Что значит газогенераторный котел

Газогенераторные котлы

Газогенераторные котлы на твердом топливе в процессе работы создают условия для выделения газов из древесины. Впоследствии эти газы обогащаются кислородом и сжигаются. Такой подход позволяет максимально использовать тепловой потенциал энергоносителя, что влечет за собой много разных полезностей.

Что такое газогенераторный котел

Есть энергозависимый турбонаддув.

Газогенераторные котлы работают на твердом топливе. В качестве энергоносителя в них могут использоваться дрова и все их производные, например, пеллеты, отходы древесной промышленности средней фракции. Опилки и тырса не подходят. Такие твердотопливные котлы работают в тандеме с обыкновенным дымоходом, то есть воздух для поддержания пламени они втягивают из помещения, в котором установлены. Поэтому для них желательно делать отдельную котельную.

В основном такие агрегаты энергозависимые, в них установлен вентилятор. Его задача контролировать количество подаваемого воздуха для поддержания температуры теплоносителя на выставленном уровне. Конечно, не все нагревателя оснащены автоматическими режимами, некоторые совсем простые:

• топка;
• камера дожига газов;
• патрубок дымохода;
• патрубки для первичного и вторичного воздуха.

В регламенте обслуживающей организации указано как правильно измерить температуру в квартире. Главное условие — это должна делать комиссия.

Иногда только утепление внешних стен панельного дома может решить проблему. Подробнее здесь.

Первичный воздух нужен, чтобы двора в топке разгорелись во время розжига. Когда пламя охватит всю площадь топки, первичный воздух прикрывается. Вторичный воздух подается в камеру дожига газов, он поступает постоянно через узкие воздуховоды.

Газогенераторный котел на дровах может быть одноконтурным и двухконтурным. Одноконтурные подогревают только теплоноситель для системы отопления, а двухконтурные еще и для ГВС. Для этого в топке устанавливается еще один водяной теплообменник. Вода в отоплении и ГВС не пересекаются, это отдельные системы, работающие независимо друг от друга.

Каким образом генерируются газы

Из самого названия газогенераторных котлов на твердом топливе становиться понятно, что агрегат должен генерировать газы. Что это за газы такие и откуда они берутся? Все просто – есть такой процесс, который называется пиролиз. С древнегреческого он переводится как расщепление под воздействие жара. В данном случае расщепляются дрова на две составляющие:

Газы генерируются в несколько этапов.

• неорганические волокна древесины (по сути, дерево);
• пиролизные газы.

Эти газы выделяются при определенных условиях, достичь которых можно только при наличии двух камер горения (первичного и вторичного). Как мы уже сказали, в первичной камере тлеет топливо, а во вторичной дожигаются пиролизные газы. Топливо должно именно тлеть, если будет огонь, то процесс пиролиза становится невозможным. Все потому, что для огня нужен кислород, а пиролиз древесины начинается только при дефиците воздуха.

Важное значение имеет температурный режим. По разным данным, температура должна быть от 200 до 800 градусов, но оптимально когда она составляет 500 градусов – золотая середина.

Когда в топке удерживается высокая температура и практически отсутствует кислород, тогда из дров начинает выделяться пиролизный газ. Он сильногорючий, но проблема заключается в том, что газ именно горит, должно быть пламя. А для пламени нужен кислород, которого в первичной топке нет.

Поэтому пиролизные газы отводятся в камеру дожига, куда постоянно подается вторичный воздух. Обогатившись кислородом, газ под воздействием высокой температуры воспламеняется. Естественно, когда он горит, выделяется тепло, которое идет на подогрев воды ГВС и теплоносителя в системе отопления. В обычных котлах этот газ просто не выделяется, поэтому их КПД ниже, чем у газогенераторных.

Какие преимущества газогенераторных котлов

Первое преимущество уже озвучено – это КПД, который достигает 90%. Для твердотопливных котлов это высокий показатель. Если нагреватель более эффективно использует энергоноситель, соответственно, дров на отопительный сезон пойдет меньше, на этом можно неплохо сэкономить.

Более рациональное использование твердого топлива влечет за собой еще одно важное преимущество – не нужно часто забивать топку дровами. Это актуально в домах, где люди проживают постоянно, ведь не нужно каждые четыре часа заниматься котлом. Что делать работающим в таком случае вообще непонятно. Гидролизный котел на одной загрузке работает 8 и более часов, зависит от размера топки.

СНИПом четко определено какая влажность должна быть в комнате и эти показатели очень важны для вашего здоровья.

О том, как определить влажность воздуха дома читайте в этой статье.

Когда дрова медленно тлеют от них почти не остается золы, чистить нагреватель придется реже. Это сэкономит ваше время и силы, что немаловажно. Итак, подытожим, гидролизный котел дает вам следующие преимущества:

• экономия денег;
• экономия времени на чистку;
• не нужно каждые 4 часа подбрасывать дрова.

Минус один – цена, но хорошая вещь не может быть дешевой. При покупке обращайте внимание на размер топки, объем теплоносителя в котле, тепловую мощность и возможность подключения дополнительного оборудования.

Обвязка газогенераторных котлов

Твердотопливные газогенераторные котлы работают немного стабильнее чем, обычные, но перепады температуры неизбежны. Ведь топливо горит неравномерно, есть периоды простоя, поэтому обвязку нагревателя нужно делать через буферную емкость (теплоаккумулятор). Это резервуар, который аккумулирует излишки тепла во время работы нагревателя и отдает их, когда котел не работает.

Для стабилизации системы в обвязку включают теплоаккумулятор.

Вариантов обвязки может быть много, но мы рекомендуем устанавливать между котлом и буферной емкостью трехходовой клапан и байпас. На трехходовом клапане устанавливается температура в 55 градусов. Вследствие этого котел не испытывает термический шок, когда к нему поступает холодная обратка и растет КПД. За трехходовым клапаном устанавливается циркуляционный насос. И конечно на патрубках котла устанавливается запорная арматура на американках.

Подключение буферной емкости к системе отопления может осуществляться:

• по однотрубной схеме;
• по двухтрубной схеме;
• по коллекторной схеме.

При этом разводка может быть как горизонтальной, так и вертикальной. Для правильной работы контура нужно выбрать теплоаккумулятор объемом не менее 500 литров. Это значение во многом зависит от тепловой мощности всей системы обогрева.

Источник

Газогенераторные котлы. Виды и работа. Применение и устройство

Газогенераторные котлы применяются в производственной сфере и в быту. Отопительный комплекс основан на энергохимическом преобразовании твердого топлива. Древесина самый востребованный природный материал, который используют в качестве сырья из-за свойств его макроструктуры. На рынке представлено огромное количество видов современных отопительных комплексов.

Принцип работы

Газогенераторные котлы основаны на методе пиролиза, на образовании и медленной переработке газа в тепловую энергию.

Под воздействием высокой температуры и при подаче кислорода топливо воспламеняется, начинается процесс горения. Подача воздуха прекращается, начинается медленное тление, выделение оксида углерода. В камеру подается необходимое количество нагретого воздуха, который вступает в термохимическую реакцию с пиролизным газом. Процесс окисления газа усиливается благодаря специальным распределителям воздуха с калиброванными отверстиями. В результате сгорания летучего газа и древесного угля преобразуется необходимое для потребления тепло. Пиролизный процесс протекает медленно, около 12 часов.

В котле сконструирован резервуар для удаления продуктов горения (зольник), установлена защитная водяная система от перегрева. Дымоход выводит угарный газ наружу. Котел изготовлен из высокопрочной стали, имеет блок автоматической настройки режимов.

Конструктивные и функциональные особенности

Газогенераторные котлы конструктивно состоят из двух камер:

1. Камера загрузки и розжига топлива. Через дроссельную заслонку подается воздух для усиления тяги в начале возгорания топлива. Затем, начинается генерация газа и заслонка тяги прикрывается.
2. Камера для сжигания газа. Нагретый воздух подается под давлением в камеру для поддержания процесса.

По принципу функционирования делятся на три вида:

1. Котлы прямой генерации газа. Кислород поступает в топку снизу, а газ скапливается в верхней камере. При умеренной подаче кислорода в верхнюю камеру, под воздействием высокой температуры, начинается горение газа и выделение тепла. Образовавшаяся влага не попадает в область горения. В процессе горения, из конденсата (воды) образуется водород, который обогащает пиролизный газ, повышает мощность котла.
2. Котлы газогенерации топлива обратного типа. Воздух нагнетается в часть, где происходит горение топлива. Под топкой находится камера сжигания выделенного газа. Через форсунку выводится газ в нижнюю камеру, зольник. Нагретые газы посредством теплообменника поступают потребителю. Котлы с такой конструкцией используются для подогрева и подсушки топлива.
3. Конструкции горизонтальной генерации. В резервуаре сгорания газа имеются отверстия для подведения воздуха (фурмы). Через воздушный распределитель и фурмы с высокой скоростью нагнетается кислород для пиролиза. Вывод газа предусмотрен через решетку напротив фурмы. Зона дожига небольшая, сосредоточена между фурмой и отборной решеткой. Положительный эффект заключается в коротком периоде запуска котла и легкой смене режима работы.

Газогенераторные котлы имею небольшие конструктивные отличия, но принцип работы у всех аппаратов одинаковый. Отличаются габаритными размерами, техническими характеристиками, дизайнерским оформлением, ценой.

Перспективы и применение

Газогенераторные котлы используются для промышленных целей и в быту, для обогрева помещений. Существенно отличаются от обычных твердотопливных конструкций, с процессом горения и получением тепла. Приобретают генераторные котлы для частных домов, обогрева теплиц, складских и гаражных помещений. Они перспективны для обогрева больших производственных площадей.

Установка конструкции возможна как на улице, так и внутри помещения, в подвале дома. Котел снабжен системой водяного охлаждения, которую можно использовать для забора горячей воды. Автоматически регулируемая тяга настраивает режим горения. Особенно востребованы газогенераторные котлы в таких регионах России, как Дальний Восток и Сибирь. Необходимость автономных источников тепла и газа вызвана удаленностью территорий от газораспределительных, энергетических систем и трубопроводов.

Достоинства

• Высокий уровень экологичности, минимальный процент выброса в окружающую среду оксидов.
• Выделяемая энергия эффективно передается теплоносителю, а в атмосферу выбрасывается незначительное количество тепла.
• Высокий КПД за счет конструктивных особенностей, теплоноситель получает тепло от всех деталей и поверхностей внутри котла. В обычных твердотопливных котлах не достигается столь высокая температура и мощность.
• Возможность регулировки мощности котла в широком диапазоне.
• Использования любого вида твердого топлива, универсальность.
• Поддержания постоянной настроенной температуры, благодаря автоматическому блоку терморегулятора. Контроль за состоянием температурного режима, наличие датчика.
• Возможность автономной работы. Для эффективной работы не требуется электроэнергия.
• Экономичность, минимальный расход топлива. По сравнению с твердотопливными котлами прямого горения расход в пять раз меньше.
• Практичность, не остаются продукты сгорания, не требуется частая чистка зольника.
• Высокая пожаробезопасность, облачен в прочный термоизоляционный кожух. Котел снабжен водяным контуром охлаждения от перегрева, который можно использовать как источник горячего водоснабжения для бытовых нужд.
• Возможность самостоятельного обслуживания. Прост и удобен в эксплуатации.
• Длительный срок эксплуатации, эстетически выполненный в современном стиле.

Недостатки

• Высокая стоимость.
• Мощность снижается при использовании влажного топлива.
• Температура обратного отопления не должна быть ниже 60 градусов, существует опасность выпадения конденсата в газоотводе.
• При работе котла на мощности ниже 50 % выпадают в осадок продукты сгорания и оседают в газоходе.
• В некоторых конструкциях воздух подается вентилятором, следовательно, такие котлы энергозависимы. Недостаток не критичный, так как при отсутствии электроэнергии можно использовать компактный генератор.

Газогенераторные котлы незаменимы в энергосберегающих коттеджах и домах, вырабатывают тепловую энергию более суток на одном топливном вложении.

Критерии выбора

Выбирают печь в зависимости от способа и условий использования.

Критериями являются:

• Мощность.
• Площадь отапливаемого помещения.
• Вид и качество используемого топлива.
• Объем и частота загрузки топлива.
• Эстетическая составляющая печи.
• Габариты.

Способ и место установки. Качество товара и авторитет изготовителя играют важную роль в подборе варианта. На выбор существенно влияет цена, которая соответствует техническим характеристикам и качеству. Котлы по эффективности превосходят аналоги, однако, не разрекламированы и недооценены потребителем на рынке.

Источник