Котлы на дровах газогенераторные котлы: Газогенераторные котлы — особенности и принцип работы

Газогенераторные котлы — особенности и принцип работы

Главная >

Статьи >

Газогенераторные котлы

Газогенераторные либо пиролизные (по принципу работы) котлы пользуются спросом благодаря высокой экономии топлива в сочетании с привлекательным КПД.

Основные характеристики котлов газогенераторов

• Главным отличием газогенераторных котлов от других аналогов отопительного оборудования является объем камеры загрузки. Ряд производителей данных агрегатов существенно увеличивают этот модуль, благодаря такому конструктивному новаторству котлы-газогенераторы способны функционировать сутки и более до следующей загрузки. Также используется программируемый блок, посредством которого можно управлять температурным режимом, причем как в целом в помещении, так и с установлением разницы для прямой подачи и обратки. На основе вводимых корректировок выбирается определенный режим работы пиролизного котла.
• Газогенераторные котлы подразделяются по виду топлива. Чаще всего потребитель отдает предпочтение универсальным моделям, в которых можно использовать сразу несколько видов энергоресурсов. Хотя замечено, что древесина существенно увеличивает КПД агрегата.
• Важным моментом считается и расположение камеры сжигания, что влияет на эксплуатационные характеристики. В большинстве случаев верхняя установка данного модуля указывает на энергозависимость отопительного оборудования, в связи, с чем общую схему следует дополнить генератором или источником бесперебойного питания во избежание нештатных ситуаций в энергоснабжении и сбоев в программе настроек.
• В сравнении с иным оборудованием для отопления монтаж газогенераторных котлов существенно проще, благодаря отсутствию необходимости получения разрешения на установку, а также использованию дымоходов с простой конструкцией, без ограничений по высоте и температурному режиму.

Принцип функционирования газогенераторных котлов

1. В герметичную топку помещаются дрова и с помощью запальника зажигаются.
2. В камере температура при помощи горелки достигает до 200-800 градусов.
3. Происходит окисление топлива, в процессе чего выделяется газ.
4. При смешивании с кислородом образуется горючая смесь.
5. Горючая смесь поджигается, что приводит к выделению тепловой энергии.

Схема работы газогенераторного котла

Котлы газогенераторы — преимущества и недостатки

Стоимость газогенераторных котлов несколько выше аналогичного оборудования, работающего по другому принципу. Это объясняется выгодами, которые получает потребитель в результате эксплуатации подобных агрегатов:

• Использование любых видов твердотопливных энергоресурсов.
• Эти котлы иначе называют устройствами длительного горения, благодаря низкой скорости сгорания топлива.
• Упрощенная эксплуатация в сочетании с минимальным уходом.
• Точное программирование температурного режима.
• Абсолютная экологичность, минимизация вредных выбросов в атмосферу.
• КПД достигает 100%.

При выборе той или иной модели пиролизных котлов следует учитывать и особенности:

• Высокая масса оборудования.
• Энергозависимость некоторых моделей.
• Интервал в закладках топлива хоть и продолжителен, но все-таки необходимость участия человека в функционировании агрегата присутствует.

Статьи по теме:

На сколько хватает автономной газификации?

Плюсы и минусы автономного газоснабжения

Газопоршневые установки, электростанции

Выбор котла на дачу, в коттедж

Автономная газификация — требования

Требования к котельным

Как выбрать газгольдер

Свойства сжиженного газа

Провести газ быстро

Остались вопросы? Мы поможем Вам сделать правильный выбор!

Преимущества и недостатки газогенераторных котлов

 

При недостатке дешёвых энергоносителей можно собрать систему теплоснабжения с использованием высокоэффективных отопительных агрегатов, таких как газогенераторные котлы.

В результате сжигания традиционного топлива (любой вид древесины и ее отходов) они способны производить горючие газы, варианты применения которых заключаются в следующем.

 

• 1.    Выделенный газ поступает к кухонной газовой плите.
• 2.    Происходит сжигание газа непосредственно в газогенераторном пиролизном котле, благодаря чему обеспечивается обогрев помещения. 
• 3.    Газ поступает в двигатель внутреннего сгорания (ДВС), служащий электроприводом генераторного оборудования.

 

Данный вид отопительного устройства способствует получению электрической энергии в местах, где отсутствует возможность установить линии электропередач, произвести прокладывание газопровода и осуществить подвоз газовых баллонов.

 

Преимущества оборудования

 

 

• •    КПД составляет 85…95 %, при этом у традиционного твердотопливного агрегата – не выше 60 %.
• •    Топливо сгорает на 100 %, благодаря этому топка и газоход не требуют регулярной очистки.  
• •    Горение плавно регулируется в диапазоне 40…100 % мощности, благодаря этому работу газогенераторного котла легко автоматизировать.
• •    В моделях длительного горения 1 дровяная закладка горит 9…11 часов (в традиционном отопительном аппарате лишь 4…5 часов). В аппаратах с верхним горением процесс работы при единоразовой закладке дров составляет сутки, а уголь перегорает около недели.
• •    Выброс токсических элементов в атмосферу наименьший. 
• •    Высокая экономичность.
• •    Нет необходимости подсушивать топливо до 20 %, многие модели приспособлены к работе со свежесрубленным деревом (около 50 % влажности).
• •    Возможность закладывания в топку неколотых бревен до 100 см длиной.
• •    В качестве альтернативы дровам использование в пиролизном оборудовании резины, полимерных материалов.
• •    Повышенный уровень безопасности благодаря автоматизации процессов горения и использования специальных материалов для производства.
• •    Высокий КПД.
• •    Универсальность и эффективность.

 

Основные недостатки

 

 

• •    Цена в среднем в 2 раза превышает стоимость традиционных твердотопливных моделей.
• •    Энергозависимость, поскольку для подкачки воздуха применяется электровентилятор.
• •    При мощности менее 50 % характерна нестабильность горючих процессов, из-за чего выпадает в осадок дёготь, интенсивно накапливающийся в газоходе.
• •    Если температура обратки меньше 60 °С, в газоходе образуется конденсат.

 

Виды котлов

 

1.    Прямой газогенерации. Согласно схеме конструктивное отличие таких моделей в том, что кислород идет сквозь решетчатую пластину снизу, а газ – сверху. При этом влага из древесины в область горения не поступает, вследствие чего требуется ее отдельное подведение. Обогащение газового потока водородом из воды увеличивает силовые характеристики аппарата.

Оборудование может работать на полукоксовом или антрацитном угле небитуминозного типа.

 

2.    Обратной газогенерации. Их конструктивная особенность состоит в том, что газовый поток направляется в среднюю область горения, а его забор осуществляется ниже – в поддувале. Как правило, в газогенераторных котлах на дровах отобранная газовая масса идет на прогрев топлива в топке. Для работы таких аппаратов требуется топливо смолистого типа: дерево, древесный уголь и отходы их производства.

 

 

 

3.    Горизонтальной газогенерации. Отличие состоит в том, что нагнетенный воздушный поток поступает с боковой части корпуса сквозь фурмы. Его отбор осуществляется напротив из газоотборной пластины. Участок интенсивной газификации в таком агрегате небольшой и сосредоточен внизу фурмы возле газоотборной пластины. Продолжительность запуска газогенераторных котлов на дровах данного типа минимальная, они свободно перестраиваются при изменении режимов работы.

Цена на них выше, чем у предыдущих моделей, однако эффективность работы оправдывает вложенные средства.

 

Устройство котла Бастион

 

Он представляет собой пару металлических обечаек, вставленных друг в друга с межстеночным расстоянием в 30…50 см с циркулирующим теплоносителем. В верхнем ярусе имеется вторичная топка для полного догорания газов. За счет работы форсунок сюда поступает вторичный воздух. Вверху допускается установка регулятора тяги.

 

 

Сзади резервуара располагается фланец для шиберной заслонки, соединяющий общий канал с дымоходом для вывода отработанных газов. В конструкции газогенераторного котла отопления предусматривается загрузочное дверное окошко, а также верхнее окно для контроля вторичной камеры. Трубопровод «ДУ-50» используется для подачи нагретой жидкости, сверху – прямая труба, снизу – обратная для возврата воды.

В нижней части дверки имеется отверстие для подачи воздуха, а также регулировочная заслонка, работающая параллельно с тяговым регулятором за счет цепочного сцепления или вручную. При изменении ее положения можно управлять интенсивностью рабочего процесса.

Котлы газогенераторные твердотопливные этой марки в верхнем ярусе имеют специальное технологическое отверстие, предназначенное для крепления термометра, а позади него устанавливается предохранительный клапан, обеспечивающий безопасность работы.

Оборудование данного типа рекомендуется устанавливать в помещениях, оснащенных в соответствии с разработанными государственными нормами к котельным.

Наружные дровяные котлы против. Внутренние дровяные котлы —

Если вы живете в сельской местности (вы читаете это, так что, скорее всего, так и есть), вы, вероятно, знакомы с наружными дровяными котлами, также известными как наружные водогрейные печи, наружные дровяные печи, OWB или водяные обогреватели. Наружные дровяные котлы представляют собой небольшие лачуги с металлическими стенками размером с надворную постройку, часто окрашенные в темно-синий, зеленый, коричневый или черный цвет, с короткой дымовой трубой.

Наряду со стрижкой кефали, уличные дровяные котлы стали популярными в 19 веке.90-е. Благодаря использованию дымовых сигналов и заметному расположению во дворах, уличные дровяные котлы (к сожалению) стали публичным лицом дровяной промышленности.

Тем временем в домах по всей стране установлены десятки тысяч внутренних дровяных котлов чистого горения, но они, как правило, остаются незамеченными, что во многих отношениях хорошо. Подобно тому, как бабушка обожает своего внука, который избегает неприятностей, мы рады, что домашние дровяные котлы избежали дурной славы по неправильным причинам.

Наружные котлы, как правило, представляют собой топки из грубой стали, окруженные водой, а затем покрытые изоляцией и металлическим сайдингом. Наше тестирование более качественной модели наружного деревянного котла показало около 4 дюймов изоляции из распыляемой пены на верхней части котла, но только 1-2 дюйма пены на других сторонах.

Часто наружные дровяные котлы содержат несколько сотен галлонов воды, которая выходит в атмосферу через вентиляционное отверстие и требует обработки для предотвращения коррозии и замерзания. Некоторые наружные дровяные котлы в последние годы имели улучшенную конструкцию горения, но большинство из них, по сути, представляют собой бочку с огнем, вокруг которой находится еще одна бочка с водой.

Наружные дровяные котлы часто имеют очень большие топки и дверцы, предназначенные для стимулирования сжигания больших кусков дерева. Обычно они включаются и выключаются по мере необходимости, что может привести к очень дымным ожогам.

Что такое внутренний дровяной котел?

Несмотря на то, что внутренние бойлеры имеют тщательное покрытие и изоляцию, они не являются атмосферостойкими. Это означает, что внутренние котлы не могут стоять снаружи. Однако они могут располагаться в отдаленных зданиях. Выносные закрытые котельные требуют 4 стены, крышу, изоляцию, электричество и воду.

Внутренние котлы компактны по сравнению с уличными котлами и содержат относительно небольшой объем воды. Вода находится под давлением и обычно представляет собой чистую необработанную воду. Внутренние котлы предназначены для использования на сухих дровах размером с печь. В большинстве внутренних котлов, даже тех, которые существовали до принятия норм EPA, используется двухступенчатая конструкция сгорания, также известная как газификация древесины. Для получения дополнительной информации о газификации древесины посетите эту страницу.

В современных внутренних котлах используется аккумулирование тепла для быстрого и быстрого разведения огня. За ними нужно ухаживать только каждые 12-24 часа. Вот видео, которое показывает, на что похожа эксплуатация внутреннего котла Fröling.

Плюсы и минусы каждого из них

Внутренние и наружные котлы имеют разные характеристики, и для каждого из них есть определенные плюсы и минусы. Между доступом к древесине, возможностью образования дыма, требуемым временем, безопасностью и стоимостью есть несколько причин, по которым внутренний котел может быть лучшим вариантом.

Подумайте о значении каждой локации. Несмотря на то, что котел снаружи может сэкономить место в помещении, вам придется бороться с дымом вокруг вашего дома, дымом на вашей одежде и бороться с плохой погодой, и все это связано с наличием прибора снаружи. Понимание этих плюсов и минусов может помочь вам принять решение о покупке котла.

Трудозатраты против комфорта

Вынос котла на открытом воздухе к поленнице немного снижает трудозатраты, но теперь оператору необходимо выходить на улицу, чтобы ухаживать за огнем на морозе. Это как пойти за покупками, а затем положить продукты в кладовку рядом с подъездной дорожкой, а не заносить их в дом; Вы также можете поставить холодильник на улицу.

Наши клиенты, покупающие внутренние котлы, пару раз в неделю приносят свои дрова внутрь, а затем наслаждаются загрузкой своих котлов в чулках, защищенных от дождя, ветра и холода. Некоторые из наших клиентов бездельничают, загружая свои котлы, наслаждаясь пивом и наслаждаясь чудесами газификации древесины.

Трудозатраты против времени

Наличие огромных топок и дверей позволяет меньше обрабатывать дрова перед сжиганием. Тем не менее, использование больших нерасколотых дров почти гарантирует, что дрова не будут достаточно сухими для хорошего сгорания. Когда дрова хранятся рядом с наружным котлом при отрицательных температурах, они наверняка не будут хорошо гореть, когда их впервые поместят в котел. Даже сухие дрова, помещенные в топку наружного котла, могут содержать 20% льда.

Представьте себе 150-фунтовую партию древесины с содержанием влаги 20%. Он будет содержать 30 фунтов льда, что составляет более 4 галлонов. Как думаете, сгорит? С дровами и дровяными приборами каждая дополнительная температура улучшает горение. Плохое качество древесины тратит большую часть энергии в древесине прямо в дымоход в виде дыма.

Поскольку большая часть топлива расходуется в дымоходе, для получения того же тепла требуется в 2-3 раза больше дров, чем можно было бы получить из более мелких и сухих кусков дерева в одобренном Агентством по охране окружающей среды комнатном дровяном котле. Весь этот дым, «выбрасываемый впустую» уличными дровяными котлами, становится неприятностью или, что еще хуже, опасным для здоровья.

Чистота и дым

Установка котла снаружи гарантирует, что дым и мусор не попадут в дом. Это нормально до тех пор, пока человеку, ухаживающему за огнем, не придется наклоняться в потоке дыма, вырывающегося из загрузочного люка наружного котла. Конечно, дым не в доме, а в лице оператора и во дворе соседа.

В отличие от этого, внутренние котлы, которыми управляет Tarm Biomass, практически не выделяют дыма. Мало того, что они сжигаются партиями, что означает, что котел не перезагружается на полусгоревшую подушку из дров, но котлы строятся с дымовыми колпаками, которые во время загрузки втягивают выходящий дым обратно в котел.

Дрова не очищаются от грязи, и мы не можем утверждать, что метла или пылесос удобны вокруг зоны загрузки котла. С другой стороны, можно утверждать, что внешний вид закопченного котла во дворе и грязь, просачивающаяся в дом после заполнения котла, также не вызывают особого интереса.

Безопасность против комфорта

Нам кажется странным, что безопасность является решающим фактором, на который обращают внимание люди, выбирая наружные котлы. Было бы безумием выносить тостер или кухонную плиту на улицу в целях безопасности или во избежание беспорядка, так зачем же ставить дровяной котел снаружи? Из-за циклов замерзания и оттаивания земля вокруг уличного дровяного котла может превратиться в грязь или ледяной покров. С грязью и льдом под ногами при переноске больших кусков дров ситуация не совсем безопасная.

Правда в том, что внутренние бойлеры безопасны. Дровяные котлы Fröling максимально теплые на ощупь. Зона горения окружена водой, а затем покрыта теплоизоляцией. Котлы проверены на безопасность и сертифицированы, имеют резервные средства управления и практически не производят креозот в дымоходе. Котлы настолько хорошо изолированы, что расстояния до горючих материалов могут составлять не более 6 дюймов.

Периодическое сжигание без дыма и чистоты. Вытяжные вентиляторы препятствуют утечке дыма во время сжигания. Удаление золы нечасто и легко. Потому что наши внутренние котлы загружаются партиями и между топками нет ухода, шансы улетучивания угольков малы.0003

Стоимость установки

Многие владельцы уличных дровяных печей учатся этому на горьком опыте. Простой комплект печи с насосом, коротким дымоходом и изолированной трубой звучит легко и привлекательно с финансовой точки зрения. Просто плюхните его и подключите. Есть несколько проблем с этим предположением.

Во-первых, траншея для подающей и обратной труб должна быть ниже линии промерзания, чтобы уменьшить потери тепла, но размещение изолированной трубы в грунтовых водах также не способствует тепловым потерям. Большие траншеи инвазивны и дороги. Внутренние дровяные котлы не требуют дорогостоящих траншей и закапывания изолированных труб.

Кроме того, поскольку внутренний трубопровод относительно недорог, он обычно имеет правильный размер, в то время как многие наружные котлы продаются с 1-дюймовой трубой меньшего размера, независимо от мощности котла. Использование универсального подхода с подземным трубопроводом дает примерно такой же смысл, как ставить мопедные шины на автомобиль. В реальности 1-дюймовая труба должна нести не более 100 000 БТЕ/ч. а затем не более 50 футов в одну сторону (100 футов для подачи и возврата вместе взятых).

К уличной дровяной печи также необходимо будет подвести силовой провод. Приступив к работе, многие быстро понимают, что тушение пожара в холодный дождь и снег далеко не идеально. Следовательно, многие люди размещают уличные котлы на плите, а затем строят укрытие над уличным дровяным котлом. Экономия на установке быстро уменьшается.

В отличие от этого, когда в помещении есть место, внутренние котлы почти всегда дешевле в установке. Кроме того, внутренние котлы Fröling сконструированы как армейские танки. Они переживут наружные дровяные котлы. Внутренние дровяные котлы находятся под давлением, как и большинство традиционных котлов. Это означает, что для подключения к существующей системе не требуется дополнительных насосов, потребляющих электроэнергию, или дорогостоящих теплообменников.

Поскольку внутренние котлы Fröling находятся под давлением, их вода также не требует технического обслуживания и обычно не требует использования химических веществ, замедляющих коррозию, или антифриза. Тем не менее, если части системы отопления подвержены риску замерзания, использование антифриза не является проблемой.

Мы понимаем, что в некоторых системах отопления нет места для внутренних дровяных котлов. Для этих целей разумным выбором могут быть одобренные EPA наружные дровяные котлы, правильно установленные и работающие на сухой древесине. Тем не менее, из-за низких дымоходов и частых циклов задымления следует тщательно учитывать близость к соседям.

Уличные котлы нельзя топить в межсезонье или летом, если дым может воздействовать на соседей. Внутренние котлы, используемые с аккумулированием тепла, обычно подходят для использования в любое время года, но даже при чистом сжигании присутствует запах древесного дыма, против которого могут возражать некоторые соседи.

Техническое обслуживание

Внутренние и наружные котлы имеют разные требования к техническому обслуживанию.

Наружные котлы не находятся под давлением, а это означает, что они должны использовать химические вещества для защиты стали и железа от коррозии. Без подтверждения ежегодных испытаний воды многие производители наружных котлов не будут соблюдать гарантию на продукцию. Без кислорода и химикатов для поддержания pH наружные котлы, циркуляционные насосы и клапаны могут засориться из-за ржавчины или протекать. Внутренние котлы обычно не требуют технического обслуживания воды. При работе с аккумулятором тепла нет липкой смолы в зонах теплообмена, что также означает простоту обслуживания. Кроме того, избегая коррозионной смолы в топке, внутренние котлы периодического сжигания прослужат намного дольше.

В то время как старомодные наружные дровяные котлы были очень простыми и требовали незначительного обслуживания, кроме водно-химического режима, современные наружные котлы содержат многие из тех же систем сгорания, что и внутренние котлы, а это означает, что обслуживание компонентов горения аналогично. Однако циклическое включение и выключение котлов с современными конструкциями сжигания приводит к накоплению сажи, что снижает теплопередачу и затрудняет очистку. В худшем случае скопившаяся сажа в топке котла может вызвать коррозию и на удивление быстро разъесть сталь. Это одна из причин, по которой Tarm USA требует аккумулирования тепла в своих котлах.

Зола образуется из негорючих минералов в древесине. Следовательно, чем эффективнее котел, тем меньше будет потребляться дров и тем меньше образуется золы. Внутренние котлы сжигаются в периодическом режиме, а это означает, что существует множество возможностей для очистки от золы без сжигания горячего огня. В большинстве случаев золу из дровяных котлов Froling удаляют каждые 7-14 дней в зависимости от расхода древесины.

Внутренние и наружные котлы имеют теплообменные трубки для передачи тепла от дыма к воде. Содержание этих труб в чистоте необходимо для эффективного использования древесины. Поэтому наличие простых в использовании встроенных механизмов подметания труб является важной особенностью. Без встроенных механизмов подметания теплообменника требуется ручная очистка щетками с металлической щетиной. Ручная чистка — трудоемкая и грязная работа, особенно если в теплообменных трубках много смолы. Прежде чем принимать какое-либо решение о покупке котла, важно узнать, как должны очищаться поверхности теплообмена.

Помимо функций самоочистки, Fröling также предлагает автоматические самоочищающиеся котлы на пеллетах. Современные пеллетные котлы Froling, такие как PE1, требуют гораздо меньшего обслуживания благодаря низкозольному топливу на древесных гранулах и автоматике самоочистки.

Традиционные уличные дровяные печи WoodMaster

Традиционные дровяные печи серии Titanium

Уличные дровяные печи

Обогревайте помещение за гораздо меньшие деньги, чем мазут и пропан. Владельцы, у которых есть источники лома или рубят их сами, в основном устраняют свои затраты на «топливо». Экономия энергии позволяет традиционным владельцам дровяных печей на открытом воздухе значительно снизить затраты на тепло.

Узнать цену

Опции для удовлетворения ваших потребностей в отоплении

В США традиционные печи предназначены только для нежилых помещений.

Традиционный титановый флаер

Что такое традиционная наружная дровяная печь?

Традиционные уличные печи WoodMaster производят экономичное, естественное и безопасное тепло. Они совместимы с большинством существующих и новых систем отопления, включая горячую воду, принудительную вентиляцию, жидкостное отопление, плинтус с лучистым покрытием и многое другое. Они предназначены для обогрева зданий, гаражей, мастерских и других помещений, а также систем горячего водоснабжения.

WoodMaster 3300

Обзор: Наружная дровяная печь WoodMaster 3300 с одним нагревательным контуром является экономичным выбором, когда нет необходимости в нескольких подключениях. Печь 3300 комфортно отапливает здание среднего размера и горячую воду в нем.

Узнать больше

WoodMaster 4400

Обзор: Уличная дровяная печь WoodMaster 4400 имеет двойной трубопровод для обогрева офисных помещений, магазинов и других объектов, включая воду. Его большая топка, большая топливная дверца и более высокая мощность Btu обеспечивают простоту использования и максимальную эффективность.

Узнать больше

WoodMaster 5500

Обзор: Уличная дровяная печь WoodMaster 5500 имеет двойной трубопровод и идеально подходит для ферм и предприятий, обеспечивая теплом амбар и большой магазин или коммерческое здание среднего размера. Увеличенный запас топлива для более высокой теплоотдачи, а также большая дверца (более двух на два фута) для облегчения загрузки делают его эффективным выбором для сельскохозяйственных или коммерческих приложений.

Узнать больше

WoodMaster 6500

Обзор: Дровяная печь WoodMaster 6500 повышенной мощности оборудована четырьмя нагревательными контурами и имеет двойные дверцы для больших загрузок дров.