топки (камера дожига или газификации), где смешивается с воздухом, который поступает из вторичного канала подачи воздуха. Из-за контакта с кислородом он вспыхивает и сгорает с выделением большого количества тепла. Во время тления топлива и горения древесного газа и происходит нагрев водяного теплообменника. В зависимости от конструкции пиролизный котел работает как отопительный прибор (водяное отопление) либо как водогрейный.

Далее остатки перегоревшего пиролизного газа естественным путём или при помощи установленного в дымоходном канале вентилятора (дымососа) выводятся из прибора за пределы помещения. Ниже приводится схема работы пиролизного котла, на которой с помощью стрелок показано движение воздуха и тепла. Изменение цвета с голубого на красный подразумевает повышение температуры.