Газогенераторный котел на дровах


Котёл газогенераторный своими руками

При отсутствии газа, угля и дешёвой электроэнергии решить проблему теплоснабжения можно с помощью эффективных отопительных установок, работающих на древесине – поленьях, отходах, прессованных брикетах. Такими агрегатами являются газогенераторные котлы, конструкция которых отличается от устройства обычных, работающих на дровах, угле и прочем твёрдом топливе.

Принцип работы и конструкция отопительных установок

Котёл данного типа оснащён топкой, состоящей из двух частей:

  • Первая – это камера загрузки, в которой при недостаточном количестве воздуха древесное топливо разлагается на твёрдый остаток (древесный уголь) и летучий компонент, так называемый, пиролизный газ. Процесс пиролиза происходит с выделением тепла, которое подсушивает топливо и подогревает воздух, поступающий в зону горения.
  • В камеру сгорания подаётся вторичный воздух. Смешивание пиролизного газа и кислорода при высокой температуре вызывает возгорание газа. При горении пиролизный газ вступает в реакцию с активным углеродом, благодаря чему дымовые газы, попадающие в атмосферу, практически не содержат вредных составляющих.

Внимание! Котлы газогенераторные дровяные характеризуются небольшим образованием сажи, поэтому они нуждаются в чистке гораздо реже, чем традиционные твердотопливные установки.

Основные недостатки этого отопительного оборудования – энергозависимость и ограничения по влажности топлива. К достоинствам относится его возможность работать на одной закладке в течение длительного периода – более 12 часов.

В качестве топлива данные установки используют поленья диаметром 100-250 мм и длиной до 450 мм. Размеры топливных брикетов не должны превышать 300х30 мм. Весте с поленьями и брикетами можно использовать мелкий мусор, объём которого не должен превышать 30% от объёма камеры загрузки.

Совет! Чем суше топлива, тем большую мощность будет выдавать агрегат и тем больше будет срок его службы.

Возможность самостоятельного изготовления агрегата

Высокие цены на твердотопливное оборудование пиролизного типа объясняют желание многих потребителей изготовить газогенераторный котёл своими руками, чертежи и подробное описание на него, как правило, предоставляются в платном варианте.

Одна из схем разработана конструктором Беляевым и предполагает создание агрегата, способного обеспечивать тепловую мощность порядка 40 кВт. В качестве теплоносителя в данной системе выступает воздух.

Для изготовления агрегата пиролизного типа потребуются: лист толщиной 4 мм и трубы, толщина стенки которых также должна быть не менее 4 мм, профильные трубы, прут диаметром 20 мм, асбестовый шнур, крепёжные изделия. Для изготовления футеровки отопительной установки понадобится шамотный кирпич. Для обеспечения эффективной работы агрегата и его удобной эксплуатации необходимо приобрести терморегулирующую автоматику и центробежный вентилятор.

Газогенераторный котёл своими руками можно создать с использованием схемы изобретателя Благодарова Ю.П. Агрегат носит название Blago.

Эта отопительная установка обеспечивает длительное горение древесного топлива с образованием максимального количества тепла.

Внимание! В аппарате Blago низ топливных бункеров полностью закрыт колосниковыми решётками. Такая конструкция способствует высокому уровню тепла сгорания топлива и продолжительный период горения при естественной тяге. Также это устройство позволяет увеличивать объём топливного бункера без снижения КПД.

Важными преимуществами котла Blago являются его энергонезависимость и обеспечение полного сгорания соединений фенольных групп – смол, спиртов, эфирных масел.

Рельсы, установленные в камере сгорания, служат прекрасными накопителями тепла. В качестве топлива отопительных установок Благодарова используют поленья, уголь, опилки, торфобрикеты.

Пиролизные установки мелких производителей

Если вам не под силу изготовить пиролизный агрегат самостоятельно, а импортные модели слишком дороги, то можно приобрести установку мелкосерийного производства. В последнем случае необходимо выполнить ряд правил:

  • Потребовать лицензию на производство данного оборудования. Лицензия не является полной гарантией приобретения надёжной и эффективной продукции, но риск покупки недоброкачественного оборудования существенно снижается.
  • Оценить внешний вид агрегата, качество сварных швов. При возможности необходимо заглянуть под декоративную обшивку.

Внимание! Для внутренних стенок установки должен использоваться металл толщиной не менее 4 мм.

  • Если в производстве использовалась керамика, то необходимо уточнить цену замены форсунки, которая может составлять до трети стоимости пиролизного агрегата.
  • Определить, для какой системы отопления предназначено данное оборудование – открытой или закрытой.

Совет! Идеальным является вариант получения отзыва от потребителя, который не первый год использует данное оборудование.

Например, газогенераторные котлы бастион, по отзывам владельцев, достаточно нормально работают в кирпичных домостроениях даже в регионах с холодными зимами. Хотя длительность горения на одной закладке в зимний период равен примерно 5-6 часов.

Пиролизные котлы необходимо приобретать с некоторым запасом по мощности. Это объясняется тем, что потребители далеко не всегда могут достать идеально сухое топливо.

Совет! При приобретении или создании газогенераторной отопительной установки следует помнить, что агрегаты данной конструкции целесообразно монтировать в отдельном помещении. Это твердотопливный аппарат, и при его загрузке фрагменты топлива могут разлетаться по котельной. Дымовая труба для агрегата мощностью 40 кВт должна иметь диаметр не менее 200 мм. Утеплять её необходимо по всей высоте.

Обзор газогенераторных котлов на твердом топливе

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

Оглавление:

Сфера применения

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

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

Устройство, принцип действия

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

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

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

Монтаж

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

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

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

Обзор продукции популярных марок

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

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

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

Модельный ряд котловПроизводительМощность, кВтКПД, %Цена, рублей
DCАtmos (Чехия)17–7581–9085 000
Logano S121 (WT)Buderus (Германия)18–3882–8592 000
KP PYRODakon (Чехия)21–4078–85180 000
М–КСТБастион (Россия)20–5082–8536 000
Стандарт-75БТС (Украина)15–9882–9289 300
DPAttack (Словакия)10–9582–9019 000
DCDefro (Польша)82–86103 000

Достоинства и недостатки

Популярность газогенераторных установок обеспечивают следующие преимущества:

  1. высокий КПД — до 95 %;
  2. выбор топлива;
  3. загрузка топки котла 1–2 раза в сутки;
  4. возможность регулировки процессов горения;
  5. полное сгорание топлива — минимальное образование сажи, отсутствие загрязнения окружающей среды.

Недостатки:

  1. энергозависимость — есть газогенераторные котлы, подразумевающие подключение к электросети;
  2. требовательность к влажности твердого топлива — существуют модели, не работающие на сырой древесине;
  3. нестабильность горения при нагрузках ниже 50 %;
  4. высокая цена котла на твердом топливе — период окупаемости составляет 3–5 отопительных сезона;
  5. необходимость организации подогрева обратки — проблема решается установкой смесителя;
  6. невозможность автоматической подачи топлива — недостаток конструкций твердотопливных котлов всех типов.

Смотрим дровяные котлы для дома — газогенераторные котлы на дровах

Среди владельцев загородной недвижимости стали очень популярны газогенераторные котлы на дровах. Такие котлы гораздо более эффективны, чем обычные котлы, работающие на твердом топливе. Кроме того, газогенераторные котлы предоставляют возможность плавной регулировки мощности. В то же время эти установки имеют повышенные требования к качеству топлива.

Принцип работы

В основу работы газогенераторных котлов на дровах положен принцип работы котла пиролизного. Другие названия этих котлов — пиролизная печь, печь длительного горения вполне оправдывают свои названия.

При сгорании органического топлива, выделяются различные летучие вещества.

В обычной печке эти вещества вместе с тепловой энергией покидают топочную через дымоход, а в пиролизном котле эти соединения направляются в отдельную камеру, где подвергаются процедуре сгорания. При сгорании газа образуется дополнительное количество тепловой энергии. Благодаря этому КПД газогенераторных печей достигает 93%, что является абсолютно недостижимым показателем для обычных твердотопливных котлов.

Источником тепла для котлов дровяных длительного горения служат дрова, уголь, кокс и пеллеты. Однако дрова наиболее богаты на летучие соединения, поэтому именно применение древесины позволяет добиться максимальных показателей КПД.

Процесс пиролиза возможен при температуре не менее +800С. При таких сверхвысоких температурах из древесины происходит выделение бензола, ацетона, метилового спирта и еще ряда других соединений.

Чаще всего эти соединения называют «древесным газом».

Важно иметь в виду, что для процесса пиролиза в котле дровяном длительного горения должен быть дефицит кислорода, поэтому следует с особой тщательностью следить за герметичностью газогенераторных котлов. Использование такой технологии в обычных котлах применить невозможно, поэтому для этих целей выпускаются специальные газогенераторные котлы.

Строение котлов

Газогенераторные котлы на дровах поделены на две камеры. В первой камере сгорает твердое топливо, а во второй происходит догорание газа. После загрузки печи поджигаются дрова. Когда они начинают стабильно гореть, включается режим дымоотсоса.

Благодаря этому в дровяном котле для дома возникнет дефицит кислорода, а дрова при этом перестанут гореть — начнут медленно тлеть.

В момент тления из дров будет интенсивно выделяться «древесный газ».

Образованный при тлении газ будет направлен в специальную газовую камеру. В газовой камере, в отличие от дровяной, кислорода достаточно. Благодаря этому происходит резкое возгорание газа с выделением большого количества тепловой энергии.

Часть тепла будет отдаваться в дровяной котел для дома — в камеру с дровами для поддержания процесса горения, а вторая часть пойдет на нагрев теплоносителя.

Недостатки пиролизных котлов

На первый взгляд такая схема отопления кажется идеальной, но не все так просто. Для образования «древесного газа» требуется топливо, имеющее определенный физико-химический состав — в частности, влажность дров должна быть не выше 20%. Следует сказать, чтобы дрова имели такой процент влажности, они должны сохнуть не на протяжении 1-2 лет.

Кроме того, такие котлы дровяные длительного горения являются энергозависимыми — из-за электрического дымоотсоса. Иногда можно обойтись без электричества, но тогда потребуется строительство высокого дымохода.

Существенным недостатком этих котлов является их очень высокая стоимость — минимальная стоимость такого котла начинается с отметки в 60 т.р.

Некоторые владельцы считают, что высокая стоимость котла быстро окупается за счет экономии топлива, ведь на одной закладке дров такой котел способен работать около трех дней!


Смотрите также