Газогенераторный котел длительного горения

Вопрос отопления актуален для многих владельцев частных домов и круглогодичных дач. Каждому хочется найти наиболее экономичный, практичный и относительно экологичный вариант. Если вы ещё не приняли окончательное решение, то выясните, как работает и каким особенностями отличается газогенераторный котел.

Устройство и принцип работы

Газогенераторный котёл объединяет в себе характеристики газовых и твердотопливных, а принцип его работы более сложен и интересен. И основной отличительной особенностью является способ выделения тепла. Его нельзя назвать полноценным горением, это пиролизный процесс.

Современная газогенераторная печь, как правило, имеет две камеры, в которых происходят разные явления. Их общая цель – выделение тепла. Процесс можно разделить на два основных этапа:

1. В первой камере котла твёрдое топливо поджигается и начинает гореть. Но это скорее не горение, а тление, так как кислород практически не поступает, а он необходим для поддержания огня. Материал тлеет и окисляется, постепенно разлагается на отдельные составляющие: различные смолы, пары, масла и углерод. В итоге вырабатывается газ, обладающий горючими свойствами.
2. Во второй камере прибора, в которую подаётся выделяющийся в результате пиролиза газ, присутствует кислород, и он запускает процесс интенсивного сгорания. В результате происходит выделение тепла, которое и обеспечивает полноценное отопление.

Таким образом, для отопления в газогенераторном котле используется одновременно и параллельно сразу два вида топлива, причём одно выделяется из другого. Сначала применяется твёрдое топливо, которое, тлея без кислорода, выделяет газ. Последний при подаче воздуха начинает активно сгорать и выделять тепло.

Многие газогенераторные котлы на твёрдом топливе оснащаются специальными водяными контурами. Вода, находящаяся внутри данной установки, проходит через две камеры и затем распределяется по радиаторам. Управление, в зависимости от модели прибора, может осуществляться полностью автоматически или с незначительным участием человека.

Используемое топливо

Понятно, что твердотопливный газогенераторный котёл работает на твёрдом топливе. Но какие именно его виды лучше подходят? Практически любые, но всё же к ним предъявляются некоторые требования:

• Первое – состав материала. В него должно входить как можно больше лёгких и полностью разлагающихся при тлении веществ. Поэтому хвойные породы дерева с высоким содержанием смол применять нежелательно.
• Второе требование – это влажность топлива. Если она будет чрезмерно высокой, то выделяющийся пар будет мешать полноценному пиролизу и снижать коэффициент полезного действия. Поэтому оптимальный уровень не должен превышать 20-30%, хотя некоторые котлы с данной точки зрения менее прихотливы и бесперебойно работают на топливе, влажность которого приближается к 35-40%.

Чтобы прибор работал качественно и эффективно, лучше использовать такие материалы как:

• Дрова, размер которых должен подходить для беспроблемной загрузки в печь.
• Отходы деревообрабатывающего производства, например, опилки, стружка, щепки.
• Так называемые топливные брикеты, которые представляют собой подвергшуюся прессованию древесную пыль.
• Пеллеты – биотопливные брикеты, изготовленные посредством прессования.
• Бурый уголь тоже вполне подойдёт.
• Продукты угольной промышленности, а именно каменный уголь и кокс.

Расход топлива в газогенераторной печи по сравнению с более привычными твердотопливными котлами несколько сокращается. И хотя в процессе тления тепла выделяется гораздо меньше, нежели при горении, его нехватка компенсируется на следующем этапе сгорания при воздействии кислорода. В результате топлива используется примерно на 15-20% меньше. А если выбрать полностью автоматизированную модель, то это позволит сократить расход ещё примерно на 10%.

Плюсы и минусы

Сначала рассмотрим преимущества, которыми обладают газогенераторы:

• Полная автономность установки, то есть её независимость от магистральных газопроводов, электросетей и других источников энергии.
• Котел длительного горения относительно экологичен, так как при пиролизе выделяется и выбрасывается в окружающую среду гораздо меньше вредных продуктов, нежели при сгорании, которое используется в некоторых других приборах.
• Процессы пиролиза и горения газа практически безотходные, то есть всё топливо в котле расходуется полностью и без остатка, что упрощает эксплуатацию котла.
• Высокий коэффициент полезного действия, который может достигать 80-85%. При классическом сгорании топлива тепла выделяется гораздо меньше.
• Широкий выбор топливных твёрдых материалов.
• При автоматизированном управлении и значительном объёме топочной камеры газогенераторного котла вмешательство человека может быть минимальным. Прибор сможет довольно долго работать на одной кладке и даже поддерживать заданные постоянные температуры.

Теперь рассмотрим недостатки:

• Газогенераторные котлы на дровах при тлении всё же оставляют некоторые продукты распада, которые оседают на стенках камер в виде сажи и копоти. Поэтому прибор следует постоянно обслуживать и периодически чистить.
• Невозможно полностью автоматизировать эксплуатацию и исключить участие человека, так как требуются регулярные закладки материала в топочную камеру.
• Котёл длительного горения стоит несколько дороже обычного газового или твердотопливного. Но расходы полностью оправдают себя спустя некоторое время.
• К качеству топливных материалов предъявляются некоторые требования.
• В процессе сгорания будет образовываться дым, который нужно будет своевременно выводить и удалять. То есть газогенератор возможно установить лишь в помещении с дымоходом (при этом он должен быть оборудован по всем правилам).
• Имеются и температурные ограничения. Так, для минимизации рисков образования конденсата показатели должны поддерживаться в пределах 60 градусов.
• Прибор должен быть абсолютно герметичным, ведь утечка газа способна при определённых условиях привести к возгоранию и даже взрыву.

Выбор и установка

При выборе газогенераторного котла, прежде всего, учитывайте его характеристики. Так, топка может быть вертикальной или горизонтальной, а горение – нижним или верхним. Такие параметры непосредственно будут влиять на расход топлива и эксплуатацию, поэтому перед покупкой желательно всё хорошо обдумать.

Ещё одним важным показателем является мощность, которая определяется исходя из площади отапливаемого помещения. На 10 м² территории должен приходиться 1 кВт мощности.

Установка может осуществляться своими руками, но лучше такой ответственный процесс всё же доверить специалисту, так как он учтёт все требования и соблюдёт правила. Если газогенераторная печь длительного горения имеет мощность до 35-40 кВт, то её допускается установить в любом достаточно просторном помещении дома. При большем показателе желательно выделить отдельную комнату, например, на цокольном этаже. Её оптимальная площадь – не меньше 8-9 м².

Пол, стены и потолок должны быть отделаны негорючими и огнеупорными материалами. Хранение топлива осуществляется в другом помещении. Что касается дымохода, то его лучше организовать с минимальным количеством изгибов и углов, так как отведение дыма должно быть полноценным и своевременным.

Совет: нежелательно пытаться изготовить газогенератор своими руками. Хотя это возможно, но всё же самодельный прибор не будет отвечать всем предъявляемым к нему требованиям, из-за чего может представлять опасность или выделять больше вредных веществ в окружающую среду.

Рассмотрите такой вариант отопления дома как газогенератор: он обладает массой преимуществ, но имеет некоторые недостатки.