Монтаж отопления для пиролизного котла

Обновлено: 14.05.2024

Монтаж твердотопливного котла в частном доме своими руками

В процессе эксплуатации котла, потребляющего твердые виды топлива, в его топке остаются шлаковые отложения. По мере накопления их необходимо периодически удалять. Кроме того, для поддержания энергоэффективности такого котла, следует периодически предпринимать определенные действия.

Во-первых, время от времени стенки котла необходимо очищать от скопившегося пепла и нагара. Из-за миллиметрового слоя нагара на стенках энергоэффективность твердотопливного котла уменьшается на 3%. Чистить его необходимо не реже чем раз в семь дней. При этом котел должен быть отключен, а его стенки остывшими.

Во-вторых, по мере забивания решетки колосников пеплом, котел тоже постепенно будет терять свою энергетическую мощность. Если такое явление было замечено, устранить его можно довольно просто – слегка пошевелив содержимое топки.

Современные модели твердотопливных котлов оснащены специальным рычагом для переворачивания углей, к тому же в случае надобности он поможет сбросить угли.

В-третьих, с целью улучшения обращения воды по тепловому контуру котла можно задействовать циркуляционный насос. Это позволит в значительной степени повысить энергоэффективность теплового агрегата, поскольку перемещение носителя тепла по системе будет происходить гораздо быстрее, и возвращаться в котел он будет с более высокой температурой.

А это означает, что для его повторного подогрева будет уходить меньше тепловой энергии, следовательно, энергоэффективность такого котла будет заметно больше.

Циркуляционный насос можно расположить перед входом в котел в трубе обратной подачи воды

В-четвертых, стоит контролировать состояние тяги в дымовыводящем канале. А чтобы она поддерживалась в оптимальном состоянии, дымоход необходимо прочищать не реже чем раз в год. Отрезки дымоходного канала, пролегающие через помещения без обогрева, необходимо утеплить.

Это нужно сделать для предотвращения образования конденсационных паров. Они, в свою очередь, вредны тем, что скапливаясь, мешают нормальному высвобождению продуктов горения.

Дымоход

Любой котельное оборудование, в котором тепловая энергия производится путем сжигания топлива, должно быть оснащено дымоотводом. Как правило, дымовая шахта закладывается еще на этапе проектирования здания. Если стационарный дымоход в топочной не предусмотрен, то его следует смонтировать самостоятельно. Чаще всего для этого применяются сендвич-модули из нержавеющей стали, которые представляют собой двустенные, утепленные отрезки дымохода, которые легко собираются в единую конструкцию.

На рисунке показано три варианта обустройства дымохода для ТТ котельной установки.

Основные требования к дымоходу:

Сечение дымоотводящей трубы должно быть постоянным на всем протяжении. Для бытовых моделей это 150 – 200 мм2.
Не допускаются изгибы и наклоны дымохода. В случае крайней необходимости допускается смещение не более, чем на 1 м с уклоном участка не более, чем на 30°.
Стыка секций (сендвич-модулей) не должны проходить внутри перекрытия.
Высота дымохода должна обеспечивать разряжение в котле не менее 10 Па.

Дымоход – важный элемент системы обогрева

Чтобы понять, как установить твердотопливный котел отопления своими руками и избежать проникновения в жилое помещение топочных газов, необходимо тщательно изучить устройство системы отвода продуктов горения. Конфигурацию дымохода – его длину и диаметр – нужно подбирать исходя из рекомендаций производителя генератора тепла. Дымовая труба должна соответствовать следующим требованиям:

Обеспечивать хорошую тягу.
Отводить дым и газы из топочной камеры.

Выводить дымоход необходимо на улицу. Все стыки нужно обработать термостойким герметиком. В современном дымоходе обязательно предусмотрены отверстия, чтобы очищать трубу от сажи, а также сборник конденсата.

Система трубопроводов – особенности монтажа

Перед установкой твердотопливного котла отопления своими руками нужно рассчитать параметры трубопроводов – их протяженность, диаметр, необходимые уклоны и общее число радиаторов

Важно, чтобы вход обратки в котел располагался ниже батарей отопления – это необходимо для обеспечения нормальной естественной циркуляции теплоносителя

Схема обвязки твердотопливного котла отопления

При установке твердотопливного котла рекомендуется оборудование комбинированной системы отопления – способной работать с принудительной и естественной циркуляцией. Это необходимо для обеспечения безопасности: при отключении энергии котел, работающий на твердом топливе, нельзя моментально остановить. Если вода продолжит нагреваться без принудительной циркуляции, она закипит, что чревато поломкой всего устройства. Поэтому в естественную систему отопления нужно дополнительно включить «байпас». Это специальное устройство для переключения режимов циркуляции.

Схема и порядок установки котла

Заметим, что монтаж твердотопливного котла очень ответственное дело, и любая оплошность повлечет за собой как минимум неправильное функционирование системы. Но если не боитесь рискнуть, обратимся к нашей пошаговой инструкции.

Шаг 1: Выбор места

Размещать такое оборудование следует в отдельном помещении. В качестве котельной чаще всего используют подвалы или цокольные этажи. Из топки горячие угли могут выпасть на пол, поэтому основание под котлом должно быть идеально ровным и негорючим. Отлично подойдет бетонная плита. Обязательно проследите, чтобы корпус находился строго в вертикальном положении. Его перекосы недопустимы.

Еще нужно выдерживать и следующие расстояния. Между задней поверхностью отопительного агрегата и стеной должно быть более полуметра. А с передней стороны котла до иных предметов и поверхностей выдерживается не менее 125 см. Высота потолка не может быть менее 250 см, а объем помещения, в котором находится отопительное оборудование, должен составлять более 15 кубов. Обработайте пол и стены котельной специальными противопожарными средствами и позаботьтесь о хорошей вытяжной системе.

Шаг 2: Подготовка комплектующих

Схема состоит из радиатора, трубы, циркуляционного насоса, расширительного бачка и самого теплоагрегата. Еще в комплект входит теплоаккумулятор, воздушный и предохранительный клапаны, манометр и терморегулятор. Обязательно проверяйте при покупке исправность всех элементов и отдавайте предпочтение только надежным производителям.

Шаг 3: Установка оборудования

Выставляем агрегат в котельной, придерживаясь всех вышеуказанных требований

Особое внимание уделите положению корпуса, он должен располагаться строго горизонтально. Поэтому еще раз проверьте подготовленную площадку уровнем, достаточно ли она ровная

Затем подсоединяем все электронагреватели, если таковые входят в комплектацию. В принципе, в этом нет ничего сложного, так как в самом котле предусмотрено специальное место, где и будет располагаться ТЭН, а рядом с этим элементом находится терморегулятор.

Шаг 4: Монтаж труб и электроники

Схемы подключения твердотопливных котлов предполагают наличие труб. Лучше всего соединять их через запорные краны. Места стыков дополнительно уплотняются волокнами льна либо специальной сантехнической лентой. Если речь идет об энергозависимых агрегатах, тогда их, соответственно, следует подключить к сети. Не забываем и о заземлении. Далее устанавливаем все приборы, отвечающие за безопасную работу оборудования. Это терморегулятор, клапаны, манометр, датчик тяги.

Фото схемы подключения твердотопливных котлов

Шаг 5: Монтаж дымохода

Сегодня вовсе не обязательно выкладывать дымовую трубу из кирпича, можно собрать ее из специальных пластиковых элементов. При этом диаметр компонентов подбирается в зависимости от мощности оборудования. Поэтому обязательно придерживайтесь рекомендаций, приведенных в инструкции по эксплуатации выбранного котла. Причем этот этап особенно важен, ведь залог качественной работы теплового агрегата – хорошая тяга.

Шаг 6: Наполнение контура

Сначала заполняем тепловой контур водой, чтобы давление оказалось несколько больше рабочего, и внимательно осматриваем всю систему, особенно места стыков. Так вы выявите все утечки, если таковые есть. Затем внимательно проверяем, правильно ли расположены внутренние элементы топки. К ним относятся растопочная заслонка, колосники, шамотные камни и заглушки.

Шаг 7: Подключение

Если вся схема в порядке, протечки не обнаружены, тогда нужно сбросить давление до рабочего, отрегулировать положение заслонок и приступить непосредственно к эксплуатации отопительного устройства. Для этого закладываем и разжигаем топливо, а через 10 минут закрываем заслонку. Как только температура достигнет 80 градусов, выставляем терморегулятор на нужный уровень. Остается вовремя подкидывать дрова и наслаждаться комфортным микроклиматом.

Как выглядит твердотопливный котел сейчас?

Это теплотехническое устройство изготавливается преимущественно из чугуна либо жаропрочной стали. Выделение энергии осуществляется посредством сгорания твердого топлива. В качестве его выступают древесина, уголь, торф. Современные конструкции твердотопливных котлов для дома совсем непохожи на первые образцы таких котлов. Благодаря увеличенной камере сгорания появилась возможность закладывать сразу большое количество топлива. С сегодняшними котлами вы можете обеспечить даже 12-ти часовую работу оборудования без вашего надзора.

Схема загрузки дров может быть вертикальной либо фронтальной, в зависимости от конструкции. Существуют системы с автоматической загрузкой. Еще подобные котлы бывают энергонезависимые, в которых циркуляция жидкости происходит благодаря уклону труб, и энергозависимые. Последние будут более экономичными, в них вода движется по системе под напором, за счет работы специального насоса. Правда в этом случае работа оборудования зависит от напряжения в сети, и схема уже не является полностью автономной.

Фото твердотопливного котла с автоматической загрузкой

Такое оборудование имеет массу преимуществ, хотя не обошлось и без незначительных минусов. Рассмотрим все их по порядку. Главный плюс – монтаж твердотопливного котла можно сделать самому. Еще в отличие от проводки газа вам не придется бегать по разным службам, высиживать в очередях, получать соответствующие разрешения и т. д. Следующий значительный плюс – экономичность.

На фото — котел с твердотопливной системой

К тому же подобное оборудование имеет длительный срок эксплуатации, например, у чугунных котлов он достигает 50 лет. Стальные агрегаты, правда, способны прослужить вам всего 20 лет, но это тоже немало. Современные устройства снабжены электронной системой, что значительно упрощает управление. Да и не стоит забывать о ремонтопригодности. Рабочая схема таких котлов предполагает функционирование без участия газа, электроэнергии, так что к еще одному из их достоинств нужно отнести частичную или полную автономию.

Теперь немного поговорим о минусах. Во-первых, вам придется самостоятельно закладывать в топку дрова, уголь и иное топливо. Это несложно, но потратить немного времени и сил придется. Во-вторых, придется постоянно контролировать состояние котла и при необходимости чистить его от образовавшейся на стенках и решетке золы.

Что нужно для установки твердотопливного котла своими руками?

Если для монтажа твердотопливного котла вы не собираетесь привлекать специалистов, вам придётся самостоятельно подготовиться к работе.

Прежде всего понадобится спецодежда и инструмент:

спецовка, краги и сварочная маска;
сварочный аппарат;
дисковая пила с режущими дисками по металлу;
строительный уровень и угольник;
набор рожковых ключей;
разводные ключи;
отвёртка с набором различных насадок;Слесарный инструмент
рулетка и маркер;
пистолет для герметика.

Для подключения котла к отопительной системе нужно дополнительно приобрести:

2 шаровых крана со сгоном и двусторонней (внешней и наружной) резьбой диаметром 50 мм;
группу безопасности (манометр, предохранительный клапан, автоматический воздухоотводчик и пару шаровых кранов диаметром 15 мм);
3 стальных муфты диаметром 50 мм;
стальные переходники 57-32 мм;
стальные отводы диаметром 50 мм;
дымовую трубу с шиберной задвижкой;
металлические трубы для подключения котла;
термозащищённый герметик;
сантехническую подмотку;
циркуляционный насос (устанавливается на линии обратного хода и обеспечивает принудительную циркуляцию теплоносителя в случае затруднения естественной).Схема отопительной системы на базе твердотопливного теплогенератора

Самое главное при установке теплогенератора – следовать положениям инструкции завода-изготовителя. Перед началом монтажных работ необходимо выполнить сборку системы отопления и проверить её на герметичность, а также организовать вентиляцию и систему дымоудаления в котельной.

Полезные рекомендации

Даже хорошо рассчитанный и построенный по всем правилам канал сброса дымовых газов сможет эффективно работать лишь при регулярной очистке. Категорически недопустимо использовать в отделке котельного помещения древесину, пластические материалы и пенопласт, любые обои и текстильные материалы. Большую пользу могут принести клапаны экстренного охлаждения, независимые от электрической сети. Если теплоноситель прогреется до 95 градусов, часть его перенаправляется в канализацию, при этом внутрь подается столько же холодной жидкости. Без таких приборов нежелательно эксплуатировать котлы повышенной мощности.

Если решено установить аккумулятор тепла, то между ним и котлом должна быть обеспечена гравитационная циркуляция. Даже в большом городе, не говоря уже об отдаленных местностях, нужно ставить системы бесперебойного питания. Они помогут поддержать движение теплоносителя даже при отключении электросети. Как только снабжение восстановится, накопитель энергии начнет заряжаться. Необходимая мощность резервирующего устройства составляет 150% от совокупного пикового потребления всех защищаемых электронных компонентов.

Нужна ли отдельная котельная?

Если жилье небольшое и требуется монтаж устройства мощностью менее 30-35 кВт, то можно обойтись и без специального помещения под отопительное оборудование.

Иначе необходимо будет обустроить котельную, проектирование котельного отопления в москве сегодня в шаговой доступности. Поэтому лучше обратить к профессионалам. Да и не стоит забывать о грязи от использования твердого топлива. Лучше всего вынести все эти хлопоты из жилой части дома в отдельную пристройку.

Топочную своими руками можно быстро сделать из металлического каркаса, который достаточно обшить сэндвич панелями. Этого вполне хватит для поддержания плюсовых температур внутри. Главное чтобы обшивка стен не была горючей.

Чтобы твердое топливо горело хорошо и прогорало в топке полностью необходимо обеспечить постоянный приток свежего воздуха. Есть модели с принудительным его нагнетанием с помощью специального вентилятора. Но чаще кислород втягивается через поддувало из самой комнаты, где стоит котел.

Дабы у находящихся в помещении не возникло проблем с дыханием, обязательно при монтаже системы следует обеспечить его приток с улицы.

Если устройство маломощное (менее 30 кВт), то она должна быть около 200 см2. А при более мощном оборудовании – от 250 см2. Либо же сделать принудительную вентиляцию.

Не рекомендуется в котельной производить монтаж вентиляции с принудительной вытяжкой, если дымоход смонтирован обычный с естественной тягой.

Если проектом дома дымоходная шахта не предусмотрена, придется ее делать вдоль стены.

Проще всего смонтировать дымоход из специальных двустенных утепленных конструкций. В комплекте есть все необходимые изгибы, тройники и отводы. Достаточно собрать их воедино и закрепить на стене.

Маломощный легкий котел допускается ставить на обычный пол с черновой стяжкой. Исключением являются только конструкции с дополнительными вентиляторами и шнековыми пеллетными конвейерами, которые создают вибрацию.

Уровень постамента необходимо поднять на 10-15 см выше уровня основного пола.

Порядок монтажа устройства

В комплекте современного котла имеются все необходимые детали и для монтажа твердотопливного котла своими руками необходимо только следовать прилагаемой инструкции. А для полного монтажа достаточно выполнить пять простых шагов.

Освободить устройство от заводской упаковки.
Укомплектовать дверцами, зольником и всеми остальными отдельно идущими элементами (кроме вентиляторов и приборов управления).
Установить его на подготовленный фундамент.
Отрегулировать ножки, чтобы устройство не шаталось, и зафиксировать котел на рабочем месте.
Подсоединить дымоход, трубы системы отопления и блок автоматики.

Более сложна схема системы отопления частного дома с твердотопливным котлом при принудительной циркуляции воды. Самым доступным вариантом для самостоятельной реализации будет формирование первичного контура с циркуляционным насосом, трехходовым клапаном и балансировочным вентилем. И подключением уже к нему вторичного контура с радиаторами.

Создание более сложных разводок с несколькими ветками батарей, совместным использованием нескольких разнотипных котлов, а также подключение дополнительных бойлеров косвенного нагрева требуют специфических познаний и опыта. Для проектирования и обустройства таких систем лучше пригласить теплотехников.

Схемы подключения

Существует несколько схем обвязки котельной установки, которые реализуются в зависимости от особенностей системы отопления дома.

Схема подключения твердотопливного котла к системе отопления гравитационного типа заключается в следующем: «подача» и «обратка» подключаются непосредственно к котлоагрегату. На «подаче» устанавливается группа безопасности, состоящая из манометра, подрывного клапана и воздухоотводчика. Расширительная емкость монтируется в самой верхней точке отопительной системы. Основное достоинство данной схемы – это энергонезависимость.

Подключение твердотопливного котла к закрытой системе отопления с принудительной циркуляцией, предполагает наличие трехходового клапана, который предотвратит попадание теплоносителя с низкой температурой в котельную установку.

Один из вариантов данной схемы может включать в себя бойлер косвенного нагрева для создания системы ГВС коттеджа. Популярным решением в схеме с ТТ котлом является использование аккумулятора тепла. Данная схема может быть реализована совместно с бойлером косвенного нагрева и контуром «теплых полов».

В качестве заключения: На основании СНиП, после подключения к коммуникациям и обвязки котлоагрегата необходимо провести гидравлические испытания под давлением 1,3 кг/см2. Только после осмотра системы на предмет протечек и ревизии котла можно провести пробный запуск оборудования и настройку терморегулятора.

Установка твердотопливного котла в частном доме не требует особых знаний и специфических работ, но мы настоятельно рекомендуем доверить данную работу профессионалам. От грамотного монтажа зависит долговечность оборудования и микроклимат в вашем жилище.

Особенности монтажа котла на твёрдом топливе

Приобрести оборудование – это значит выполнить только начальные шаги. При обустройстве системы отопления выполняются разнообразные виды работ. По всем комнатам дома прокладывается трубопровод.

В соответствии со всеми правилами размещается отопительный агрегат. Аппарат обвязывается и запускается. Работы по монтажу включают установку и подключение аппарата к системе.

Нужно помнить, что монтаж котла на твёрдом топливе должен производиться на высокопрофессиональном уровне. Ведь от качества установки зависят такие параметры работы агрегата при эксплуатации:

Длительность работы.
Эффективность.
Экономичный расход топлива.

Расчёты, необходимые для монтажа

Котельное оборудование является сложной современной техникой, поэтому требуется консультация профессионала, прежде чем приступить к работам самостоятельно.

Помните, что ошибки при выполнении монтажа способны привести не только к малоэффективной работе агрегата, но и к чревато последствиями аварийной ситуации.

Таким образом, монтажные работы по установке котла для твёрдого топлива должны выполняться руками человека, который обладает определёнными знаниями и навыками. Работа требует расчётов уклонов, монтажа труб.

Помните, что дымоход не входит в комплектацию, поэтому возникает необходимость в учёте технических данных оборудования.

Предварительно производится расчёт параметров котельной для котла, а также его мощности. При выборе они будут нужны.

Отопление с принудительной циркуляцией

Схема монтажа котла на твердом топливе для системы отопления с принудительной подачей теплоносителя предусматривает установку байпаса и трехходового клапана для создания первичного циркуляционного контура.

Монтаж котла на твердом топливе в отопительную систему принудительной циркуляции

Такой принцип подключения твердотопливных котлов исключает образование конденсата в топочной камере стального котла или разрушение чугунного агрегата при попадании остывшего теплоносителя в водяную рубашку раскаленного теплогенератора. Трехходовой клапан, настроенный на заданную температуру, и байпас позволяют подмешивать в обратку нагретый теплоноситель, пока система отопления не выйдет на оптимальный рабочий режим.

Схема установки твердотопливного котла может включать в себя емкость для подготовки воды для ГВС – бойлер косвенного нагрева. Его нагревательным элементом служит змеевик, по которому проходит нагретый котлом теплоноситель.

Схематическое отображение установки твердотопливного котла с бойлером косвенного нагрева

В приведенной схеме бойлер и ветки отопления установлены параллельно, непосредственно после первичного контура циркуляции. Такое подключение позволяет готовить воду для ГВС, используя максимально нагретый теплоноситель. Проходной термостатический клапан, который монтируется на выходе из бойлера, не позволяет теплоносителю свободно проходить через змеевик. Он пропускает воду, остывшую до установленной температуры, которая отдала тепло для ГВС.

На сложность обвязки котельного агрегата также влияет наличие второго теплогенератора (газового или электрического котла), количество и разновидности отопительных контуров (радиаторное отопление, теплые полы).

Существуют разные схемы подключения двух разнотопливных котлов для обслуживания одной отопительной системы. Оптимальный вариант – использование тепллоаккумулятора (буферной емкости), к которому подсоединен твердотопливный агрегат и электрокотел, каждый со своим насосом для циркуляции. Электрический теплогенератор включается по сигналу контроллера с датчиком температуры воздуха, когда температура в помещении начинает падать после прогорания топлива в основном агрегате и остывании теплоносителя в системе.

Что потребуется для установки твердотопливного котла?

Итак: как установить твердотопливный котёл, что потребуется для монтажа? Здесь хотелось бы сразу отметить, что грамотное создание системы отопления — это долгая и скурпулёзная задача, для реализации которой нужен опыт и специальный инструмент. Будь то котёл на дровах длительного горения или какой другой тип. Потому заниматься этим самостоятельно, крайне не рекомендуется. Перед монтажом системы необходимо произвести расчёты параметров котельной, исходя из особенностей принципа работы котла, продумать уклоны. Потом сделать разводку труб с теплоносителем и спайку соединительных элементов, не говоря о мембранных расширительных баках для отопления, бойлерах и прочем. Для всего этого нужно специальное оборудование, специальный паяльник для пластиковых труб, или сварочный аппарат, ножницы для труб и многое другое.

Устройство и схема пиролизного котла

Из всех видов отопительных установок, работающих на твердом топливе, наиболее эффективными считаются агрегаты, в которых при сжигании дров или угля происходит пиролиз. Это процесс дожигания газов, выделяющихся из дров или угля при их тлении, что позволяет передавать теплоносителю почти всю энергию сгорания топлива. Данный принцип использует схема пиролизного котла, в которой реализовано выделение горючего газа из топлива и его последующее сжигание.

Конструкция и компоновка элементов установки

В отличие от классических твердотопливных установок устройство пиролизных котлов длительного горения предусматривает две камеры сгорания вместо традиционной топки. В первой камере осуществляется медленное горение за счет недостаточного количества воздуха. При этом топливо начинает выделять так называемый пиролизный газ, перетекающий во вторичную камеру вместе с продуктами сгорания. Туда же подается достаточное количество воздуха, вследствие чего газ воспламеняется и сгорает, нагревая водяную рубашку агрегата.

Расположение двух камер может быть различным, поскольку отопительные котлы пиролизного типа могут работать как на естественной тяге дымохода, так и с помощью принудительной подачи воздуха вентилятором. В установках, использующих естественную тягу, вторичная камера расположена над первичной и воздух проходит через топливо снизу вверх. При искусственно создаваемой тяге главная топка, наоборот, находится над камерой дожига и поток воздуха направлен сверху вниз. Это отражают представленные ниже схемы устройства пиролизных котлов с различной компоновкой камер.

Способы подачи воздуха для горения

К высоте и диаметру дымохода предъявляются повышенные требования, когда схема подачи воздуха в пиролизном котле предполагает использование обычной тяги. Ее должно хватать на преодоление сопротивления газовоздушного тракта установки и дымоходной трубы, а также на создание разрежения в топке величиной 16—20 Па. Подобрать диаметр можно по выходному патрубку, а высота должна быть не менее 5—6 м.

Принудительная подача воздуха в обе камеры может осуществляться тремя способами:

Обычно схема пиролизного котла, предусматривает установку вентилятора в режиме нагнетания. Это объясняется тем, что обычный нагнетатель по стоимости доступнее чем дымосос, так как последний должен вытягивать отходящие газы с высокой температурой. По этой причине его конструктивные элементы стоят дороже.

Ведущие производители пиролизных котлов устанавливают на свои изделия дымососы на выходе продуктов горения. Причина – обеспечение безопасности для человека, открывшего дверцу топки в рабочем режиме. Дымосос создает разрежение, поэтому пламя не полыхнет через открытый проем человеку в лицо.

При большой мощности установки производителями применяются вентиляторы для котлов обоих типов, на входе и выходе газовоздушного тракта.

Для того, чтобы понять, как работает пиролизный котел, рекомендуем посмотреть следующее видео.

Изготовление пиролизного котла

Эффективность этого вида установок на дровах стала причиной их популярности у мастеров, которые могут изготавливать твердотопливные котлы пиролизного типа собственными силами из имеющихся материалов. Процесс этот достаточно трудоемкий и требующий навыков выполнения слесарных и сварочных работ, некоторого минимума инструментов и оборудования:

аппарат для электросварки;
угловая шлифовальная машина;
дрель электрическая;
набор слесарных инструментов.

Если имеются навыки, инструменты и большое желание, то можно изготовить агрегат, используя следующий чертеж пиролизного котла на естественной тяге:

1 – воздушный канал; 2 – дверца для загрузки топлива; 3 – дверца вторичной камеры; 4 – заслонка прямой тяги; 5 – первичная камера; 6 – верхняя крышка; 7 – входной канал для подачи воздуха; 8 – воздушная заслонка; 9 – патрубок для группы безопасности; 10 – вторичная камера дожигания; 11 – патрубок присоединения дымохода; 12 – форсунка; 13 – жаротрубный теплообменник.

Материалом для изготовления камер может служить жаропрочная легированная сталь, но это дорогой материал, поэтому мастера берут простую углеродистую сталь толщиной 5 мм. Для защиты ее от высокой температуры в нижней части топки выполняется футеровка пиролизного котла огнеупорным кирпичом. Им же нужно защитить днище вторичной камеры, куда направлен факел пламени. Для обшивки водяной рубашки применяется листовой металл толщиной 3 мм, его приваривают к ребрам жесткости из полосовой стали. Из такого же металла изготавливают дверцы, крышку и обрамление проемов.

Передачу тепла от дымовых газов устройство котла предусматривает через жаротрубный теплообменник, находящийся внутри водяной рубашки. Для его изготовления подойдут бесшовные стальные трубы из углеродистой стали наружным диаметров 48 или 57 мм. Количество труб следует подобрать по необходимой площади поверхности теплообмена, для чего выполняется расчет пиролизного котла.

Учитывая, что топливо в пиролизных агрегатах горит долго (до 12 часов) и продуктивно, некоторые владельцы классических установок прямого горения задумываются о том, можно ли их модернизировать. Такая переделка твердотопливного котла в пиролизный возможна, но при условии, что топка агрегата сделана из металла, а не чугуна. Колосниковая решетка убирается и с помощью электросварки на ее месте закрепляется перегородка, разделяющая главную топку и зольник, который будет выполнять роль вторичной камеры. Между ними устанавливается форсунка. Кроме этого, понадобится организовать подачу воздуха в обе камеры, надо изготовить воздушные каналы и установить их, как показано на чертеже.

Как правило, переделка котла в пиролизный происходит не на заводских агрегатах, а на самодельных, это расширяет возможности для усовершенствования конструкции. Можно менять проходное сечение форсунки, размеры обеих камер или площади поверхностного теплообмена, добиваясь наилучших показателей длительности горения и повышения КПД установки.

Расчет пиролизного котла

Расчет начинается с определения величины температурного напора, ºС:

∆Т – перепад температур продуктов сгорания перед теплообменником и после него;
∆t – разница между температурами в трубопроводах подачи и возврата теплоносителя.

Полученное значение Ƭ подставляют в формулу:

S = Q / k / Ƭ, где:

Q – расчетная мощность отопительной установки, Вт;
k – коэффициент теплопередачи, равен 30 Вт / м 2 ºС.

Укрупненный расчет мощности пиролизного котла (Q, кВт) выполняется исходя из площади здания. Ее значение нужно принимать по наружному обмеру дома, результат разделить на 10. Смысл этого действия в том, что на обогрев каждых 100 м 2 здания требуется ориентировочно 10 кВт тепловой энергии. Полученный результат – это расчетная мощность системы отопления, а источник тепла принимается с коэффициентом запаса. Он зависит от региона проживания и колеблется от 1,1 до 1,5.

Пусконаладочные работы

После того как сборка пиролизного котла завершена, нужно обязательно проверить герметичность сварных соединений. Водяная рубашка наполняется водой, затем в нее накачивается воздух, создавая избыточное давление. Некачественно сваренные швы дадут о себе знать протечками. Теперь можно производить испытания, лучше это делать на улице, подавая проточную воду из шланга. Если на агрегате установлена группа безопасности, то можно наполнить резервуар котла водой и проверить его работу при критическом давлении 2—2,5 Бар. Порядок испытаний следующий:

Присоединить временный дымоход, загрузить в камеру топливо и открыть заслонку прямой тяги.
Прекратить подачу проточной воды, предусмотрев для этого временный кран.
Произвести розжиг и запуск пиролизного котла. Как только дрова разгорятся, заслонку прямой тяги нужно прикрывать, чтобы начался процесс пиролиза.
Открыв дверцу вторичной камеры, убедиться в наличии факела пламени. Здесь требуется регулировка пиролизного котла, нужно добиться ровного и устойчивого факела, открывая или закрывая воздушную заслонку.
Закрыть дверцу и наблюдать за показаниями термометра и манометра. В закрытой водяной рубашке процесс парообразования может начаться при достижении давления 1,5 Бар, в это время надо внимательно отслеживать температуру.
Качественно сваренные пиролизные котлы отопления могут выдерживать давление до 3 Бар, но не стоит ставить рекорды. Достаточно, если предохранительный клапан, настроенный на давление 2 или 2,5 Бар начнет сбрасывать пар, тогда можно открывать кран и возобновлять циркуляцию воды. Заслонку подачи воздуха надо закрыть, чтобы топливо начало затухать.

Будьте осторожны, проводя такие испытания, есть опасность обвариться кипятком по неосторожности или при разрыве водяной рубашки.

Подключение котла к системе отопления

Последний этап – подключение пиролизного котла и выполнение его обвязки. Как и во всех твердотопливных установках, надо исключить образование конденсата на внутренних стенках топки во время разогрева. Это явление сокращает срок службы корпуса топки, поскольку конденсат содержит включения серы и будет вызывать интенсивную коррозию металла. По этой причине обвязка котла отопления должна быть выполнена по схеме, не допускающей попадание в рубашку холодной воды при разогреве.

Ниже приведена классическая схема подключения пиролизного котла к системе отопления с балансировочным вентилем между подающим и обратным трубопроводами.

Перемычка образует малый контур, в котором теплоноситель приводится в движение циркуляционным насосом. Приведенная на схеме обвязка пиролизного котла отопления позволяет воде циркулировать по малому контуру, прогреваясь вместе с агрегатом. Термостатический трехходовой клапан начнет подмешивать холодную воду из системы в тот момент, когда в малом контуре температура воды достигнет заданного значения, обычно это 45—50 ºС.

Рабочая температура в системе отопления лежит в пределах 60—80 ºС, поднимать ее выше приходится редко. Если при работе в этом диапазоне температур в вашем доме прохладно, то надо искать причину в самой системе. Увеличивать температуру не имеет смысла, это только увеличит расход дров в пиролизном котле.

Заключение

Пиролизные установки, сделанные своими руками, приобретают все большую востребованность. Причина – высокая стоимость котлов заводского изготовления, самодельные агрегаты часто оказываются единственной альтернативой. Единственный недостаток — топливо для пиролизных котлов должно иметь влажность не выше 25%, иначе процесс пиролиза будет слабым, что влияет на производительность установки.

FAQ по пиролизным котлам

Выбор системы отопления для дома, а вернее будет сказать, выбор отопительного котла, зависит, в первую очередь, от доступного источника энергии. Не вдаваясь в теорию и описание различных принципов получения тепловой энергии, отметим, что на долю твердотопливных котлов сегодня приходится изрядный процент. Да, не всем повезло с магистральным газом на участке, и не каждый дом имеет достаточный уровень утепления и выгодный энерготариф для обогрева электричеством. В этом случае современные твердотопливные котлы способны достаточно эффективно решать задачи отопления.

Однако параметры выбора на этом не исчерпываются. Что нужно потребителю от системы отопления? Ответы лежат на поверхности, это: экономичность, безопасность, долговечность, комфортная эксплуатация и простота управления. Всем этим параметрам в наибольшей мере соответствуют пиролизные котлы, однако мало кто из потребителей четко представляет, как они работают и какими должны обладать характеристиками, чтобы выбор был оправдан.

Принцип работы пиролизного котла

Немного теории. Пиролизный котёл представляет собой разновидность твердотопливного котла, в котором топливо (например, дрова) и выходящие из него летучие вещества сгорают раздельно. За счет реализации данного принципа достигается более полное сгорание топлива и существенно повышается эффективность оборудования.

В пиролизных котлах топка разделена на две части. В первую часть (камера загрузки) загружается топливо с высоким выходом летучих веществ. Традиционно это дрова, топливные брикеты и уголь. Их поджигают и закрывают дверцу. При недостатке воздуха и под действием высокой температуры (около 500°С) происходит обугливание и выделение древесного газа, собственно, это и есть пиролиз. Выделившийся газ поступает во вторую камеру, там к нему подмешивается вторичный воздух, в котором пиролизный газ сгорает при температуре близкой к температуре горения магистрального газа (свыше 1300°С). Часть тепла поступает к нижнему слою дров для поддержания процесса пиролиза, остальное тепло утилизируется для нагрева теплоносителя.

«К чему такие сложности?» —спросите вы. Горят себе дрова и горят. Все дело в том, что обычный дровяной котел, даже энергозависимый, с принудительной воздухоподачей, не может похвастаться высоким КПД, самое большое – это 70%. В то время как качественный пиролизный котел способен выдать КПД на уровне 90%. Это к вопросу об эффективности. Продолжим. Обычный твердотопливный котел постоянно нуждается в присутствии оператора, даже такая разновидность, как котлы длительного горения требуют периодического контроля (раз в 2-4 часа). Пиролизный котел, даже в лютые морозы, работает на одной загрузке до 10 часов без необходимости регулярного контроля. Это к вопросу об удобстве эксплуатации.

Здесь, вполне логично, возникает вопрос о долговечности такого оборудования, ведь 1300˚С – это не шутки. Тут как при выборе автомобиля: выбираем качество – не знаем проблем долгие годы. Для примера рассмотрим пиролизные котлы ATMOS, которые по праву можно считать «мерседесом» среди аналогов. И рассмотрим мы их через те моменты, которые определяют качественные показатели хорошего пиролизного котла.

Конструкция правильного пиролизного котла

Для разделения процесса горения на несколько фаз, конструкция пиролизного котла должна в обязательном порядке состоять из двух камер, расположенных друг над другом. В верхней камере загрузки (газифицирующая камера) топливо тлеет при высокой температуре и недостаточном количестве воздуха.

Образовавшийся пиролизный газ посредством вентилятора поступает в нижнюю камеру сгорания через керамическую форсунку и смешивается с подогретым воздухом. В нижней камере происходит полное сгорание пиролизного газа при температуре выше 1300°С. В то время как температура горения сухих дров в типовом твердотопливном котле достигает не более 850°С. В результате процесса пиролиза происходит практически полное сгорание загруженного топлива с образованием минимального количества золы – не более 1% от исходной массы дров. В традиционном же котле, добавляется еще и сажа, что требует регулярной чистки и ухода.

Важная деталь, обеспечивающая котлам ATMOS высокие эксплуатационные характеристики – это наличие защитных керамических элементов в камере горения. Почему это так важно? Как уже отмечалось выше пиролизный газ в смеси с кислородом сгорает при температуре около 1300°С. Длительное воздействие столь высокой температуры, да еще и узконаправленное (факел), способно разрушить не только сталь, но и чугун. В самых последних версиях котлов ATMOS керамическая облицовка установлена также и в верхней камере, что позволяет увеличить температуру самого пиролизного процесса и повысить эффективность оборудования. Само по себе наличие керамической облицовки в котле можно считать своеобразным индикатором его эффективности. Отсутствие таковой является ярким свидетельством того, что температура в камере сгорания не превышает 1000°С, иначе котел очень скоро выйдет из строя. А значит по своему КПД он будет ближе к обычным твердотопливным котлам.

Всегда следует обращать внимание на качество сборки. Большинство твердотопливных котлов сегодня выглядят так, будто их варили безлунной ночью нетвердыми руками. Котлы ATMOS отличаются ювелирным качеством сборки и изготовлены из стали толщиной 6-8 мм. Дверцы котла выполнены из котлового чугуна, благодаря чему на протяжении всего срока службы их «не ведет». С внутренней стороны дверцы оснащены термически устойчивыми пластинами, что защищает котел от лишних теплопотерь, а дверцы – от перегрева. Уплотнения по периметру выполнены из термостойкого каната и обеспечивают максимальную плотность и легкость закрытия дверцы.

Следующая составляющая качественного котла – это обеспечение комфортной эксплуатации. Котлы ATMOS оснащены оптимальным набором приборов измерения, управления и защиты. При этом всегда есть возможность модернизации с установкой интеллектуальной автоматики. Благодаря чему, к котлам можно подключать целый набор датчиков для контроля температуры в котле, трубопроводах, тепловом аккумуляторе, бойлере ГВС, в помещении и на улице.

Как обеспечить пиролизному котлу дополнительную эффективность

Прежде всего – это качество топлива. Так, при влажности топлива выше 20%, производительность котла может снизится до 50% от указанного номинального значения, поэтому использовать следует только сухие дрова.

Также, при реализации системы отопления на базе пиролизного котла, в нее рекомендуется включать теплоаккумулятор (большой бак с хорошей теплоизоляцией). Установка теплоаккумулятора, в первую очередь, продлевает срок службы котла и позволяет более экономно расходовать топливо. Дело в том, что пиролизные котлы достигают максимальной эффективности при работе в полную мощность. Если в моменте вам не нужно такое количество тепловой энергии здесь и сейчас, то она «накопится» в теплоаккумуляторе и будет расходоваться уже оттуда по потребностям, а котел в это время может «отдохнуть».

Дополняется такая схема специальным оборудованием Laddomat, которое представляет собой устройство, имеющее в своей конструкции: циркуляционный насос, встроенный термовентиль, шаровые краны, термометры, автоматический клапан для регулирования естественной циркуляции теплоносителя и другие важные узлы. Устройство Laddomat предназначено для регулирования накопления горячей воды в теплоаккумуляторе и обеспечения быстрого выхода котла в рабочий режим сразу после растопки или дозакладки топлива. Кроме того, Laddomat абсолютно незаменимо при отключении электроэнергии. В этот момент устройство защищает котел от перегрева, благодаря циркуляции теплоносителя между котлом и буферной емкостью (теплоаккумулятором).

По сути Laddomat, управляет интенсивностью процесса горения в котле, посредством создания в теплоаккумуляторе нескольких слоев разной температуры. Такая схема обеспечивает эффективную работу пиролизного котла и его комфортное использование, а также значительную экономию топлива.

Экономическая целесообразность пиролизного котла. Вместо выводов

Справедливости ради необходимо отметить, что экономический эффект от использования пиролизного котла в сравнении традиционным твердотопливным, тем выше, чем больше площадь отапливаемого дома, а следовательно, выше мощность отопительного оборудования. Для дома площадью около 300 метров, ежегодная экономия на дровах составляет около 12 тысяч рублей (на дату написания статьи). Учитывая, что хороший пиролизный котел «живет и трудится» минимум 20 лет, то накопленный эффект будет весьма существенным.

Безусловно, долговечность котла зависит от условий эксплуатации. Тот факт, что эффективность пиролизных котлов зависит от влажности древесного топлива, зачастую относят к их недостаткам. Однако это касается всех котлов на древесине, что бы не говорили их производители. Свежая древесина плохо горит, сильно дымит и значительно сокращает срок службы котла и дымохода. Мощность котла снижается до 50 %, а потребление топлива возрастает в два раза.

Древесина 20 % влажности имеет тепловую ценность 4 кВт.час на 1 кг; Древесина 60 % влажности имеет тепловую ценность 1,5 кВт.час на 1 кг.

Максимальная мощность и длительный срок службы котла обеспечиваются сжиганием древесины, отлежавшейся под навесом минимум 2 года.

В качестве топлива для пиролизного котла можно использовать древесные поленья, колотые дрова длиной 330, 530, 730 и 1000 мм, (в зависимости от мощности котла), можно использовать даже древесные колоды большого диаметра. Можно использовать древесину и с бОльшим диаметром в форме колоды, при этом снизится номинальная мощность, но увеличится время горения. Кроме того, экономятся не только физические усилия, но и необходимое время, для колки дров.

Читайте также: