Газогенераторные котлы на твёрдом топливе
Газогенераторные котлы на твёрдом топливе
Газогенераторными называют твердотопливные котлы, в которых при переработке топлива происходит выделение пиролизных газов. Процесс сжигания этих газов протекает при температуре порядка 1100 °С. Такое высокое значение обеспечивает превосходный КПД котлам данного типа и делает конструкцию наиболее эффективной среди всех теплогенераторов на твёрдом топливе. По-другому их ещё называют пиролизными котлами, так как процесс теплового разложения древесины с выделением газов называется пиролизом.
Основное отличие газогенераторной модели от остальных твердотопливных котлов в том, что прямое горение топлива например дров в таком устройстве практически отсутствует. Топливо попадает в такие условия, где оно не горит, а медленно тлеет. Образовавшиеся в результате этого газы сжигаются при температуре, получить которую в условиях прямого горения топлива просто невозможно. Сжигание пиролизных газов является наиболее эффективным способом переработки твёрдого топлива. Практически все вещества, которые содержатся в исходном сырье сгорают.
Вследствие такой полной переработки топлива в дымовых газах практически отсутствует сажа и различные смолы. Образование копоти на стенках дымохода и на внутренних поверхностях камер котла сводится к минимуму. А это значительно упрощает техническое обслуживание устройства. Благодаря тому, что процесс газогенерации достаточно предсказуем и протекает медленнее, чем прямое горение, пиролизная конструкция лучше поддаётся регулировке. В совокупности два этих фактора делают данные котлы лучшими также и по степени комфорта в процессе эксплуатации.
Конструкция газогенераторного котла
В зависимости от производителя конструкция устройства может иметь определённые отличия, но есть базовые элементы, которые присутствуют в каждом пиролизном теплогенераторе. Наибольший объём занимает камера газификации, она же камера загрузки. Здесь вначале работы котла топливо некоторое время просто горит, после чего начинается процесс пиролиза. Чем раньше теплогенератор выходит в режим пиролиза, тем лучше.
Как мы уже знаем, прямое горение значительно менее эффективно, поэтому его продолжительность желательно свести к минимуму. Большинство современных пиролизных теплогенераторов выходят в пиролизный режим не раньше, чем через 40 минут. Газогенераторный котёл начинает работать в режиме пиролиза уже спустя 10 минут после старта.
Наиболее активное тепловое разложение топлива протекает в нижней части камеры загрузки. Здесь обычно изнутри камеры выполняется защитная отделка металла различными материалами с максимально высокими показателями термостойкости. В пиролизных котлах для этого применяется специальная сегментная футеровка из корундового бетона.
Ниже первой камеры располагается камера сгорания. Здесь сжигаются пиролизные газы и достигается максимальная температура. Частично пиролизные газы горят также и в нижней части первой камеры, но наиболее активно этот процесс протекает именно во второй. Здесь с помощью водотрубного теплообменника и водяной рубашки осуществляется съём тепла с горящих газов на теплоноситель (воду), циркулирующий в системе отопления.
Котёл кроме стандартного теплообменника (так же может быть оснащен теплоаккамулятором) оснащён ещё одним — конвекционным. Второй теплообменник расположен на пути следования дымовых газов. Он снимает с них остатки тепла и снижает температуру дымогазов на выходе до 120 °С. Низкая температура дымовых газов исключает вероятность образования конденсата на дымоходе и повышает безопасность работы всей системы.
Преимущества и недостатки
Единственный существенный недостаток газогенераторных котлов — их требовательность к влажности топлива. Например, при работе на дровах, пиролизные котлы большинства производителей не способны работать с сырьём, влажность которого превышает 20%. Такой показатель имеют только очень сухие дрова, которые лежали в сухом помещении или под хорошим навесом не менее 1,5 года. Для газогенераторных моделей допускается использовать дрова с влажностью до 40%.
Пиролизные котлы при использовании хороших сухих дров будут показывать КПД 90%. С повышением влажности топлива КПД, как и у всех котлов, будет снижаться. Тем не менее некоторые модели могут продолжить эффективную работу даже на дровах с влажностью 40%. Этот показатель на практике имеет очень большое значение. Если в разгар отопительного сезона у вас закончатся дрова, то достать топливо с показателем влажности 20% и ниже может оказаться очень непростой задачей.
Благодаря особенностям процесса получения тепла от сжигания пиролизных газов, газогенераторные котлы можно регулировать так же точно, как и газовые или на жидком топливе. Специальная система автоматического управления даёт возможность свести к минимуму необходимость в ручной настройке устройства. Время переработки одной закладки топлива достигает 12 часов — вам не потребуется подходить к котлу чаще, чем 2 раза в сутки. А при желании вы можете использовать теплогенератор в непрерывном режиме, постоянно докладывая топливо в камеру загрузки.
