Знайомтеся піролізний котел
Знайомтеся: піролізний котел
Кілька років тому на ринку з'явилася різновид твердопаливних котлів, що отримала назву піролізних, або газогенераторних. Спробуємо розібратися, в чому особливість таких котлів і наскільки вони перспективні.
Щоб спати спокійно
Піролізний котел, як і будь-який твердопаливний, зручний для об'єктів, віддалених від ліній газопостачання. Як правило, в якості палива в таких котлах використовується деревина - досить недороге і звичне паливо. Відмітна особливість піролізного котла - наявність двох камер і особлива організація процесу горіння.
На першій стадії в одній з камер такого котла відбувається процес, подібний технологічним процесом отримання деревного вугілля. При обмеженому надходженні кисню і високій температурі дрова тліють, причому з них виділяється так званий піролізний газ.
Газ через форсунку надходить у другу камеру - спалювання (або дожига), де змішується з повітрям. В результаті на другій стадії спалюються і отриманий деревне вугілля, і виділився піролізний газ - кожен у своїй камері. За словами виробників, така схема горіння обумовлює високий ККД котла і тривале горіння після однієї закладки.
«У піролізний котел немає необхідності постійно підкладати дрова, - пояснює Юрій Вильдеров, заступник директора з виробництва ТОВ« Чудо-печі »(м.Чернігів). - Це зручно для споживача. Економія відбувається за рахунок того, що дрова горять повільніше і вигоряють повністю ».
Причому в процес горіння залучається не все пальне відразу, а тільки його необхідну кількість, що забезпечує стабільну потужність. При наявності автоматики, горінням піролізного газу можна управляти приблизно так само, як горінням природного газу. Таким чином, вдається частково впоратися чи не з основним недоліком традиційного твердопаливного котла - необхідністю регулярно, раз в 3-4 години підкидати дрова. Завдяки цьому господар може спати всю ніч або бути відсутнім будинку протягом дня, не турбуючись про стан опалювальної системи.
«У деяких піролізні котли додатково встановлено тепло-електронагрівач, який включається, коли тверде паливо згорить, - додає Сергій Коростінскій, провідний спеціаліст заводу« Сібенерготерм »(м.Одеса). - ТЕН підтримує задану температуру теплоносія в перервах між протапліваніі. Він споживає трохи електроенергії, але дозволяє системі довше функціонувати без втручання людини ».
До переваг піролізних котлів також відносять їх екологічні характеристики, зокрема менші викиди чадного газу в порівнянні зі звичайним дров'яником або вугільним котлом.
Серед недоліків, як і всіх твердопаливних котлів, - неможливість автоматизувати подачу палива і необхідність регулярного обслуговування (чистка золи). Крім того, більш висока вартість, ніж у традиційних котлів і підвищені вимоги до якості палива.
Піролізний котел «Буржуй-К» виробництва заводу «Теплогарант» (м.Лозова)
Щоб піролізний котел зміг працювати з максимальним ККД і не доставляв клопоту, в ньому рекомендується використовувати добре просушену деревину. Теплотворна здатність вологих дров істотно нижче. Крім того, сирі дрова шкодять котла і сталевому димоходу, в кінцевому рахунку скорочуючи термін служби того і іншого.
«Згорить все, але якщо дрова сирі, то будуть диміти, - пояснює Юрій Вильдеров. - Бажано, щоб габарити дров були за розміром топки, тоді горіння йде повільніше. Велика чурка буде горіти 6 - 12 годин. У наших печах можна застосовувати і деревні відходи, і торф'яні брикети ».
Піролізний котел «Прометей - Еко» заводу «Сібенерготерм» (м.Одеса)
Зверху, знизу, збоку
Як уже згадувалося, піролізний котел складається з двох камер. У одних виробників камера, де спалюється піролізний газ, розташована над камерою, де згоряє тверде паливо, в інших випадках - навпаки. Буває і бічне розміщення камер. Ми попросили експертів пояснити, наскільки такі конструктивні відмінності істотні для споживача.
«Споживач не повинен здаватися такими глибокими конструктивними питаннями, - вважає Іван Гініятулін, - для нього важливіше відповідність придбаного піролізного котла заявленим вимогам, ефективності роботи (ККД), тривалості горіння палива при стабільному підтримці заданої температури теплоносія».
«Конструктивне виконання несуттєво, - погоджується Юрій Вильдеров. - Єдина відмінність - верхнє розміщення камери згоряння має на увазі додаткове обладнання для забезпечення примусової тяги ».
«Найважливіше для споживача це зручність експлуатації (завантаження палива, управління котлом і ін.) І простота обслуговування (чистка котла), - вважає Сергій Коростінскій. - Як показує практика, ці пункти найбільш вдало реалізовані в котлах з нижнім розміщенням камери згоряння палива. При даній конструктивною схемою завантажувальний бункер розташований у верхній зоні котла, а нижній відсік - одночасно камера згоряння і зольник. Тут відбувається безпосередньо процес спалювання деревного газу і скупчується зола. Між цими двома камерами знаходиться газифікуються камера. Також нижнє розташування камери згоряння дозволяє легше виробляти чистку, як самої камери, так і котла в цілому. Адже в даному випадку вся зола зсипається в нижню зольную камеру і більш зручно видаляється з неї ».
Твердопаливний котел тривалого горіння (Фото ТОВ «Чудо-печі»)
Тепло. Ще тепліше. Гаряче!
Матеріал стінок котла визначає температуру, яка може підтримуватися в камері згоряння. І ось тут ми підходимо, мабуть, до самого дискусійного питання: яка температура необхідна, щоб забезпечити згоряння піролізного газу?
Варто сказати, що українські та зарубіжні виробники по-різному відповідають на це питання, відповідно і результати, втілені «в металі», істотно відрізняються. Так більшість вітчизняних котлів забезпечують горіння при температурі від 600 до 800 гр. а імпортних - понад 1000.
«Ми поставляємо тільки імпортні піролізні котли, - каже Андрій Карамишев. - На нашу думку, у більшості вітчизняних виробників котли забезпечують «псевдопіроліз», тобто піролізний газ частково допалюють, але не спалюють повністю. Природно, і ККД у таких котлів виявляється нижче. Для справжнього піролізу необхідна температура горіння 1200-1300 град. це вимагає футерування вогнетривом зсередини - а чи багато футерованих вітчизняних піролізних котлів? »
Свої аргументи у фахівців вітчизняних підприємств.
«Для більш повного спалювання газів необхідна висока температура 700-800 ° С, що досягається при використанні футерованих камер згоряння. Але найкращим матеріалом за критерієм «ціна-якість» для виготовлення камери згоряння вважається жароміцний вогнетривкий бетон, - пояснює свою точку зору Сергій Коростінскій. - При відсутності металу в такій камері немає зносу, отже, підвищується довговічність котла. Також в камерах з жароміцного бетону досягається оптимальне змішання димових газів і кисню в повітрі ».
«Незрозуміло, навіщо потрібна температура 1000 ° С? - задається питанням Іван Гініятулін. - Мабуть, щоб якомога швидше спалити паливо. До речі, середній час горіння на одній закладці імпортних піролізних котлів істотно нижче, ніж у нас.
Імпортні котли досягають високих температур в камері догорання завдяки системі наддуву і керамічної футеровке, яка і акумулює це тепло. При цьому знімання відбувається тільки після цієї камери. У нашій конструкції з використанням повної «водяної сорочки» (виконана за схемою - поздовжні канали шаховими пучками), застосування наддуву і кераміки відпадає. Застосування «водяної сорочки» дає ефективне знімання по всій площі котла і позбавляє конструкцію від тендітних деталей (футерування), підвищуючи тим самим її надійність.
За рахунок водяної сорочки ми спрощуємо і здешевлюємо наш продукт. Саме основне, чого ми домоглися такою конструкцією - енергонезалежність і можливість регулювання потужності від 20 до 100% при ККД 82-89%. Імпортні ж виробники заявляють діапазон регулювання 70-100%, при потужності нижче 70% котел просто зупиниться. У середній смузі з шести місяців опалювального сезону сильні морози бувають тільки один місяць, весь інший час 100% потужності котла просто не потрібно ».
Чому вірити і що вибрати, кожен вирішує сам. І ймовірно, не останню роль в цьому питанні буде грати ціна виробу. Однак є й інші істотні показники, на які пропонують звернути увагу наші експерти.
У цеху заводу «Теплогарант» (м.Лозова)
Сергій Коростінскій рекомендує оцінити зовнішній вигляд котла, якість зварювальних швів, заглянути під декоративну обшивку, якщо є така можливість. Уточнити, який метал використовувався для котла, його товщину (повинна бути не менше 4-5 мм) і марку. У договорі про гарантійне обслуговування перевірити, який термін гарантії котла і що в неї входить. Також він радить звернути особливу увагу на вибір потужності котла. Якщо вона буде мала для опалювального приміщення, котел буде працювати на граничних навантаженнях. Якщо, потужність, навпаки, перевищує потребу, в теплообміннику і каналах димоходу почне накопичуватися конденсат. Оптимальне навантаження - 70-80% від потужності котла.
Іван Гініятулін вважає ознакою якісного котла широкий діапазон регулювання потужності котла без зменшення ККД згоряння палива. Невибагливість, надійність і простоту в експлуатації, що забезпечується в котлах з природною тягою, без складних електронних приладів і органів управління. «Для зручності користувача необхідно поєднане регулювання зачинення - відчинення подачі первинного повітря (окислювача) і заслінки дроселя - їх положення повинні бути певними в залежності від встановлюваної потужності роботи котла (ступеня горіння палива - від« ледь жевріє "до максимально сильного горіння). Матеріали, з яких виготовлені деталі топки, що не омиваються теплоносієм, повинні бути жароміцними, які омиваються теплоносієм - жаростійкі », - зазначає експерт.
Все-таки найістотніший критерій «вдалого» котла - високий коефіцієнт корисної дії, адже власне заради енергоефективності та затівається покупка піролізного котла разом традиційного.
«Коефіцієнтом корисної дії опалювального котла називають відношення корисної теплоти, витраченої на вироблення гарячої води, до располагаемой теплоті опалювального котла», - пояснює Сергій Коростінскій.
Для визначення ККД котла при випробуваннях використовують газоаналізатори. Вони досить швидко і чітко визначають хімічний склад газів, що відходять (СО, СО2, NOx, CxHy), після чого можна розрахувати ККД котла.
Якщо ви хочете переконатися, що заявлені виробником 85-95% ККД відповідають дійсності, варто попросити протоколи випробувань, в ідеалі - випробувань, проведених незалежним аудитором. Серйозна компанія зможе вам такі дані надати.
На сьогоднішній день піролізні котли найчастіше купують для опалення котеджів. На маленькі будиночки або багатоквартирні будинки вони, як правило, не розраховані. Але є і приклади промислового використання. Як і в загальному випадку, головне показання для застосування такого котла - віддаленість об'єкту від магістральних ліній тепло- і газопостачання.
«Максимальний опалювальний об'єм, на який компанія« Чудо-Печі »поставляла котли - 2500 куб.м, - ділиться Юрій Вильдеров. - Це виробничі бази будівельників, лісництва та інші віддалені об'єкти, до яких немає сенсу тягнути газ. Наприклад, на віддаленій будівництві, де кілька побутівок, кинутий електричний кабель, але, як правило, є обмеження по потужності, і опалюватися електрикою неможливо ».
В цілому виробники вважають застосування піролізних котлів в промислових масштабах перспективним, так як економія палива на таких потужностях виходить куди більш відчутною, ніж у приватного споживача.
Газогенераторна установка КДО-1 (Фото «Асоціація підприємств БМП»)
Попит або питання?
«Ринок піролізних котлів з'явився років 7-8 назад, - пояснює Юрій Вильдеров. - Ми виробляємо котли три роки, за цей час продажі тримаються приблизно на одному рівні, є невелике зростання - 5-6% в рік. У порівнянні з імпортними, наші котли приблизно в три рази дешевше. При виборі котла люди, як правило, орієнтуються на свої фінансові можливості ».
«Піролізні котли користуються« питанням », але не попитом, - зазначає Андрій Карамишев. - Тобто люди цікавляться, запитують, але купують мало. Причиною тому - висока вартість. Так, імпортні котли побутової серії потужністю 20-35 кВт (розраховані на котедж 200-300 кв. М) мають цінник порядку 100 000 рублів ».
Основну конкуренцію піролізного котлам створюють їх твердопаливні «брати», і в першу чергу інші котли тривалого горіння. Проте, своя ніша у піролізних котлів все ж є, судячи з того, що на вітчизняному ринку практично щорічно з'являються нові виробники, а наявні - розвивають і нарощують виробництво. Більш низька вартість дозволяє українським підприємствам відчувати себе досить впевнено на тлі зарубіжних колег.
Під іншим кутом зору
Ми попросили висловитися й незалежного експерт по спірних питаннях, пов'язаним з піролізних котлів. Юрій Юр'єв, професор, зав кафедрою хімічної технології деревини Уральського лісотехнічного університету (м.Запоріжжя), теоретично і практично займається проблемами піролізу і газифікації деревини більше 30 років, має 15 патентів на піролізні установки, що виробляють деревне вугілля, які сьогодні працюють у всіх регіонах РФ .
«Навіть наші прабабусі знали, що на сирих дровах багато тепла не отримаєш, - каже Юрій Юр'єв. - В процесі спалювання вода, наявна в дровах, зобов'язана випаруватися. Щоб вона перейшла в пар, потрібно 560 ккал на 1 кг води, і вона їх забере незалежно від побажань замовника. Це до питання про те, які дрова краще - сирі з відносною вологістю 50%, або повітряно-сухі з вологістю після року сушіння 25%. Температура горіння в топці і визначається в основному вихідною вологістю дров (або торфу), так як вся випарувалася вода потрапить в топку, і цей водяна пара треба буде перегрівати до температури горіння «за свої гроші», тобто за рахунок зниження теплової віддачі.
Наприклад, в наших піролізних установках (виробляють деревне вугілля), водяна пара від сушки виводиться окремо, а парогазова суміш від піролізу деревини (без пари сушки) направляється в топку, де горить при 1200 ° С і забезпечує теплом всю установку, і ще залишається надлишкове тепло навіть при переробці свежесрубленной деревини. Якщо не відокремлювати пари сушки, то температура горіння відразу впаде до 700-800 ° С.
Висновок: або суші дрова за свої гроші, або купуй підсушене паливо.
Тепер що стосується конструкції і матеріалу котла. Погано ізольовані топки - приблизно те ж, що буржуйка або багаття, тобто гріють, поки топляться. Потрібна теплоізоляція з низьким коефіцієнтом теплопровідності. Бетон (хоч якої марки) - не той варіант, навіть у порівнянні з цеглою.
Щоб зняти тепло, потрібна велика поверхня теплопередачі. У всі часи цінувався не той пічник, який швидко викладав піч, а у якого піч брала мало дров, а давала багато тепла. А це залежало від того, як він викладав димохід, де тепло і знімається.
І, нарешті, про термінологію. Як назвати котел - піролізний, або газогенераторний, або ще як-небудь позагадочнее? Це «бантик», тому що процес спалювання рослинного твердого палива в будь-якому випадку йде через стадію утворення деревного вугілля, тобто піроліз. Навіть в багатті ».
Піроліз (суха перегонка деревини) - розкладання твердого палива при нагріванні без доступу повітря з утворенням газоподібних і рідких продуктів, а також твердого залишку - деревного вугілля.
Газифікація - розкладання твердого палива при обмеженій подачі повітря.
Піролізний газ складається з десятків вуглеводнів, основний з них - метан.