Несмотря на высокую себестоимость, после приобретения, газогенераторный котел на твердом топливе, помогает сэкономить на отоплении, за счет снижения расхода топлива на 15-20%. Дополнительным преимуществом является длительное время работы газогенератора от одной закладки.

Устройство газогенераторного котла

Современный отопительный газогенераторный котёл на твёрдом топливе, мало чем напоминает первые газогенераторы. В результате конструкторских и инженерных решений, внутреннее устройство и внешний вид претерпели существенные изменения. Прежним остался только используемый принцип работы, заключающийся в следующем:

• Древесина, при горении, выделяет небольшое количество углекислого газа. Этот процесс называется газогенерацией или окислением.
• Если создать необходимые условия, скорость горения замедляется, а количество CO увеличивается.
• Углекислый газ, после смешивания с воздухом в необходимых пропорциях, образовывает горюче-воздушную смесь.
• Газо-воздушная смесь хорошо горит, и при этом выделяет дополнительную тепловую энергию.

Конструкция и устройство отопительного газогенераторного котла на твердом топливе, отличается, в зависимости от модели и производителя. Обязательно присутствуют следующие узлы:


В зависимости от модели, процесс горения осуществляется в полностью автономном режиме или с определенным участием человека. Классические агрегаты, работающие на древесине, загружаются вручную. Настройки подачи воздуха, удаление золы и другие функции, выполняются с помощью человека.

Автоматические котлы на , работают в полностью автономном режиме. Весь процесс, начиная от подачи воздуха и заканчивая удалением отходов сгорания, контролируются автоматикой.

Технические условия для газогенерации

Газогенерация или выделение углекислого газа, в процессе окисления древесины, может начаться только при определенных условиях:

• Ограниченный доступ воздуха – чтобы начал выделяться газ, требуется ограничить приток воздуха, заставив древесину буквально тлеть.
• Высокая температура – дерево обугливается, превращаясь в углерод и смешиваясь с кислородом, образует углекислый газ. Для продуцирования CO, требуется поддерживать в топке нагрев свыше 600°С.
• Влажность – сырая древесина, при нагреве, выделяет вместо углекислого газа пар. Для газогенерации требуется, чтобы влажность не превышала 20%.

Бытовые газогенераторные твердотопливные котлы отопления отечественного производства, менее прихотливы к качеству используемой древесины. В моделях с вертикальной загрузкой и , допускается применение дров с влажностью от 30 до 42%.

Расход топлива в газогенераторных котлах

Котлы на твердом топливе с газогенераторным горением, имеют несколько преимуществ, делающих их эксплуатацию экономичной:

• Горение топлива в газогенераторных котлах осуществляется медленней, по причине отсутствия интенсивного притока воздуха. При тлении дерева выделяется меньшее количество тепла, чем при полноценном горении. Недостаток тепловой энергии компенсируется при дожиге выделяемого углекислого газа.
• Расход топлива, по сравнению с классическими котлами, сокращен на 15-20%. При этом, количество тепла, выделяемого при сжигании, практически не уменьшилось.
• Использование автоматики сокращает расход топлива, еще, по крайней мере, на 10%.

Твердотопливный газогенераторный котёл длительного горения, предназначенный под древесину, работая на угле, быстро выходит из строя. Поэтому, топить газогенераторы следует исключительно деревом или его отходами. Исключение составляют модели, специально предназначенные для работы на угле.

Можно ли сделать из простого котла, газогенераторный

Принцип работы газогенераторного твердотопливного котла подразумевает использование обязательных узлов в конструкции:

• Топки и камеры дожига – в устройстве газогенераторов специально предусматривается увеличенная топочная камера. Дожиг осуществляется в отдельной камере, изготовленной из шамотного кирпича.
• Теплоноситель окружает не только топку, но и ломаный дымовой канал, расположенный внутри котла. Схема теплообменника достаточно сложная. Теплоноситель должен окружать не только топку, но и дымовые каналы.

Сделать газогенератор из уже существующего дровяного котла возможно, но, при этом, придется столкнуться со следующими сложностями:

• Ограничение в размерах топочной камеры – для создания необходимой в процессе газогенерации температуры, потребуется полноценное горение дров в течение получаса. Все топливо сгорит приблизительно за 1,5-2 часа, что сводит на нет эффективность переоборудованного котла.
• Недостаток свободного места приведет к еще большему уменьшению топки, по причине установки камеры дожига.

После переоборудования, ожидать тех же показателей производительности, что и у газогенераторных моделей, выпущенных в заводских условиях, не стоит. Изготовить газогенератор заново намного проще, чем переделывать уже действующий котел.

Правила и условия установки, и эксплуатации котла

Газогенераторные котлы на твердом топливе длительного горения, требовательны к условиям эксплуатации. На эффективность работы влияют характеристики котельной, системы дымоудаления и вентиляции. На помещение, используемое под котельную, распространяются правила ППБ, относительно эксплуатации твердотопливных агрегатов. Общими рекомендациями по установки являются:

• Монтаж котла с производительностью до 40 кВт, осуществляется в любом месте жилого дома, при условии соответствия правилам пожарной безопасности. Теплогенератор с производительностью от 40 кВт, монтируется в отдельной комнате.
• Размеры помещения для котла не менее 8 м². Обязательно присутствие приточно-вытяжной вентиляции.
• Стены и пол котельной облицовываются негорючими материалами: керамической плиткой или цементно-песчаной штукатуркой.
• Дымоходная труба изготавливается с минимальным количеством углов и максимальной длиной вертикального участка не более 1 м. При прохождении через плиты перекрытия и кровлю, предусматривают противопожарные разрывы.

В качестве рекомендуемой меры, в котельной устанавливают датчики дыма. Если требуется подключение к электросети, щитовую с автоматами, устраивают вне помещения, где расположен твердотопливный агрегат.

Как выбрать газогенераторный котёл

При выборе подходящей модели газогенераторного оборудования, учитывают несколько особенностей, связанных с работой и функциональностью котла, и его производительность:

• Особенности конструкции – потребителю предлагают котлы, использующие принцип верхнего и нижнего горения, с вертикальной и горизонтальной топкой. От данных характеристик зависит время работы, допустимое качество используемого топлива и другие рабочие параметры.
• Мощность – при средней теплоизоляции здания и высоте потолков не более 2,7 м, действует формула, позволяющая высчитать необходимую производительность котла: 1 кВт = 10 м². Точный расчет необходимой мощности, с учетом всех особенностей и технических характеристик здания, выполняют с помощью специальных .

Помимо перечисленных критериев, влияющих на подбор отеплительного оборудования, дополнительное внимание обращают на страну производитель и стоимость газогенератора.

Лучшие производители газогенераторного оборудования

Буквально 5-10 лет назад, на рынке отопительного оборудования были представлены всего 4-5 марок газогенераторных котлов, исключительно европейского производства. На данный момент, ассортимент продукции расширился настолько, что при подборе оборудования, стало невозможно обойтись без квалифицированной консультации.

Помимо уже зарекомендовавших себя европейских заводов, производство котлов газогенераторного типа, наладили отечественные компании. Для облегчения выбора, все модели можно разделить на несколько групп по территориальному признаку:

• Российские газогенераторные котлы – отечественные компании изготавливают продукцию либо самостоятельно (как в случае компаний БТС, Тепловъ, Ф.Б.Р.Ж., Фантом, Бастион, Газген), так и при поддержке иностранных партнеров (Lavoro). Продукция адаптирована к отечественным условиям. Изменения в конструкции сделали возможным использование топлива с влажностью до 30-42%.
• Европейские котлы – традиционно считаются лучшими в своем классе. Продукцию предлагают компании Viadrus, Stropuva (практически родоначальник газогенераторных котлов), Atmos и другие. Котлы европейских концернов имеют длительный срок эксплуатации, отличаются надежностью, высокой степенью автоматизации и экономичностью.

Стоимость котлов газогенераторного типа

Европейские компании предлагают продукцию класса «Премиум», что отражается как на комфорте управления и эксплуатации, так и на стоимости отопительных газогенераторных агрегатов. Так, латвийскую Stropuva, можно приобрести приблизительно за 100 тыс. руб. Чешские Viadrus, обойдутся в пределах 180-200 тыс. руб., Atmos – 120 тыс. руб. и выше.

Отечественные котлы можно найти, начиная с 30 тыс. руб. За качественный газогенератор, аналогичный европейским моделям, придется заплатить около 80 тыс. руб. (Цены приводятся приблизительно с учетом производительности 30 кВт).

Плюсы и минусы котлов с газогенерацией топлива

Опыт эксплуатации газогенераторных котлов длительного горения отечественным потребителем, позволил увидеть преимущества и недостатки данного типа оборудования. Плюсов у газогенераторов несколько:

• Продолжительность горения топлива в газогенераторном котле не менее 6 часов. Некоторые модели, как отечественных, так и европейских производителей, способны от одной закладки проработать до 3-5 суток.
• Большая теплоотдача, по сравнению с классической моделью. КПД газогенераторных котлов составляет 80-92%.

Имеются недостатки:

• Ограничения в использовании топлива. Теплообменник газогенераторного котла, работающего на дровах, при переходе на уголь, прогорает уже спустя год эксплуатации. Топить влажными дровами и отходами древесины нельзя.
• Стоимость – классический котел, стоит, приблизительно в 2-3 раза дешевле.

Еще одним минусом считаются особые правила растопки и поддержания горения во время эксплуатации газогенераторных моделей. Этот недостаток временный. После нескольких топок, хозяин отопительного оборудования привыкает к особенностям.

Газогенераторные котлы не имеют аналогов среди других моделей, относительно длительности работы от одной закладки, тепло производительным характеристикам и другим рабочим параметрам. Несколько ограничивают популярность моделей – высокая стоимость и особенности эксплуатации.

При отсутствии газа, угля и дешёвой электроэнергии решить проблему теплоснабжения можно с помощью эффективных отопительных установок, работающих на древесине – поленьях, отходах, прессованных брикетах. Такими агрегатами являются газогенераторные котлы, конструкция которых отличается от устройства обычных, работающих на дровах, угле и прочем твёрдом топливе.

Принцип работы и конструкция отопительных установок

Котёл данного типа оснащён топкой, состоящей из двух частей:

• Первая – это камера загрузки, в которой при недостаточном количестве воздуха древесное топливо разлагается на твёрдый остаток (древесный уголь) и летучий компонент, так называемый, пиролизный газ. Процесс пиролиза происходит с выделением тепла, которое подсушивает топливо и подогревает воздух, поступающий в зону горения.
• В камеру сгорания подаётся вторичный воздух. Смешивание пиролизного газа и кислорода при высокой температуре вызывает возгорание газа. При горении пиролизный газ вступает в реакцию с активным углеродом, благодаря чему дымовые газы, попадающие в атмосферу, практически не содержат вредных составляющих.

Внимание! Котлы газогенераторные дровяные характеризуются небольшим образованием сажи, поэтому они нуждаются в чистке гораздо реже, чем традиционные твердотопливные установки.

Основные недостатки этого отопительного оборудования – энергозависимость и ограничения по влажности топлива. К достоинствам относится его возможность работать на одной закладке в течение длительного периода – более 12 часов.

В качестве топлива данные установки используют поленья диаметром 100-250 мм и длиной до 450 мм. Размеры топливных брикетов не должны превышать 300х30 мм. Весте с поленьями и брикетами можно использовать мелкий мусор, объём которого не должен превышать 30% от объёма камеры загрузки.

Совет! Чем суше топлива, тем большую мощность будет выдавать агрегат и тем больше будет срок его службы.

Возможность самостоятельного изготовления агрегата

Высокие цены на твердотопливное оборудование пиролизного типа объясняют желание многих потребителей изготовить газогенераторный котёл своими руками, чертежи и подробное описание на него, как правило, предоставляются в платном варианте.

Одна из схем разработана конструктором Беляевым и предполагает создание агрегата, способного обеспечивать тепловую мощность порядка 40 кВт. В качестве теплоносителя в данной системе выступает воздух.

Для изготовления агрегата пиролизного типа потребуются: лист толщиной 4 мм и трубы, толщина стенки которых также должна быть не менее 4 мм, профильные трубы, прут диаметром 20 мм, асбестовый шнур, крепёжные изделия. Для изготовления футеровки отопительной установки понадобится шамотный кирпич. Для обеспечения эффективной работы агрегата и его удобной эксплуатации необходимо приобрести терморегулирующую автоматику и центробежный вентилятор.

Газогенераторный котёл своими руками можно создать с использованием схемы изобретателя Благодарова Ю.П. Агрегат носит название Blago.

Эта отопительная установка обеспечивает длительное горение древесного топлива с образованием максимального количества тепла.

Внимание! В аппарате Blago низ топливных бункеров полностью закрыт колосниковыми решётками. Такая конструкция способствует высокому уровню тепла сгорания топлива и продолжительный период горения при естественной тяге. Также это устройство позволяет увеличивать объём топливного бункера без снижения КПД.

Важными преимуществами котла Blago являются его энергонезависимость и обеспечение полного сгорания соединений фенольных групп – смол, спиртов, эфирных масел.

Рельсы, установленные в камере сгорания, служат прекрасными накопителями тепла. В качестве топлива отопительных установок Благодарова используют поленья, уголь, опилки, торфобрикеты.

Пиролизные установки мелких производителей

Если вам не под силу изготовить пиролизный агрегат самостоятельно, а импортные модели слишком дороги, то можно приобрести установку мелкосерийного производства. В последнем случае необходимо выполнить ряд правил:

• Потребовать лицензию на производство данного оборудования. Лицензия не является полной гарантией приобретения надёжной и эффективной продукции, но риск покупки недоброкачественного оборудования существенно снижается.
• Оценить внешний вид агрегата, качество сварных швов. При возможности необходимо заглянуть под декоративную обшивку.

Внимание! Для внутренних стенок установки должен использоваться металл толщиной не менее 4 мм.

• Если в производстве использовалась керамика, то необходимо уточнить цену замены форсунки, которая может составлять до трети стоимости пиролизного агрегата.
• Определить, для какой системы отопления предназначено данное оборудование – открытой или закрытой.

Совет! Идеальным является вариант получения отзыва от потребителя, который не первый год использует данное оборудование.

Например, газогенераторные котлы бастион, по отзывам владельцев, достаточно нормально работают в кирпичных домостроениях даже в регионах с холодными зимами. Хотя длительность горения на одной закладке в зимний период равен примерно 5-6 часов.

Необходимо приобретать с некоторым запасом по мощности. Это объясняется тем, что потребители далеко не всегда могут достать идеально сухое топливо.

Совет! При приобретении или создании газогенераторной отопительной установки следует помнить, что агрегаты данной конструкции целесообразно монтировать в отдельном помещении. Это твердотопливный аппарат, и при его загрузке фрагменты топлива могут разлетаться по котельной. Дымовая труба для агрегата мощностью 40 кВт должна иметь диаметр не менее 200 мм. Утеплять её необходимо по всей высоте.

На карте страны еще достаточно мест, где для производства тепловой энергии доступны лишь дрова и уголь. Единственной альтернативой может выступать электрическое отопление, но не всегда есть достаточная техническая база, позволяющая выдержать увеличенную нагрузку, а также дороговизна такого вида отопления по карману немногим.

Развитие энергосберегающих технологий дало возможность усовершенствовать работу котлов на твердом топливе. Потребителям были представлены газогенераторные котлы (пиролизные). Сырьем для получения тепла в таких котлах служат дрова, прессованные топливные брикеты, а также различные древесные отходы.

Покупка такого котла серийного производства обойдется недешево, но есть возможность изготовить газогенераторный котел своими руками. Это обойдется гораздо дешевле и, в конечном счете, получится агрегат с конфигурацией и основными характеристиками идеально подходящими отопительной системе дома.

Что собой представляет

Пиролиз – это процесс глубокого разложения веществ под действием высоких температур без доступа кислорода с образованием большого количества различных органических соединений в газовой, жидкой и твердой фазе. Состав продуктов пиролиза зависит от исходного сырья.

Газогенераторные котлы имеют двухкамерную структуру. В первой происходит пиролиз твердого топлива в среде, обедненной кислородом в пределах от 200 до 800°С с образованием древесного кокса и пиролизного газа. Газ поступает во вторую камеру, где смешивается с кислородом и сгорает, выделяя большое количество энергии. Отходящий дымовой газ проходит через теплообменник, отдавая свое тепло циркулирующему в системе теплоносителю.

В таком котле используется не тепло, возникающее от горения дров, а тепло от сгорания пиролизного газа. Термическое разложение древесины без доступа воздуха происходит гораздо медленнее, чем при горении, что увеличивает КПД газогенератора за счет уменьшения расхода сырья и увеличении теплосъема.

Во время сгорания пиролизный газ вступает в реакцию со свободным углеродом, что приводит к более глубокой конверсии продуктов горения. Поэтому сбрасываемый в атмосферу дым состоит в основном из водяного пара и двуокиси углерода (углекислый газ). Благодаря такой особенности газогенераторные котлы на твердом топливе способны утилизировать ДСП, ДВП, резинотехнические отходы и полимерные материалы без ущерба для окружающей среды. Твердого остатка (кокс) образуется гораздо меньше, чем при обычном горении, что сокращает период между чистками агрегата.

Конструкция и основные элементы

Пиролизные котлы являются довольно габаритными аппаратами. Загрузочная камера предусматривает использование деревянных заготовок длинной от 38 до 45 см и диаметром от 10 до 25 см, а прессованные брикеты от 3 до 30 см. Отходы деревообработки (опилки, стружка) засыпаются к дровам, но их количество не должно превышать 30 % от объема камеры. Простая компоновка устройства включает в себя:

• загрузочную камеру (она же подготовки сырья) – удаление остаточной влаги;
• камеру газификации – проходит процесс пиролиза;
• колосник – перегородка, разделяющая камеры;
• камеру сгорания – оснащенную форсунками для подачи вторичного воздуха;
• систему дымоходов – удаление продуктов горения и нагрев теплоносителя;
• встроенный теплообменник с патрубками прямой и обратной подачи теплоносителя;
• вентилятор принудительной подачи вторичного воздуха;
• датчики для регулировки эксплуатационных показателей.

Внутри аппарата создается повышенное аэродинамическое сопротивление, что требует применения дымососов либо дутьевых вентиляторов для создания принудительной тяги.

Пиролизные отопительные газогенераторные котлы имеют в обеих камерах футеровочный слой из огнеупорного шамотного кирпича. Он предотвращает разогрев конструкции и уменьшает теплопотери, а также способствует созданию необходимого температурного режима для пиролиза.

Материальная основа проекта

Самостоятельное изготовление пиролизного котла отопления потребует материальных затрат, но они в разы меньше, чем стоимость промышленного образца. Перед началом работы нужно ознакомиться с информацией о схемах и видах котлов, произвести расчеты и подобрать подходящий вариант.

Если с этим возникают сложности либо нет уверенности в правильности решения, можно воспользоваться услугами фирм, специализирующихся на расчетах теплогенерирующего оборудования. Все равно это выйдет дешевле заводского котла.

Инструменты и материалы

После утверждения технического проекта начинается фаза сбора инструментов и материала. Для работы понадобится:

• электросварочный аппарат постоянного тока;
• дрель;
• шлифовальная машина;
• расходный материал (сверла, электроды, отрезной круг диаметром 230 мм и шлифовальный – диаметром 125 мм);
• средства индивидуальной защиты для безопасного проведения работ.

Материальная база проекта мало зависит от выбранной схемы. Нужно иметь следующий материал:

• листы металла толщиной 4 мм (для внутренних поверхностей) и 3 мм (для изготовления корпуса);
• трубопрокат диаметром 57 и 159 мм, с толщиной стенки 3,5 и 4,5 мм соответственно;
• шамотный кирпич;
• профтрубы разных типоразмеров с толщиной стенки 2 мм;
• вентилятор;
• датчик температуры и давления.

В процессе работы могут понадобиться некоторые материалы, но они не окажут влияния на стоимость и сроки выполнения.

Механомонтажные работы

Для того чтобы изготовить газогенерирующий котел отопления лучше воспользоваться существующей схемой, и при наличии инженерных навыков добавить либо изменить ее под свои нужды. Главное, чтобы объем камер не изменился. Чаще всего при кустарном производстве пиролизного котла пользуются схемой отопительного устройства Беляева рассчитанного на мощность 40 кВт.

Согласно чертежу вырежьте элементы, а потом с помощью сварки соедините их в готовую конструкцию. Специалисты рекомендуют оборудовать газогенерирующий котел отопления ограничителем для контроля подачи воздуха в камеру сгорания газа. Он представляет собой трубу диаметром порядка 70 мм и длиной немного превышающей высоту корпуса. Конец, монтируемый в нижнюю камеру, оснащается заслонкой с торца трубы на расстоянии 40 мм от ее стенки.

Контур, по которому движется теплоноситель внутри аппарата, нужно сделать с изгибом для увеличения поверхности контакта и улучшения теплосъема. Подойдет любой подходящий вариант, увеличивающий площадь соприкосновения теплообменника не затрагивающий изменения размера камер.

Пиролизные аппараты отопления часто рассчитываются исходя из того, что теплоносителем будет воздух, а не вода. Это не требует строгой герметичности трубопроводов подачи горячего воздуха и устраняет вероятность размерзания системы. После сборки аппарата нужно провести испытание и установить на место.

Установка и противопожарная безопасность

Свидетельством правильности сборки являются показания выхода на режим теплогенерирующего устройства. Этот процесс должен занимать считанные минуты, а прогрев всей системы отопления - не более получаса. Также отмечается довольно резкое повышение температуры в отапливаемом помещении.

При первом запуске нужно установить КПД нового агрегата. Этот показатель свидетельствует об отсутствии отклонений и недочетов в монтажных работах. Определяется он по состоянию выходящих дымовых газов, которые не должны иметь удушливый запах окиси углерода (угарный газ). Это условие должно выполняться на всех режимах работы.

Устанавливаются газогенераторные котлы в отдельное нежилое помещение, отвечающее всем требованиям пожарной безопасности. Они предполагают:

• наличие вентиляции (отверстие площадью не менее 10 см2);
• установку защитного кожуха перед камерой сжигания (металлический лист толщиной 2 мм);
• заливку бетонного фундамента под котел либо создание прочной кирпичной кладки;
• наличие пространства между стеной и котлом не менее 20 см, а также предметами мебели и другими конструкциями.

Также в помещении должен быть доступ к электропитанию для подсоединения вентилятора. Если нет возможности подать электроэнергию, можно смонтировать длинный дымоход. Но тогда возникает проблема с его фиксацией и достаточностью получаемой тяги. Пиролизные котлы стали удачным симбиозом деревенской печки и прогрессивных энергосберегающих технологий.

Самый древний и простой способ добыть тепло – сжечь попавшееся под руку полено. Этот процесс настолько банален, что какие-либо разговоры о его технологическом усовершенствовании могут показаться смешными. Но инженеры, разработавшие газогенераторные котлы на твердом топливе, нашли все-таки возможность сделать традиционный метод получения тепловой энергии более эффективным.

Принцип действия

Появление пиролизного или газогенераторного оборудования наглядно показало, что мир высоких технологий способен дотянуться даже до таких устройств, как простые на дровах. Усовершенствования, которым были подвергнуты эти агрегаты, можно смело назвать революционными. В чем же они заключаются? Как выяснилось, обычную деревянную чушку можно сжечь очень хитрым способом, разбив процесс сгорания на две стадии.

Первая представляет собой тление древесины, которое наблюдается при недостатке кислорода в камере сгорания. Оно сопровождается выделением некоторого количества теплоты и, что больше всего порадовало изобретателей, образованием так называемого древесного газа. Этот процесс называют пиролизом или газогенерацией. Древесный газ не имеет определенной химической формулы, он представляет собой смесь, состоящую из:

• окиси углерода (СО3 – около 57%, СО – около 32%);
• водорода;
• метана;
• паров угольной кислоты;
• ненасыщенных алифатических углеводородов.

Из одного килограмма дров выделяется около 200 г или 0,15 кубометра (при нормальных условиях) летучих веществ. Замечательная особенность древесного газа состоит в том, что он сам по себе также является топливом. На различных стадиях газогенерации его калорийность может достигать 4800 кал/куб. м. Сгорание этого газа и представляет собой вторую стадию сжигания топлива, происходящего в газогенераторном котле.

Поскольку процесс образования древесного газа (первая стадия) и его дожигание (вторая стадия) осуществляются при различных условиях, отличающихся количеством подаваемого воздуха, пиролизные котлы оснащаются двухкамерной топкой. В первой камере происходит тление топлива с газогенерацией, затем древесный газ через форсунку поступает во вторую камеру, куда подается воздух и где происходит его (газа) сгорание. Вторая камера может располагаться как над первой (пиролизной), так и под ней. Оба варианта имеют свои преимущества и недостатки.

Работающие на пиролизной технологии агрегаты являются разновидностью так называемых котлов длительного горения. Это название обусловлено тем, что порция топлива в таком котле сгорает дольше, чем в обычном, отдавая заложенную в нем тепловую энергию постепенно. Главным достоинством котлов длительного горения является их способность работать долгое время (по сравнению с обычным котлом) без участия пользователя, то есть без закладки новой порции топлива. Для того чтобы продлить этот период, современный газогенераторный котел может совмещать пиролиз с принципом верхнего горения топлива. Преимущества последнего можно продемонстрировать на наглядном примере с двумя одновременно зажженными спичками. Если одну из них развернуть головкой вверх, а вторую – головкой вниз, то первая будет гореть несколько дольше.

Эксплуатация газогенераторных котлов на дровах является наиболее эффективной, но топить эти агрегаты можно и другими видами топлива – углем (бурым и каменным) или торфом.

Преимущества и недостатки

Перечень основных достоинств котлов данного вида выглядит следующим образом:

1. Увеличенная продолжительность горения порции топлива, о чем уже было сказано выше.

2. Высокий уровень автоматизации.

Управлять процессом сжигания газа гораздо проще и удобнее, чем твердого топлива в чистом виде. Поэтому пиролизные котлы более оперативно реагируют на изменения температуры теплоносителя, чем прочее твердотопливное оборудование.

В зависимости от типа применяемой автоматики газогенераторные котлы делятся на энергозависимые и энергонезависимые. В первом случае используются электронные датчики и блоки управления, которые нуждаются в подключении к электричеству. Если электроснабжение вследствие погодных или иных причин нарушено, такой котел оказывается неработоспособным. Второй вариант – энергонезависимые котлы – легко обходятся без электричества, поскольку для управления мощностью в этих агрегатах используются механические регуляторы.

Примером такого устройства может служить регулятор FR124 фирмы Honeywell. Его главной составляющей является биметаллический элемент, который устанавливается в теплообменник котла. Этот элемент связан цепочкой с воздушной заслонкой, благодаря чему он может менять ее положение (а соответственно и объем подаваемого в камеру сгорания воздуха) в зависимости от температуры теплоносителя. Механический регулятор можно связать и с форсункой, через которую древесный газ поступает из газогенератора в камеру сгорания. Таким образом, будет регулироваться количество сжигаемого в единицу времени топлива.

Энергонезависимые газогенераторные котлы менее функциональны, чем их электронные конкуренты, но для регионов с частыми проблемами в электроснабжении они являются более предпочтительными.

3. Экономичность.

Пиролизная технология позволяет «выжать» из топлива почти весь его теплотворный потенциал. Если эксплуатировать газогенераторные котлы на дровах, их КПД может достигать 93%. Для других видов твердотопливного оборудования столь высокий уровень теплоотдачи является пока недостижимым.

4. Минимальный уход.

Способ, которым топливо сжигается в пиролизном котле, обеспечивает незначительное образование золы и практически полное отсутствие сажи. Вследствие этого владельцу приходится очень редко заниматься чисткой котла, а дымоход его внимания вообще не требует.

5. Экологичность.

Выводимые из газогенераторного котла в атмосферу продукты сгорания топлива содержат значительно меньше вредных для экологии веществ (например, угарного газа), чем те, которые имеют место в случае применения любой другой разновидности твердотопливных нагревателей.

К недостаткам основанных на принципе газогенерации твердотопливных котлов относят следующее:

1. Высокие требования к типу топлива и его качеству.

Для максимального эффекта в качестве топлива следует применять только древесину. Если эксплуатировать газогенераторные котлы на угле, их КПД будет снижаться. Влажность древесного топлива не должна превышать 20%, при более высоких показателях пиролиз будет невозможен.

2. Высокая стоимость.

3. Из-за опасности образования конденсата температура теплоносителя на входе в котел должна быть не менее 60 градусов.

Заключение

Интерес, который пиролизные газогенераторные котлы на твердом топливе вызывают у потребителей, вполне обоснован. Эти агрегаты являются наиболее прогрессивной разновидностью твердотопливного отопительного оборудования. Некоторые имеющиеся недостатки оказываются весьма незначительными на фоне таких преимуществ, как экономичность, высокий уровень автоматизации и возможность длительной работы без участия пользователя. Хочется надеяться, что производители таких котлов не будут останавливаться на достигнутом и в будущем предложат миру немало интересных разработок.

Можно изготовить. Подобное оборудование получило сегодня широкое распространение, ведь для его работы можно использовать различную древесину по типу прессованных брикетов, отходов и поленьев. Принцип работы установок несколько отличаются от обычных твердотопливных моделей. На первый взгляд конструкция кажется более сложной, однако она имеет массу преимуществ, а также экономит средства, которые тратятся на отопление.

Устройство газогенераторного котла

Для того чтобы изготовить газогенераторные котлы своими руками, первоначально необходимо ознакомиться с устройством и принципом их работы. В качестве основы такой установки выступает топка, которая имеет два отсека. В первом из них сгорают дрова при недостаточном количестве кислорода, тогда как во втором отсеке догорают выделившиеся газы. Эти отсеки разделены между собой с помощью колосниковой решетки. Если говорить об отличиях пиролизного котла от обычного классического, то в качестве основного из них можно выделить движение воздуха по направлению вниз. Значительное исключает возможность свободной циркуляции воздушных масс. Поэтому обустраивается принудительная тяга, которая обеспечивается методом дутьевого вентилятора (он заменяется в некоторых случаях дымососом).

Главный принцип, который заложен в работе установок данного типа, заключается в разложении древесины под воздействием высоких температур. Впоследствии топливо разделяется на газообразные летучие смеси и уголь. Процесс происходит в камере закладки при высокой температуре, однако воздуха не должно хватать для полноценного горения; летучие смеси, которые попадают во вторую камеру, догорают при температуре, доходящей до 1000 градусов. В конечном итоге угарные газы направляются сквозь конвективную часть в дымоход, отдавая при этом свое тепло. Для того чтобы обеспечить идеальные условия для горения дров, внутренняя поверхность должна быть обложена огнеупорной футеровкой. Облицовываться при этом должны обе камеры.

Собрать газогенераторные котлы своими руками достаточно сложно, именно поэтому в качестве основы рекомендуется использовать котел Беляева. Решить вопрос относительно изменения конструкции сможет сам мастер, это будет зависеть от инженерных и профессиональных навыков, а также желания экспериментировать. Не следует изменять внутренний объем пространства. Взамен жидкого теплоносителя в описываемом оборудовании может применяться для обогрева дома горячий воздух, который будет циркулировать по трубам. Этот вариант позволяет исключить перемерзание, именно поэтому такие системы получили широкое распространение, ведь их можно устанавливать в загородных домах. Зимой проблем при эксплуатировании такого отопления не возникнет.

Подготовка материалов для проведения работ

Для того чтобы изготовить газогенераторные котлы своими руками, предстоит подготовить некоторые материалы и инструменты. Понадобится болгарка с ершами для зачистки и отрезными кругами, сварочный аппарат, а также расходные материалы. Среди последних можно выделить трубы для магистралей подвода холодной и горячей воды, дверцы, а также замки и крепления для них. Понадобится также вентилятор дутьевой, металл значительной толщины, и колосниковая решетка.

Особенности сборки газогенераторного котла

Если вы решили выполнить газогенераторный котел своими руками, чертежи нужно рассмотреть еще до начала работ. На первом этапе подготавливаются четыре стенки, которые вырезаются из листового металла. В передней стенке необходимо сделать два прямоугольных отверстия, используя болгарку. Нижнее предназначается для зольника, тогда как верхнее - под топку. Задняя стенка на время может быть отложена в сторону. Остальные пластины необходимо сварить между собой, а в местах стыков аккуратно зашлифовать возникшие наросты, используя для этого все ту же болгарку. После сборки теплообменника по нему будет циркулировать вода или любой другой теплоноситель, как правило, он является жидким. Все составляющие элементы должны быть надежно сварены и зачищены, в итоге должна получиться конструкция, которая лишена стыков и швов.

Установка теплообменника и работа над дымососом

Если вы решили собрать газогенераторный котел своими руками, устройство его вам важно будет знать. Технология на следующем этапе предполагает монтаж теплообменного устройства в саму печь. По трубам должна быть запущена вода, и создано рабочее давление, это позволит определить наличие дефектов, которые могут быть выражены в протечках. Топочная станет располагаться снизу, а не сверху, как в заводских моделях. Она должна быть отделена от области газификации, которая монтируется выше колосниковой решетки. Отдел для сжигания топлива должен быть обложен огнеупорным кирпичом в нижней части, по бокам и сверху. Здесь же важно предусмотреть наличие воздуховода. Следующим шагом станет монтаж дверей, которые максимально плотно должны быть прижаты к стенкам. После того как смонтирован дымосос, необходимо установить температурный датчик, который будет контролировать состояние нагрева внутри и процесс горения.

Заключительные работы

Если вами будет изготавливаться своими руками, схема и принцип работы обязательно должны быть рассмотрены. Они представлены выше в статье. На заключительном этапе необходимо будет только лишь вырезать отверстия для дымососы и подтрубников, только после можно будет приварить заднюю стенку и произвести шлифовку. Теперь можно проверить коэффициент полезного действия, для этого нужно будет задействовать устройство, которое уже готово для работы. Если на выходе не будет наблюдаться угарного газа, то оборудование считается полностью исправным, его можно эксплуатировать.

Дополнительные работы при изготовлении пиролизного котла

Техника безопасности

Самостоятельно изготовить пиролизное оборудование достаточно сложно, производить такие работы не всегда оправдано. Полученная модель может быть использована для отопления негабаритного подсобного помещения, а также жилого дома. В последнем случае специалисты рекомендуют приобретать заводское оборудование. Важно правильно установить газогенераторный котел. Площадь вентиляционного отверстия в комнате должна быть равна примерно 100 квадратных сантиметрам. Оборудования необходимо удалить от поверхности и иных предметов на расстояние в 0,2 метра. Перед котлом нужно уложить листовой металл, толщина которого равна 3 миллиметра. Это позволит исключить возникновение пожара при выпадении продуктов горения по типу угля или золы во время работы оборудования и закладки топлива. Газогенераторная печь своими руками из подручных средств может быть изготовлена. Однако важно разместить такое устройство на кирпичном или бетонном основании. Для необходимо отдельное помещение. Это может быть котельная, которую нужно максимально защитить от пожара. Дымоход следует хорошо изолировать с помощью утеплителя, чтобы внутри от переохлаждения не образовывалось копоти и иных наслоений.

Заключение

Устройство и схема газогенераторного котла на дровах, которые представлены в данной статье, помогут вам при самостоятельном изготовлении оборудования. Однако важно помнить о том, что профессиональные мастера не советуют использовать такие установки в качестве отопительных систем для жилого дома. Это не всегда оправдано и может стать причиной возникновения пожара. Именно поэтому не рекомендуется экономить на приобретении качественного оборудования.