Сучасний приватний будинок вимагає від власника багато витрат і зусиль. І справа навіть не у вартості матеріалів і обладнання, а в проблемі вибору оптимального варіанту.
Житло потрібно не тільки побудувати, але і передбачити всі необхідні комунікації, в тому числі і опалення.
Складна економічна ситуація знову звертає увагу на використання твердопаливних печей і котлів, пропонуючи новий погляд на звичні речі.
Ще зовсім недавно торф, дрова та інше тверде паливо поступалася за своєю ефективністю газу, але поява піролізних котлів для опалення будинку та печей тривалого горіння змінило розстановку сил.
Принцип роботи піролізних опалювальних систем і ККД
Пристрій піролізного котла. (Для збільшення натисніть)
Саме по собі тверде паливо горить повільно, і для повного згоряння всіх димових газів необхідна висока температура. Це і є піроліз – процес, при якому, розпад органічних речовин відбувається під дією високих температур.
Від звичайного спалювання він відрізняє обмеженням доступу кисню до палива, щоб уникнути втрати первинної енергії горіння. На цьому побудована робота піролізних котлів і печей (газогенераторів).
Структурно піролізний котел має 2 газоплотные камери, пов’язані форсункою. В перше відділення (камера первинного згоряння) закладають паливо і розпалюють котел.
Іншим відмітним моментом роботи газогенераторів є вихід котла на закритий режим. Він починається після того, як вогонь повністю охопить паливо. Потім, примусово припиняється доступ вільного повітря і пряме горіння припиняється. Фактично одна частина палива горить, а інша – тліє.
Але що виділяється при цьому тепла достатньо для утворення піролізного газу, який перетікає в друге відділення (камера згоряння або допалювання). Завдяки певній порції вторинного повітря гарячий газ спалахує, відбувається виділення теплової енергії і теплоносій котла нагрівається.
Піролізна піч
Що стосується піролізної печі, то це прямокутний контейнер з вбудованою двокамерної герметичною топкою. Камера згоряння оснащена припливно-витяжним вентилятором і щільною дверцятами. У неї завантажують і підпалюють паливо. Після схоплювання полум’ям, надходження повітря зменшують, прикривши дверцята топки.
Друге відділення в печах часто поєднують з воздуховодом або ж воно є підставою димоходу. Рух газів забезпечується або за рахунок вентилятора (як основного припливно-витяжного, так і окремого), або за рахунок природної тяги на основі герметичних заслінок.
Зазвичай в піролізних печах дрова практично повністю згорають, залишаючи мінімальна кількість золи (її можна видаляти раз в тиждень), але при необхідності, можна вилучати повністю згорілі залишки дров. Для цього використовується поворотна реторта – кругла частина контейнера печі.
Принцип повного згоряння в два етапи і збільшена топка дозволяє збільшити ККД піролізного котла до 90-93%, а що стосується аналогічних печей тривалого горіння — до 85%, в порівнянні із звичайними.
Чим топити
Піролізні котли досить універсальні щодо використовуваного палива. Їх «всеїдність» дозволяє працювати на дровах, кам’яному вугіллі, пеллетах і торф’яних брикетах, відпрацьованому маслі, а в деяких випадках вони виступають в якості побутового утилізатора, який впорається з відходами деревини, целлюлозосодержащіе відходами і підійде навіть для спалювання автошин.
І все ж, найбільш поширеними залишаються такі види палива.
Дрова. Розпиляні бруски дерева завдовжки до 40 см – найпоширеніший природний матеріал, який застосовується для опалення. Вибір порід деревини для опалення залежить від таких характеристик як:
- час згоряння;
- тепловіддача. Багато тепла дають березові дрова, але можуть стати причиною утворення дьогтю, якщо повітря буде мало. Схожі властивості і у хвойних. Найбільше тепла віддають дубові дрова, але цінність породи занадто висока для топки;
- практичність використання. Вільха і осика утворюють найменшу кількість сажі і часто використовуються для самоочищення димоходів;
- цільове використання. У котлах для опалення застосовуються будь-які листяні дерева, а для печей і камінів краще використовувати березу, сосну, вільху, ясен або ліщину.
Пелети. Цей універсальний вид твердого палива по суті є спресованим у дрібні циліндричні гранули сировиною рослинного походження.
В якості вихідного матеріалу виступають:
- відходи заготовок сільського господарства (солома, некондиційний льон, лушпиння соняшника тощо);
- відходи пиломатеріалів і лісозаготівель (тріска, кора, гілки, стружки);
- торф.
В основі класифікації пелет лежить сировинної ознака (деревні, солом’яні, кукурудзяні), а екологічність палива ґрунтується на відсутності клейовий складової при пресуванні. Кріплення забезпечує природний полімер лігнін, высвобождаемый під тиском самих матеріалів.
Кам’яне вугілля. Раніше його називали окаменевшим сонячним світлом. Осадове викопне має широкий спектр застосування, в тому числі і як паливо.
Горить вугілля в два етапи: спочатку утворюються леткі речовини, а потім – сам кокс (твердий залишок). Піролізний вугільний котел тривалого горіння зазвичай використовується для обігріву виробничих приміщень.
Паливні брикети. Інша поширена назва – евродрова. Основним матеріалом для них виступає те ж сировина, що і у пелетах, тільки пресується у вигляді брикетів циліндричної форми більшої довжини (до 45см).
Ключовим моментом при виборі піролізного котла опалення або печі є витрата палива, який, як правило, вказаний у паспорті до кожної конкретної моделі котла.
Але необхідно враховувати і такі параметри:
Якщо порівняти основні види палива по теплотворної здатності, то виходить наступне:
Вид палива Тепловіддача, ккал/кг
Дрова 2500
Пелети 4500
Деревне вугілля 7500
Кам’яне вугілля 7400
Мазут 9800
Природний газ 8300
Питома теплота згоряння твердого палива:
Дрова вологістю до 20% — 3590 ккал/кг
Дрова вологістю 50% — 1870 ккал/кг
Деревні брикети — 4500 ккал/кг
Найбільш оптимальним застосуванням газогенератора в побуті є пелетний піролізний котел тривалого горіння, але необхідно уважно ставиться до вологості використовуваного палива. Бажано, щоб вона не перевищувала 30%.
Дивіться відео, в якому досвідчений користувач проводить експеримент: чим краще топити піролізний котел — дровами чи паливними брикетами: