Как устроен газогенераторный котел на твердом топливе

Несмотря на высокую стоимость, после приобретения твердотопливный генераторный котел помогает сэкономить на расходах на отопление за счет снижения потребления топлива на 15-20%. Дополнительным преимуществом является длительное время работы газового генератора от одной зарядки.

Устройство газогенераторного котла

Современный твердотопливный котел не очень похож на первые газовые генераторы. Кардинально изменилась внутренняя конструкция, а также дизайн и внешний вид. Неизменным остался только принцип работы:

• Древесина при сгорании выделяет небольшое количество углекислого газа. Этот процесс называется газообразованием или окислением.
• Газовоздушная смесь хорошо горит и при этом выделяет дополнительную тепловую энергию.
• Углекислый газ, смешиваясь с воздухом в необходимых пропорциях, образует с ним горючую смесь.
• При создании соответствующих условий скорость сгорания уменьшается, а количество СО увеличивается.

Конструкция и дизайн твердотопливных газовых котлов варьируются от модели к модели и от производителя к производителю. Следующие элементы являются обязательными:

• Две камеры плиты - в первой сгорает древесина, во второй - углекислый газ.

   

  

   

• Система подачи воздуха и отвода продуктов сгорания. В отличие от обычных котлов, в большинстве газогенераторов используется конструкция с раздельным дымоходом. Продукты сгорания отводятся в дымоход только после того, как их тепло было извлечено теплообменником.

В зависимости от модели, процесс горения происходит полностью самостоятельно или с некоторым вмешательством человека. Классические дровяные приборы загружаются вручную. Настройка воздуха, удаление золы и другие функции выполняются с помощью человека.

Автоматические котлы на древесных отходах, работают полностью автономно. Весь процесс, от подачи воздуха до выпуска дымовых газов, контролируется автоматически.

Технические условия для газогенерации

Образование газа, т.е. выделение углекислого газа, в процессе окисления древесины может начаться только при определенных условиях:

• Ограничение подачи воздуха - для того чтобы газ начал выделяться, необходимо ограничить подачу воздуха, в результате чего древесина буквально тлеет.
• Влажность - влажная древесина при нагревании выделяет водяной пар вместо углекислого газа. Для производства газа необходима влажность менее 20%.
• Высокая температура - древесина обугливается, превращаясь в углерод и смешиваясь с кислородом, образуя углекислый газ. Для производства СО необходимо поддерживать температуру плиты выше 600°C.

Расход топлива в газогенераторных котлах

Твердотопливные котлы внутреннего сгорания имеют ряд преимуществ, которые делают их эксплуатацию простой и экономичной:

• Горение топлива в газовых котлах происходит медленнее, из-за отсутствия интенсивного притока воздуха. Тлеющая древесина выделяет меньше тепла, чем при полном сгорании. Недостаток тепловой энергии компенсируется дожиганием выброшенного углекислого газа.
• Использование автоматики снижает расход топлива еще как минимум на 10 %.
• Расход топлива снижается на 15-20% по сравнению с обычными котлами. В то же время количество тепла, выделяемого при сгорании, остается практически неизменным.

Твердотопливный газогенераторный котел длительного горения, рассчитанный на дрова, работая на угле, быстро выходит из строя. По этой причине газовые генераторы следует заправлять только древесиной или древесными отходами. Исключение составляют модели, разработанные специально для работы с углем.

Можно ли сделать из простого котла, газогенераторный

Принцип работы газового твердотопливного котла основан на использовании обязательных узлов в конструкции:

• Топка и камера дожигания - конструкция газогенераторов предусматривает, в частности, увеличенную топочную камеру. Дожигание происходит в отдельной камере из огнеупорного кирпича.
• Теплоноситель окружает не только топку, но и прерывистый канал дымовых газов, расположенный внутри котла. Схема теплообменника довольно сложна. Теплоноситель должен окружать не только печь, но и каналы дымовых газов.

Можно сделать газогенератор из существующего дровяного котла, но при этом возникают следующие трудности:

• Ограничения по размеру топочной камеры - для получения температуры, необходимой для генерации газа, необходимо полностью сжигать дрова в течение получаса. Все топливо сгорит примерно за 1,5-2 часа, что снижает эффективность переоборудованного котла.
• Недостаток пространства приводит к тому, что камера сгорания становится еще меньше, благодаря установке камеры дожигания.

При переоборудовании не ожидайте такой же мощности, как у заводской модели газового генератора. Перестроить генератор дымовых газов гораздо проще, чем модифицировать существующий котел.

Правила и условия установки, и эксплуатации котла

Газовые конденсационные котлы непрерывного горения на твердом топливе очень требовательны к условиям эксплуатации. На их эффективность влияют характеристики котельной, системы дымоудаления и вентиляции. В помещениях, используемых в качестве котельной, действуют правила ППБ по эксплуатации твердотопливных приборов. Общие рекомендации по установке следующие:

• Котел мощностью до 40 кВт может быть установлен в любом месте жилого помещения при условии соблюдения противопожарных норм. Теплогенератор мощностью от 40 кВт и выше устанавливается в отдельном помещении.
• Труба дымохода изготавливается с минимальным количеством углов и максимальной вертикальной длиной 1 м. В местах прохода через потолки и крыши должны быть предусмотрены противопожарные разрывы.
• Стены и пол котельной должны быть облицованы негорючими материалами: керамической плиткой или цементно-песчаной штукатуркой.
• Площадь котельной должна составлять не менее 8 м². Наличие приточно-вытяжной вентиляции является обязательным.

В качестве рекомендуемой меры в котельной установлены дымовые датчики. Если требуется подключение к электросети, перед помещением, где находится твердотопливный котел, необходимо установить распределительный щит с блоками предохранителей.

Как выбрать газогенераторный котёл

При выборе подходящей модели газогенераторного устройства необходимо учитывать несколько особенностей, связанных с работой и функциональностью котла и его эффективностью:

• Конструктивные особенности - потребителю предлагаются котлы, использующие принцип верхнего и нижнего горения, с вертикальным и горизонтальным очагом. От этих характеристик зависит время работы, приемлемое качество топлива и другие рабочие параметры.
• Мощность - для умеренно теплоизолированного здания и высотой потолка не более 2,7 м формула для расчета необходимой мощности котла следующая: 1 кВт = 10 м². Точный расчет необходимой мощности с учетом всех особенностей и технических характеристик здания можно произвести с помощью специальных калькуляторов.

Помимо вышеперечисленных критериев выбора отопительного оборудования, учитываются также страна происхождения и цена газогенератора.

Лучшие производители газогенераторного оборудования

5-10 лет назад на рынке отопительного оборудования было представлено всего 4-5 марок газогенераторных котлов, исключительно европейского производства. В настоящее время ассортимент продукции расширился настолько, что при выборе оборудования невозможно обойтись без совета профессионала.

В дополнение к проверенным европейским заводам, национальные компании наладили производство котлов газогенераторного типа. Чтобы облегчить выбор, все модели можно разделить на несколько групп по территориальному признаку:

• Российские газогенераторные котлы - отечественные компании производят продукцию либо самостоятельно (как в случае с БТС, Теплов, Ф.Б.Р.Ж., Фантом, Бастион, Газген), либо при поддержке зарубежных партнеров (Lavoro). Продукция адаптирована к национальным условиям. Изменения в конструкции позволили использовать топливо с содержанием влаги до 30-42%.
• Европейские котлы традиционно считаются лучшими в своем классе. Эту продукцию предлагают компании Viadrus, Stropuva (практически прародитель газовых котлов), Atmos и другие. Котлы европейских корпораций отличаются длительным сроком службы, надежностью, высокой степенью автоматизации и экономичностью.

Стоимость котлов газогенераторного типа

Европейские компании предлагают продукцию премиум-класса, что отражается как в удобстве управления и эксплуатации, так и в цене газогенераторных отопительных установок. Так, латвийскую Stropuva можно купить примерно за 100 тысяч рублей. Чешский Viadrus, будет стоить около 180-200 тысяч рублей, Atmos - 120 тысяч рублей и выше.
{Banner_downtext}
Бытовые котлы можно найти от 30 тысяч рублей. За качественный бензогенератор, аналогичный европейским моделям, придется заплатить около 80 тысяч рублей. (Цены указаны приблизительно для мощности 30 кВт).

Плюсы и минусы котлов с газогенерацией топлива

Опыт эксплуатации газогенераторных котлов длительного горения бытовыми потребителями позволил нам увидеть преимущества и недостатки данного типа оборудования. Преимуществ у газовых генераторов несколько:

• Время горения топлива в газогенераторном котле составляет не менее 6 часов. Некоторые модели, как отечественных, так и европейских производителей, способны работать до 3-5 дней от одной закладки.
• Высокая тепловая эффективность по сравнению с классической моделью. КПД газовых котлов составляет 80-92%.

Есть и некоторые недостатки:

• Ограничения в использовании топлива. Теплообменник газогенераторного котла, работающего на дровах, после перехода на уголь прогорает через год работы. Влажные дрова и древесные отходы нельзя использовать в качестве топлива.
• Стоимость - классический котел примерно в 2-3 раза дешевле.

Еще одним недостатком газогенераторных моделей считаются специальные правила разжигания и поддержания горения во время работы. Этот недостаток является временным. После нескольких нагревательных операций владелец нагревательного прибора привыкает к его особым характеристикам.

Котлы с газогенератором не имеют аналогов среди других моделей по времени работы от одной топки, характеристикам теплопроизводительности и другим рабочим параметрам. Высокая стоимость и специфика эксплуатации в некоторой степени ограничивают популярность этих моделей.