Котел газогенераторний КГТ 200 з повітряним теплообміном. Який газогенераторний котел вибрати? Як працює газогенераторний котел

Самим ефективним способомВикористання деревного палива є газогенераторні котли на дровах. Залежно від модифікації чи виробника – коефіцієнт корисної діїтаких установок може сягати 95 відсотків. У таких пристроях деревне паливо згоряє майже повністю, не залишаючи залишків. Газогенераторні котли свого часу використовувалися навіть для руху автомобілів, але зараз вони міцно займають традиційну нішу для котлів – використовуються для обігріву приміщень і нагрівання води. Який принцип роботи газогенераторного котла, і як вибрати газогенераторний котел при покупці?

Під час роботи газогенераторного котла на дровах використовується принцип піролізу. Після закладки палива (дрів або спеціальних деревних брикетів) вони проходять через кілька стадій згоряння. Розглянемо їх:

Спочатку деревне паливо потрапляє до спеціальної камери, де воно підсушується.
Потім деревне паливо горить за підтримки температури від 20 до 850 градусів Цельсія. При цьому в камеру топки практично не надходить кисню. Таким чином відбувається окислення деревного палива,
Газ, що вийшов в результаті окислення, надходить в камеру згоряння, де з використанням пальників підпалюється і горить.

Газогенераторні котли на дровах, що використовуються в опалювальних цілях, мають спеціальний водяний контур. Усередині нього вода проходить через дві нагрівальні камери, а вже потім надходить у опалювальні радіатори.

Паливо для газогенераторних котлів

Безперечною перевагою газогенераторних котлів є той факт, що вони можуть працювати практично на будь-якому типі. твердого палива. Тобто в них можна завантажувати звичайні нарубані дрова, а також будь-які види деревних відходів (тирса, стружки) та виготовлені з деревних відходів брикети, пелети тощо. Крім того, газогенераторні установки є практично безвідходним виробництвом: паливо у них згоряє практично без залишків.

Переваги опалювальних газогенераторних установок

Встановлення опалювальних систем, що працюють від котлів газогенераторних, що працюють на деревному паливі має такі безперечні переваги:

Надзвичайно висока ефективність згоряння палива. У будь-якій установці, призначеній для спалювання деревного палива, але ефект піролізу, що не застосовує, – ККД не може підніматися вище 90 відсотків.
Газогенераторні установки є енергонезалежними і можуть бути встановлені навіть у спорудах, які відсутні підключення до стаціонарної електромережі. Зауважимо, що під час війни газогенераторні установки розміщувалися навіть на автомобілях. Енергонезалежність газогенераторної установки також знижує вартість її експлуатації.
У газогенераторній установці можна використовувати практично будь-який тип палива, починаючи від класичних дров і закінчуючи відходами деревного виробництва. Використання деревних відходів, тирси, тріски і так далі істотно здешевлює роботу газогенераторних систем. Однак пам'ятайте, що з усього обсягу палива, що одноразово закладається, відсоток деревних відходів не повинен перевищувати значення в 30 відсотків.
Великі обсяги камери згоряння дозволяють газогенераторним котлам довгий час працювати від однієї закладки палива, що полегшує експлуатацію такої установки.

Недоліки газогенераторних установок

Незважаючи на всю привабливість опалювальних та нагрівальних системна основі газогенераторних установок – такі пристрої мають певні недоліки. Недоліки газогенераторних систем загалом збігаються з недоліками звичайних котлів, що працюють на твердому паливі.

Котел на твердому паливі, на відміну від автоматизованих рідинних або газових системмає обмежену автономність роботи. Для такого котла завжди потрібна людина-оператор, яка додаватиме паливо в міру його спалювання. Також газогенераторний котел необхідно регулярно обслуговувати, чистити від кіптяви та сажі. Незважаючи на практично повне згоряння органічного деревного палива в газогенераторних котлах - продукти розпаду в таких системах присутні.

Придбання системи з газогенераторним котлом досить витратним у фінансовому плані. За приблизними прикидками газогенераторний котел обійдеться вам у півтора рази дорожче, ніж звичайний казан на твердому паливі. Але різниця у вартості має окупитися за кілька опалювальних сезонів, Виходячи з більш високої ефективності газогенераторного котла.

Також під час експлуатації газогенераторних установок необхідно користуватися лише сухим паливом. На вологих дровах або тирсі процес піролізу може просто не запуститися. Тому газогенераторні котли часто обладнають сушильною камерою, де паливо доходить до потрібної кондиції.

Порівняння газогенераторних та звичайних котлів.

Якщо порівнювати газогенераторні котли із звичайними опалювальними або нагрівальними котлами на твердих видах палива, можна виділити такі нюанси.

Порівняно низька автономність газогенераторного котла, яка є ахілесовою п'ятою всієї опалювальних установок на твердих типах палива, може бути скоригована з введенням системи автоматичного завантаження. В цьому випадку в газогенераторному казані починає працювати своєрідний конвеєр, який в залежності від температури в пристрої і часі горіння може відправляти в топку нові порції палива. До того ж газогенераторний пристрій тільки на одній закладці може автономно працювати протягом доби, що загалом знімає питання про необхідність постійної присутності кочегара-оператора.

У будь-якому разі ефективність газогенераторних установок значно перевищує досягнення всіх їхніх побратимів. Якщо звичайні котли на твердому паливі навряд чи зможуть показати ККД вище за 85%, то у газогенераторного обладнання цей показник може сягати 95 відсотків.

Але газогенераторний котел на дровах є досить складним. технічним пристроєм. На відміну від звичайного дров'яного котла від нехай вимагає нескладного, але все-таки регулярного технічне обслуговуванняКрім того, певні вимоги є і до кваліфікації персоналу, який працює на газогенераторних установках.

Найбільш критично газогенераторний котел сприймає вологість палива, що надходить до нього. Тому для ефективної роботигазогенераторної установки потрібні лише попередньо просушені дрова.

Критерії підбору газогенераторної установки на дровах

Насамперед потрібно враховувати ступінь автоматизації котла, його енергонезалежності. Можливо, вам захочеться придбати котел, який зможе працювати довго без втручання людини, а можливо для ваших цілей вистачить і газогенераторного котла, який повинен самостійно, автономно відпрацювати лише одну закладку.
Для обігріву приміщень опалювальні установкиповинні виробляти не менше одного кіловата на кожні 10 квадратних метрівобігрівається площі. Тому ви можете підібрати і необхідну потужність опалювального газогенераторного котла.
Крім того, газогенераторні котли на дровах можуть мати різне додаткове обладнання. Воно може призначатися, наприклад для забезпечення примусової циркуляції рідини через нагрівальний контру або автоматизації регулювання процесів горіння газу, що утворився.

У будь-якому випадку консультанти у спеціалізованих магазинах допоможуть вам підібрати газогенераторний котел на дровах на ваш смак.

Газогенераторні котли на дровах: відео

Чесний відео-відгук про роботу газогенераторного піролізного казана Dragon TA-15

Все більше людей роблять вибір на користь проживання в приватному будинку. Але одне з перших і найголовніших питань, що виникають при обживі нового житла, – питання опалення котлами. тривалого горіння, хоча він може виникнути і у мешканців, що давно оселилися, оскільки можливе непередбачене або заплановане припинення централізованої газифікації будинків (або навпаки).

Не останню роль, що мотивує людей змінити опалювальні пристрої, можуть зіграти подорожчання одного виду палива або істотне зниження ціни на інше, раптово виникла поломка старого опалювального котла або закінчення його терміну дії.

Ці, як і багато інших причин, призведуть до необхідності вибору та придбання опалювального котла тривалого горіння. Але з чого розпочати? Що слід врахувати насамперед?

Які «показання» та «протипоказання» щодо встановлення та експлуатації є у кожного виду опалювальних пристроївтривалого горіння? Про це й йтиметься у цій статті.

Різновиди котлів

Щоб правильно вибрати котел, необхідно попередньо ознайомитись з його різновидами. Отже, залежно від типу споживаного палива їх розрізняють рідко- та твердопаливні, електричні, газові та комбіновані.

Вже тому можна більш-менш коректно визначитися з типом котла. Наприклад, якщо у вашому будинку немає централізованого постачання газу, то альтернативним варіантом є використання газу балонного. Але це не дуже зручно, тому що балони доведеться регулярно міняти, а газ може закінчитись навіть під час роботи котла. Або, наприклад, вас не влаштовують твердопаливні котли, оскільки вимагають завантаження палива, а також чищення від золи та сажі.

Комбіновані

Моделі даного типунайчастіше працюють на рідкому паливі, газ, рідше на альтернативних видах палива. Їхня потужність не перевищує 90–95 кВт; ККД – 80–95%.

Кількість споживаного палива залежить від самого виду палива, потужності моделі та площі приміщення, яку необхідно опалити (від 50 до 500 кв. м можливих).

Робота котлів даного типу супроводжується невеликим шумом (до 39 дБ) та наявністю кіптяви, а також вимагає встановлення вентиляції в приміщенні та системи виведення диму.

Різноманітність видів палива, на якому здатні функціонувати ці котли, сама по собі робить їх універсальними. Замінивши пальник, можна перетворити газовий котел, наприклад, на рідкопаливний і т. д. Це дуже зручно, якщо у вашому будинку є перебої з постачанням будь-якого з видів палива або планується поперемінне їх використання з метою економії, коли доцільніше зупинити вибір на моделях зі знімним пальником (оскільки зміна дизельної не передбачена, але обходиться дешевше).

Газові

Для їх функціонування потрібна газифікація будинку, але їхня робота можлива і за рахунок балонного газу.

Потужність коливається від 4 кВт до 12 000 кВт, ККД – від 91 до 96% (для конденсаційних котлів, які додатково використовують пар, які добре встановити, якщо немає можливості забезпечити відведення конденсату в каналізацію). На кожен кіловат тепла витрачається газу близько 0,11 куб.

Робота газових котлів супроводжується наявністю шуму та кіптяви. Вимоги до котельні: наявність вентиляції та димовідвідної системи.

Заощадити (до 10%) газ дозволить придбання моделі котла з електронним підпалом.

Термін служби котла також залежить від матеріалу, з якого він виконаний. Більш довговічними вважаються котли з чавунним теплообмінником (до 50 років), але їх недоліком є чутливість до ударів та різких перепадів температур. Сталеві моделісхильні до корозії і головним чином через це вдвічі поступаються вищезгаданим у терміні служби.

Рідкопаливні

Ці агрегати здатні опалити будинок площею кілька сотень кв. метрів.

Потужність цих котлів сильно варіюється в межах від десятків кіловат до кількох сотень (і тисяч). ККД – 83–93%.

Робота рідкопаливних котлів безшумна, супроводжується утворенням кіптяви, вимагає наявності вентиляції та димаря у приміщенні, в якому вони встановлені.

Проблематичність їх використання пов'язана із зберіганням палива. Для цього потрібні великі цистерни, які можна зберігати як усередині котельні, так і ззовні, зарив у землі.

Крім цього, потрібен насос для підведення палива до котла, для роботи якого потрібні додаткові витрати електрики, що робить таке опалення ще дорожчим (з огляду на вартість самого палива). Вирішенням проблеми може стати покупка моделі зі знімним пальником, так як це дає можливість виробляти опалення за рахунок газу (але їх вартість на 1/5 вища за ціну котла з вбудованим пальником).

Твердопаливні

Ці котли є одними із найпотужніших (на коксі – до 0,9 МВт).Вони продукують велика кількістьтепла, використовуючи при цьому порівняно бюджетне паливо.

Під час роботи такі котли коптять. Функціонують практично безшумно. Чи здатні опалити будинок площею 25 м кв. та навіть 3,5 тис. м кв.
Як паливо споживають вугілля (кам'яний чи кокс), тирсу, дрова.
Вимагають наявності приміщення для зберігання цього палива (цілком підійдуть господарські споруди, що не функціонують).

Твердопаливні котли поділяють на конвекційні, що використовують один вид палива і продукують тепло тільки з продуктів згоряння, і піролізні - використовують два види теплоти (за рахунок палива та газу, що утворюється від його згоряння).

Класифікація твердопаливних котлів

Корпус твердопаливних котлів може бути виконаний зі сталі або чавуну, але зустрічаються і саморобні моделіз інших матеріалів.

На вигляд завантажуваного палива виділяють пристрої, що використовують гранульоване паливо, вугілля, дрова, а також змішаного типу. Завантаження палива може відбуватися вручну та автоматично.

Залежно від часу та способу згоряння розрізняють пристрої тривалого горіння, що використовують природну та додаткову тяги, піролізні.

Вирізняють такі види твердопаливних котлів:

піролізні, або ;
Традиційні твердопаливні котли. За своїм пристроєм мають схожість зі звичайною піччю. Як паливо підходять дрова і. Вони дуже практичні та довговічні, оскільки не мають електронних платабо інших пристроїв керування (за винятком терморегулятора), які першими виходять із ладу;
пеллетний котел. За будовою відрізняється від традиційного твердопаливного лише наявністю автоматичної подачі палива та спеціального бункера. Працює на деревних паливних гранулах, які виготовляють з;
газогенераторні казани тривалого (верхнього) горіння. Дозволяють завантажити більші обсяги палива за один раз, ніж забезпечується тривала робота котла (до трьох діб). Горіння та подача повітря відбуваються у верхній частині паливного шару. Принцип роботи котла тривалого горіння полягає у виділенні піролізного газу, що виходить при дії на паливо високих температур від 200 до 800 градусів.

Плюси та мінуси твердопаливних котлів

Тепер розглянемо переваги та недоліки, якими мають твердопаливні котли.

Позитивні пункти

За ціною мають перевагу над газовими та електричними.
Великий термін експлуатації.
Безпечне використання.
Немає потреби у додатковій електроенергії чи газі.
Паливо доступне за ціною, його можна придбати в потрібній кількості.
Деякі моделі можуть працювати близько трьох діб при одноразовому завантаженні.
Екологічно чистий методопалення.

Негативні пункти

Недостатньо високий рівеньККД.
Вимагають сили та час на чищення пристрою, а також на підготовку та завантаження палива.
Необхідність багаторазових завантажень, при яких можливе надходження диму до приміщення.
Відсутність терморегуляції.
Потребує тривалого прогріву після тривалої паузи в роботі.
Немає можливості швидко збільшити чи зменшити температуру.

Як вибирати газогенераторні котли тривалого горіння

Для початку необхідно визначитися, яке паливо ви маєте в своєму розпорядженні більшою мірою - дровами або вугіллям. Якщо більш прийнятним варіантом є вугілля, слід зупинити вибір на котлах з верхнім згорянням, а якщо опалення планується за допомогою дров, вигідніше придбати котел з нижнім згорянням, оскільки ККД вище, ніж у попереднього.

Котли з нижнім згорянням є найбільш екологічно чистими та економічними. Це зумовлено наявністю у них двох або трьох камер згоряння, які забезпечують додаткове спалювання частинок палива.
Також котли із нижніми системами спалювання дозволяють регулювати продуктивність, дозуючи подачу повітря. Для цього використовується регулятор або вентилятор із системою керування.

Більш довговічним є чавунний котел, оскільки конденсат при горінні вугілля викликає корозію сталі.Крім цього, сталеві теплообмінники швидше прогоряють. Чавунні котли складаються з секцій, що при можливій розгерметизації дозволяє просто замінити пошкоджену частину (тоді як сталеві котли вимагають. повної заміни); також цей факт забезпечує зручність транспортування в розібраному вигляді (проте слід пам'ятати, що чавунні деталі крихкі та чутливі до ударів).

Якщо потрібен котел, що забезпечує опалення та постачання будинку гарячою водою, Підійде двоконтурний твердопаливний котел. Принцип його дії полягає в наступному: перший контур (для обігріву приміщення) включається при спрацьовуванні теплового датчика; другий (для постачання гарячої води) активізується при падінні тиску.

Якщо в будинку є робочий бойлер, його можна підключити до опалювального котла. З одного боку, це дасть велику економію на джерелі тепла, з іншого забезпечить стабільну подачу води.

Щоб визначитися, який потужності казан вам потрібен, виходьте з розрахунку 1 кВт на кожні 10 кв. м (при висоті стінок до 3 м). При цьому слід пам'ятати, що потужність котла варіюється в залежності від калорійності палива і його вологості.
Зазвичай виробник вказує і на основний вид палива, і на альтернативні. Але використання одного основного палива продовжить термін служби опалювального приладу.

Самостійний монтаж

Щоб самостійно встановити твердопаливний котел, необхідно врахувати декілька правил.

Такий казан краще розташувати в окремому приміщенні. Це може бути кімната всередині будинку або у підвалі. Для цього підійде колишня дитяча спальня або будь-яка інша невелика кімната(необхідна площа – 8-10 квадратних метрів), якщо при будівництві не відведене спеціальне приміщення для опалювальних приладів. У крайньому випадку можна просто перегородити велику кімнатунавпіл (перегородку бажано зробити цегляною, а не застосовувати гіпсокартон), зробивши один або два виходи - всередину приміщення, на вулицю або обидва одночасно.
Підлога приміщення, де планується монтаж, має бути виконана з пожежостійких матеріалів. А сам котел слід встановити безпосередньо на бетонну стяжку(близько 10 см завтовшки).
Необхідно забезпечити приміщення примусовою вентиляцією, електроживленням та водопостачанням, якщо вони відсутні.
Якщо котел встановлюється не у спеціально спроектованій котельні, слід заздалегідь придбати та встановити димовідвід.

Приступаючи до монтажу, треба підготувати інструменти та обладнання, які для цього знадобляться: електроди, зварювання, рівень, ключі, викрутки, метр, пилку по металу, гвинти – а також матеріали: сантехнічну стрічку, лист металу та герметик.

Розпакуватита підготувати до збирання деталі, що йдуть у комплекті з котлом.
Розташуватиметалевий лист на підлозі на відстані не менше 0,5 м від бічної стінки (стінок) та 1 метр від передньої і надійно зафіксувати.
Встановитирівно котел на металевий лист, перевіряючи правильність рівнем.

Після підготовчих робітпроводиться безпосередньо збирання самого котла:

Обернутиодним витком сантехнічної стрічки регулятор горіння закріпити за допомогою гвинта, встановити температуру 30 градусів.
Встановититерморегулятор і тін або їх заглушки.
Зібратиповітряний та запобіжний клапани, манометр у групу безпеки.
Встановитикран та підключити його до труб.
Підключитигрупу безпеки перед замикаючим пристроєм.
З'єднатикотел з димоходом за допомогою герметики.
Засунутизаслінку для тяги та заглушку для прочищення.
Підключитиводу та перевірити герметичність системи.
Запалитикотел, закривши заслінку.
Залишається лише перевірити якість установки та роботи котла та провести пілотне опалення.

Для того, щоб визначити приблизну вартість матеріалів та обладнання, необхідних для монтажу, нижче наведено їхню орієнтовну ціну.

Герметик термостійкий 100-200 руб.
Аркуш металу (3 х 1250 х 250) близько 3000 руб.
Сантехнічна стрічка близько 500 руб.
Котли тривалого горіння 60000-120000 руб.
Перехід сталевий 57-32 30 руб.
Відведення сталевий Ду-5016 від 100 руб.
Кран кульовий Ду-15 від 100 до 1000 руб.
Кран кульовий із згоном Ду-50 близько 2000 руб.
Димова трубадля твердопаливного котла 20000-50000 руб.

Вибір опалювальних котлів має бути заснований на доступності конкретного виду палива в регіоні або його наявності в будинку. Опалення твердопаливними котлами з використанням дров за вартістю поступається лише пристроям, що працюють на газу, дорожчими є електрика та дизельне паливо, а замикають п'ятірку вуглезалежні агрегати Не в останню чергу це пов'язано з тим, що твердопаливні котли мають недостатньо високі показники ККД (у порівнянні з електричними наприклад). Проте дворівневі системи спалювання дозволяють заощадити витрату палива до 9%.

Газогенераторні або піролізні (за принципом роботи) котли мають попит завдяки високій економії палива в поєднанні з привабливим ККД.

Основні характеристики котлів газогенераторів

Головною відмінністю газогенераторних котлів з інших аналогів опалювального обладнання є обсяг камери завантаження. Ряд виробників даних агрегатів суттєво збільшують цей модуль, завдяки такому конструктивному новаторству котли-газогенератори здатні функціонувати добу та більше до наступного завантаження. Також використовується програмований блок, за допомогою якого можна керувати температурним режимом, причому як загалом у приміщенні, і із встановленням різниці для прямої подачі і обратки. На основі коригувань, що вводяться, вибирається певний режим роботи піролізного котла.
Газогенераторні котли поділяються на вигляд палива. Найчастіше споживач віддає перевагу універсальним моделям, у яких можна використовувати відразу кілька видів енергоресурсів. Хоча відмічено, що деревина значно збільшує ККД агрегату.
Важливим моментомвважається і розташування камери спалювання, що впливає на експлуатаційні характеристики. В більшості випадків верхня установкаданого модуля вказує на енергозалежність опалювального обладнання, у зв'язку з чим загальну схемуслід доповнити генератором або джерелом безперебійного живлення, щоб уникнути нештатних ситуацій в енергопостачанні та збоїв у програмі налаштувань.
Порівняно з іншим обладнанням для опалення монтаж газогенераторних котлів значно простіше, завдяки відсутності необхідності отримання дозволу на встановлення, а також використанню димоходів з простою конструкцією, без обмежень за висотою та температурним режимом.

Принцип функціонування газогенераторних котлів

У герметичну топку поміщаються дрова і за допомогою запальника запалюються.
У камері температура за допомогою пальника досягає 200-800 градусів.
Відбувається окислення палива, у процесі чого виділяється газ.
При змішуванні з киснем утворюється горюча суміш.
Горюча суміш підпалюється, що призводить до виділення теплової енергії.

Котли газогенератори - переваги та недоліки

Вартість газогенераторних котлів дещо вище за аналогічне обладнання, що працює за іншим принципом. Це пояснюється вигодами, які отримує споживач внаслідок експлуатації таких агрегатів:

Використання будь-яких видів твердопаливних енергоресурсів.
Ці котли інакше називають пристроями тривалого горіння завдяки низькій швидкості згоряння палива.
Спрощена експлуатація у поєднанні з мінімальним доглядом.
Точне програмування температурного режиму.
Абсолютна екологічність, мінімізація шкідливих викидів у повітря.
ККД досягає 100%.

При виборі тієї чи іншої моделі піролізних казанів слід враховувати й особливості:

Висока маса обладнання.
Енергозалежність деяких моделей.
Інтервал в закладках палива хоч і тривалий, але необхідність участі людини у функціонуванні агрегату присутня.

В пошуках альтернативного джерелаенергії прийшло розуміння, що не обов'язково видобувати газ у шахтах, щоб потім спалювати його в котлах та двигунах внутрішнього згоряння, горючий газ можна видобувати з відходів виробництва та деревини. Газогенератор або як його ще називають генератор газів шляхом спалювання місцевого палива - дров, торфу, деревного вугілля, тирси та інших відходів деревини, а також іноді інших органічних залишків здатні виділяти/генерувати горючі гази, такі як СО, СН4, Н2 та інші. Варіантів використання отриманого газу є кілька, але в будь-якому випадку в основу кожного пристрою покладено принцип газогенератора. Про те, як працює газогенератор, із яких елементів він складається, а також які процеси проходять усередині нього, ми розповімо в цій статті. Також розглянемо варіанти подальшого використання отриманого газу та місця, де можна встановлювати подібні агрегати.

Отже, які існують варіанти використання газу, отриманого в газогенераторі?

Перший - горючий газ прямує до газової плити на кухні та використовується для приготування їжі. Другий - горючий газ спалюється відразу ж у піролізному казані опалення з газогенератором, відповідно, використовується для опалення будинку чи теплиць. До речі, такі котли можуть називатися газовим котломна дровах, твердопаливним піролізним котлом, газогенераторним казаном на дровах. Всі вони можуть використовуватися як для побутових потреб, так і для опалення величезних виробництв та цехів чи підприємств. Третій - горючий газ може прямувати в двигун внутрішнього згоряння, який є приводом насосної станціїчи генератора електроенергії. Газовий генератор на дровах дозволяє отримувати електроенергію в тих регіонах, де немає можливості провести лінії електропередач, виконати прокладання газопроводу та утруднене підвезення газу в балонах. Крім автономності, у газогенераторів є й інші переваги, які ми розкриємо нижче.

Переваги та недоліки генераторів газу

Як приклад розглянемо переваги та недоліки газогенераторних котлів опалення. Піролізні котли відносяться до категорії твердопаливних, але суттєво відрізняються від звичайних печей на дровах чи вугіллі, де відбувається звичайний процес згоряння палива.

Переваги газогенераторних котлів:

ККД газогенераторних котлів знаходиться в діапазоні 80 - 95%, тоді як ККД звичайного твердопаливного котла рідко перевищує 60%.
Регульований процес горіння в газогенераторному котлі – одна закладка дров може горіти від 8 до 12 годин, для порівняння у звичайному котлі горіння триває 3 – 5 годин. У газогенераторних котлах з верхнім горіннямзгоряння дров триває до 25 годин, а вугілля може горіти 5 – 8 днів.
Паливо згоряє повністю, тому чистити зольник та газохід доводиться не часто.
Завдяки тому, що процес горіння можна регулювати (потужність регулюється в діапазоні 30 - 100%), роботу котла можна автоматизувати, наприклад, газового або рідкопаливного.
Викид шкідливих речовинв атмосферу із газогенератора мінімальний.
Газогенераторні котли економніші за звичайні.
Паливо для газогенераторів не обов'язково має бути підсушене до 20% вологості, існують моделі котлів, в яких можна використовувати деревину до 50% вологості і навіть свіжозрубану.
Можливість завантаження в котел неколотих полін до 1 м завдовжки і навіть більше.

Крім дров та відходів деревної промисловості у піролізних котлах можна утилізувати гуму, пластмасу та інші полімери.
Висока безпека котла в порівнянні зі звичайним твердопаливним котлом забезпечується автоматикою та матеріалами, з яких виготовлений агрегат, а особливо камери згоряння.

Якщо говорити про газогенератори, які використовуються для виробництва електроенергії, то вони мають такі самі переваги, такі як екологічність, економічність, високий ККД, високе октанове число 110 - 140, універсальність у плані палива і велика ефективність в зимовий час.

Недоліки газогенераторних котлів:

На газовий генератор ціна в 1,5 – 2 рази вища, ніж на звичайний твердопаливний котел.
Здебільшого газогенератори енергозалежні, тому що для підсмоктування повітря використовується вентилятор, але також існують моделі, які можуть працювати і без електрики.
Якщо використовувати газогенераторний котел на потужності нижче 50%, то спостерігається нестабільне горіння - як результат випадання в осад дьогтю, що накопичується в газоході.
Температура опалення не повинна бути нижче 60 °С, інакше в газоході випадатиме конденсат.
Зазвичай газогенератори вимогливі до вологості палива, але як уже писалося вище, є моделі, в яких можна спалювати навіть свіжозрубану деревину.

Інших суттєвих недоліків газогенераторів не виявлено.

До речі, газогенератори – не такий вже й новий винахід. Ще в середині минулого століття, коли більша частина нафтових ресурсів Німеччини йшла на озброєння, як паливо для автомобілів використовувалися дрова. Навіть на вантажні автомобілівстановлювалися газогенератори. Сучасні агрегати не надто далеко пішли у своїй конструкції, але, проте, ґрунтовно вдосконалені.

Принцип роботи газового генератора.

У генераторі газів чи газогенераторі з твердого палива видобувається горючий газ. Основний секрет полягає в тому, що в камеру згоряння подається повітря, об'єму якого недостатньо для повного згоряння палива, при цьому дотримується висока температура 1100 - 1400 °С. Отриманий газ охолоджується та направляється до споживача чи двигуна внутрішнього згоряння, якщо, наприклад, планується видобувати електрику. Більш детально принцип роботи газогенератора розглянемо нижче, уточнивши який процес у якому елементі агрегату відбувається.

Влаштування газового генератора на деревині

Розглянемо влаштування газогенератора побутового призначення. Відразу хотілося б відзначити, що піролізні котлиз газогенератором відрізняються від запропонованої схеми, оскільки згоряння газу відбувається усередині котла у другій камері згоряння. Ми розглянемо лише сам газогенератор, на виході з якого виходить горючий газ.

Корпус газогенераторавиготовлений з листової сталі та має зварні шви. Найпоширеніша форма корпусу – циліндрична, але вона цілком може бути і прямокутною. До нижньої частини корпусу приварено днище та ніжки, на яких стоятиме газогенератор.

Бункерабо камера заповненняслужить для завантаження внутрішньо газогенератора палива. Він також має циліндричну форму та виготовлений з маловуглецевої сталі. Бункер встановлений усередині корпусу газогенератора та закріплений болтами. На кришці люка, що веде в бункер, на кромках використаний азбестовий ущільнювач або прокладка. Так як азбест заборонений для використання в житлових приміщеннях, існують моделі газогенераторів, ущільнювачі кришки якої виготовлені з іншого матеріалу.

Камера згоряннязнаходиться в нижній частині бункера і виготовлена з жароміцної сталі, іноді внутрішня поверхнякамери згоряння обробляється керамікою. У камері згоряння відбувається горіння палива. У нижній її частині відбувається крекінг смол, для чого там встановлена горловина, виготовлена з жароміцної хромистої сталі. Між корпусом та горловиною знаходиться прокладка – ущільнювальний азбестовий шнур. У середній частині камери згоряння знаходяться фурми для подачі повітря. Фурми є каліброваними отворами, які з'єднуються з повітророзподільною коробкою, пов'язаною з атмосферою. Фурми та розподільна коробкатакож виготовляються із жароміцної сталі. На виході з повітророзподільної коробки встановлено Зворотній клапанякий перешкоджає виходу пального газу з газогенератора. Щоб підвищити потужність двигуна або мати можливість використовувати дрова підвищеної вологості(більше 50%), перед повітророзподільною коробкою можна встановити вентилятор, який нагнітатиме всередину повітря.

Колосникові гратислужить для того, щоб підтримувати розжарене вугілля. Вона знаходиться в нижній частині газогенератора. Через отвори грати зола від згорілого вугілля провалюється в зольник. Щоб колосникові грати можна було очищати від шлаку, її середня частина зроблена рухомою. Для повороту чавунних колосників передбачено спеціальний важіль.

Завантажувальні люкиоснащені кришками, що герметично закриваються. Наприклад, верхній завантажувальний люк відкидається горизонтально та ущільнений азбестовим шнуром. У кріпленні кришки є спеціальний амортизатор - ресора, яка піднімає кришку у разі надмірного тиску всередині камери. Збоку корпусу є також два завантажувальні люки: один зверху - для додавання палива в зону відновлення, другий знизу - для видалення золи. Відбір газу проводиться в зоні відновлення, тому найчастіше у верхній частині газогенератора, але також можливе відведення газу з нижньої частини агрегату. Відбір газу провадиться через патрубок, до якого приварені труби газопроводу. Не обов'язково відразу виводити газ за межі корпусу газогенератора, поки він гарячий, його можна використовувати для підігріву та підсушування дров або іншого палива в камері завантаження. Для цього відвідний газопровід проводиться по кільцевій навколо камери між корпусом газогенератора і бункером.

Фільтр «Циклон»і фільтр тонкого очищеннярозташовуються за корпусом газогенератора. Вони виготовлені із труб, наповнених фільтруючими елементами.

Перш ніж надійти у фільтр тонкого очищення, газ проходить через охолоджувач. А після фільтра тонкого очищення очищений газ надходить у змішувачде змішується з повітрям. І тільки потім газо-повітряна суміш надходить у двигун внутрішнього згоряння.

Більше наочно послідовність руху пального газу, після того як він вийшов з газогенератора, показана на схемі нижче.

Дрова або інше паливо горить у камері згоряння, окислюючись повітрям, що надходить у камеру згоряння через фурми з повітророзподільної коробки. Отриманий пальний газ надходить у фільтр Циклон, де очищається. Потім охолоджується у фільтрі грубої очистки. Потім вже охолоджений газ надходить у фільтр тонкого очищення, а потім змішувач. Зі змішувача отримана суміш надходить у двигун.

Процес перетворення палива на газ

І все-таки: як із твердого палива виходить газ? Усередині газогенератора відбувається процес перетворення, який розбитий на кілька етапів, що відбуваються в різних зонах:

Зона підсушуваннязнаходиться у верхній частині бункера. Тут температура близько 150 – 200 °С. Паливо підсушується гарячим газом, який рухається кільцевим трубопроводом, як було описано вище.

Зона сухої перегонкирозташована у середній частині бункера. Тут без доступу повітря і при температурі 300-500 °С паливо обвуглюється. З деревини виділяються кислоти, смоли та інші елементи сухої перегонки.

Зона горіннязнаходиться внизу камери згоряння в зоні, де розташовані фурми, через які надходить повітря. Тут при подачі повітря та температурі 1100 - 1300 °С обвуглене паливо та елементи сухої перегонки згоряють, внаслідок чого утворюються гази СО та СО2.

Зона відновленнязнаходиться вище зони горіння між колосниковими гратами та зоною горіння. Тут газ СО2 піднімається вгору, проходить через розпечене вугілля, взаємодіє з вуглецем (С) вугілля і на виході утворюється газ СО - окис вуглецю. У цьому процесі також бере участь волога з палива, тому крім утворюється СО2 і Н2.

Зони горіння та відновлення називаються зоною активної газифікації. В результаті генераторний газ складається з кількох компонентів:

Горючі гази: СО(оксид вуглецю), Н2(водень), СН4(метан) та СnНm(Ненасичені вуглеводні без смол).
Баласт: СО2(вуглекислий газ), О2(кисень), N2(Азот), Н2О(Вода).

Отриманий газ охолоджується до температури довкілляпотім очищається від мурашиної та оцтової кислоти, золи, зважених частинок і змішується з повітрям.

Типи газогенераторів

Розрізняють три типи газогенераторів: прямого процесу газогенерації, зворотного та горизонтального.

Можуть спалювати вугілля напівкокс та антрацит – паливо небітумінозне. Конструктивна відмінність даного типу агрегатів у тому, що повітря надходить через колосникові грати знизу, а забір газу проводиться зверху. У газогенераторах прямого процесу волога з палива не потрапляє в зону горіння, тому її спеціально підводять. Збагачення генераторного газу воднем із води підвищує потужність генератора.

Газогенератори перекинутогоабо зверненого процесупризначені для спалювання смолистого палива - дров, деревного вугілля та відходів. Їхня конструктивна відмінність у тому, що повітря подається в середню частину - в зону горіння, а забір газу виробляється нижче зони горіння - в зольнику. Зазвичай, в агрегатах такого типу відібраний гарячий газ використовується для підігріву палива в бункері.

Газогенератори горизонтальногоабо поперечного процесугазифікації відрізняються тим, що повітря в них підводиться збоку - в нижній частині корпусу, причому подається він із високою швидкістю дуття через фурми. Відбір газу проводиться навпроти фурми через газовідбірну решітку. Активна зона газифікації в газогенераторі горизонтального процесу дуже мала і зосереджена між кінцем фурми та газовідбірними ґратами. Час пуску такого генератора набагато менше, він легко пристосовується до зміни режимів роботи.

Місце встановлення газового генератора

Газогенератори та газогенераторні котли опалення можна встановлювати як усередині житлових приміщень, наприклад, у підвалах та цокольних поверхах, так і на вулиці.

Так звані пелетні котли найчастіше встановлюють у будинку, тому що їх завантаження не пов'язане з великою кількістю сміття, а також мішки з пелетами важать небагато і можуть зберігатися десь поруч із котлом.

Газогенератори на дровах, а особливо на дровах великої довжини, має сенс встановлювати надворі неподалік місця зберігання дров. Так можна буде підвезти дрова на тачці безпосередньо до котла чи газогенератора та не спускати їх у підвал будинку. Котел, що стоїть на вулиці, позбавляє від бруду і золи в підвалі. Особливо це актуально для дерев'яних будинків, де підвищені норми пожежної безпеки. Зовнішній корпус котла виготовляється з нержавіючої сталі, яка не піддається корозії. Також котли теплоізольовані насипною теплоізоляцією, щоб температура навколишнього середовища мінімально впливала на процес газифікації та швидкість запуску котла. Система регулювання розміщується у сталевому кожусі під кришкою, щоб на неї не потрапляли опади. Димова труба має подвійні стінки. Якщо вас цікавить, як підключити газовий генератор, якщо він стоїть на вулиці, то відповідь проста – труби прокладаються в землі, щоб вони мінімально охолоджувалися, якщо це опалювальний котел. Труби опалення підходять до котла знизу, а сам казан встановлюється так, щоб при тривалих перервах у використанні він не замерзав.

До речі, як зазначалося, тривалість процесу горіння палива в котлі може бути від 12 годин і досягати 25 годин. Залежно від потужності котла і площі приміщення, що опалюється, його доведеться топити раз на два дні, а іноді і раз на тиждень. Щоб зберегти тепло, що виробляється котлом на такий тривалий період, використовується теплоакумулятор.

Дров'яний газовий генератор своїми руками

У тому, щоб виготовити газогенератор своїми руками, немає нічого надскладного. Багато використовують такий агрегат для побутових потреб або встановлюють на автомобіль. Перед тим як почати виготовляти газогенератор самостійно, необхідно ознайомитися з принципом його дії та вибрати схему роботи, що підходить для себе.

Знадобляться - бочка, труби або стара батареярадіаторів, фільтри тонкого та грубого очищення газу, вентилятор. З іншого боку набір елементів може бути різним, все залежить від фантазії виконавця.

Нижче подивіться відео приклад газогенератора самостійного виготовлення.

Схема газогенератора:

В інтернеті можна знайти як фото, так і креслення з монтажу газових генераторівта піролізних котлів. Є навіть умільці, які беруть за основу готовий перевірений котел та повністю повторюють його в домашніх умовах. Виходить дешевше набагато.

Відмінність піролізного котла від звичайного газогенератора в тому, що він складається з двох камер згоряння: в одній згоряє паливо та утворюється газ, а в іншій - згоряє газ і знаходиться теплообмінник. Пристрій та принцип роботи газогенератора ми вже розглянули, додайте в нього лише другу камеру згоряння, яка повинна розташовуватись вгорі, та теплообмінник зверху. Іноді теплообмінник мають у своєму розпорядженні збоку. Також не забудьте про різних типахгазогенераторів, так що друга камера згоряння може бути не тільки зверху.

При зборі димаря постарайтеся збирати його в послідовності, зворотній руху диму, так на його стінках буде менше осідати будь-якої гидоти. Сам димар краще зробити легкорозбирається, щоб його можна було легко і швидко чистити. Простір навколо опалювального котла повинен бути вільним, оскільки він нагрівається в процесі роботи. Після монтажу котла доведеться вивчити його повадки і підібрати оптимальний для себе режим роботи, при якому згоряють всі смоли.

Хотілося б відзначити, що газогенератор може розглядатися не лише як спалювач корисної деревини, але як утилізатор відходів. У ньому можна спалювати залишки лінолеуму, пакетів, мішків, гуми, пластикових пляшокта іншого побутового сміття.