Отдел продаж

Телефоны: (3532) 25-27-22, 93-60-02, 93-50-02

E-mail: [email protected]

г.Оренбург, ул.Беляевская, д.50/1, стр.1

 

Разное

Рейтинг котлов пиролизных: Рейтинг пиролизных котлов длительного горения

Содержание

рейтинг 2021 года для отопления частного дома

Твердотопливные котлы – нередко единственный способ спастись от холодов в местах, где отсутствует газовые магистрали или есть недостаток электроэнергии.

Современные модели работают не только на угле и дровах, но также на торфе и торфяных брекетах, а более продвинутые – на пеллетах.

Рынок переполнен разнообразными вариантами, как не запутаться в них – расскажем подробнее.

Рейтинг ТОП-15 лучших твердотопливных котлов

Как выбрать и на что обратить внимание?

При выборе твердотопливого котла стоит уделить внимание следующим аспектам:

  • Площадь обогрева – ключевая характеристика, заданная производителем для определенных климатических условий.
  • Виды топлива – далеко не все котлы «всеядны» и могут работать на любом виде топлива, как обычная печь. Многие современные модели чувствительны к топливу и не дадут заданных производителем характеристик, а продвинутые варианты и вовсе могут выйти из строя при попытке загрузить в них неподходящее топливо.
  • Энергонезависимость – большая часть моделей не зависит от электричества, однако пеллетные модели оснащены электронными датчиками и автоматической подачей топлива, поэтому нуждаются в дополнительном бесперебойном питании от однофазной или трехфазной сети.

Лучшие твердотопливные котлы цена/качество

Protherm Бобер 50 DLO 39 кВт

Классический твердотопливный котел, работающий на дровах и угле. Открытая камера

сгорания требует наличия стационарного дымохода.

Максимальная тепловая мощность составляет 39 кВт, чего хватит для отопления помещения с площадью до 300 кв.м.

Встроенные термометр и манометр позволяют контролировать состояние отопительной системы.

Управление механическое, требует определенного навыка от оператора. Устройство достаточно громоздкое по габаритам и весу, требует отдельной котельной.

Вес и габариты обусловлены высоким качеством материалов, чугунными дверцами и корпусом котла.

Технические характеристики:

  • Тип: классический;
  • Контуры: одноконтурный;
  • Энергонезависимость: да;
  • Камера сгорания: открытая;
  • КПД: 90,2%;
  • Размещение: напольное;
  • Тип топлива: дрова, уголь.

Плюсы

  • мощность;
  • качество материалов;
  • 8 секций;
  • равномерность прогрева.

Минусы

  • нагревается низ;
  • стоимость;
  • вес и габариты.

Stropuva Mini S8 8 кВт

Агрегат длительного горения, работающий на дровах и древесных брикетах. Небольшая

мощность позволит отапливать помещения общей площадью до 80 кв.м.

Не зависит от коммуникаций и электроэнергии, удачный вариант для коттеджа или деревенского дома.

Поддерживает температуру до 20 часов. Не доставляет хлопот в сборке и установке, продается в укомплектованном собранном виде.

Экономичен, расход топлива невысок.

Компактные размеры идут в совокупности с ярким внешним видом – дополнительный эстетический плюс.

Но, несмотря на габариты, весьма тяжел – вес устройства составляет 145 кг, поэтому при транспортировке и установке потребуется помощь.

Технические характеристики:

  • Тип: длительного горения;
  • Контуры: одноконтурный;
  • Энергонезависимость: да;
  • Камера сгорания: открытая;
  • КПД: 85%;
  • Размещение: напольное;
  • Тип топлива: дрова, древесные брикеты.

Плюсы

  • экономичный расход топлива;
  • длительное сохранение тепла;
  • компактность;
  • дизайн.

Минусы

  • низко расположено окно для топлива;
  • вес.

Теплодар Куппер Практик 14 14 кВт

Классическая одноконтурная модель способна отапливать помещение площадью до 140 кв.м., однако наибольшая эффективность достигается при площади до 80 кв.м.

Работает не только на дровах и угле, но также и на торфяных брикетах, что обеспечивает экономичность модели.

Подходит для систем с принудительной циркуляцией воды.

Небольшие габариты, глубокая топка, стальной теплообменник и предустановленный ТЭН для поддержания температуры – те параметры, за которые модель пользуется популярностью.

Вместительный зольник позволит сократить количество чисток. По соотношению мощности и цены – один из самых выгодных котлов.

Технические характеристики:

  • Тип: классический;
  • Контуры: одноконтурный;
  • Энергонезависимость: да;
  • Камера сгорания: открытая;
  • КПД: 90%;
  • Размещение: напольное;
  • Тип топлива: дрова, уголь, торфяные брикеты.

Плюсы

  • бюджетность;
  • качество и надежность конструкции;
  • глубокая топка;
  • вместительный зольник;
  • небольшие размеры и вес.

Минусы

  • быстро прогорает топливо;
  • тонкие стенки корпуса.

Лучшие твердотопливные котлы длительного горения

Stropuva S30 30 кВт

Мощный одноконтурный котел с отапливаемой площадью до 300 кв.м. Подходит для частных

домов, предприятий и сельскохозяйственных помещений.

Работает как на дровах, так и на древесных брикетах.

Зона горения плавно смещается сверху вниз в процессе работы.

Процесс обслуживания включает в себя регулярную чистку зольника и дымохода.

Форма корпуса позволяет экономить площадь при монтаже, а объем топки вмещает в себя до 80 кг топлива.

Регулировка воздуха позволит продлить время горения до 31 часа. Стальной корпус не раскаляется во время работы.

Технические характеристики:

  • Контуры: одноконтурный;
  • Энергонезависимость: да;
  • Камера сгорания: открытая;
  • КПД: 85%;
  • Размещение: напольное;
  • Тип топлива: дрова, древесные брикеты.

Плюсы

  • длительность работы на одной закладке топлива;
  • равномерный прогрев;
  • экономичность;
  • большая площадь прогрева.

Теплодар Куппер Эксперт-15

Мощности данного агрегата достаточно для обогрева помещений с площадью до 150 кв.м.

Работает от электричества на однофазном и трехфазном напряжении.

Конструктивной особенностью является возможность подключения газовой или пеллетной горелок.

Модель не имеет панель управления, однако встроены термометр и манометр.

Диаметр дымохода равен 15 см. Дополнительно имеет предустановленный ТЭН для поддержания температуры.

Разброс температуры теплоносителя составляет от 50 до 95 градусов, выдает давление воды в контуре отопления до 3 бар.

Технические характеристики:

  • Контуры: одноконтурный;
  • Камера сгорания: открытая;
  • КПД: 85%;
  • Размещение: напольное;
  • Напряжение сети: однофазное/трехфазное;
  • Тип топлива: дрова, уголь.

Плюсы

  • качественная сборка;
  • длительный срок эксплуатации;
  • мощность;
  • надежность.

Минусы

  • энергозависимость;
  • нет горелки в комплектации.

Теплодар Куппер Эксперт-45

Весьма мощный аппарат, способный обогревать большие площади до 450 кв.м. Стальной

теплообменник обладает длительным сроком эксплуатации, встроенный предустановленный ТЭН выдает мощность до 9 кВт.

Вся конструкция обладает немаленькими габаритами и весом, что обусловлено общей мощностью.

Не имеет панели управления.

Возможно подключение газовой или пеллетной горелки.

Качественная сборка обеспечивает длительный период использования котла даже в условиях суровых северных зим.

Технические характеристики:

  • Контуры: одноконтурный;
  • Камера сгорания: открытая;
  • КПД: 85%;
  • Размещение: напольное;
  • Напряжение сети: однофазное/трехфазное;
  • Тип топлива: дрова, уголь.

Плюсы

  • качественная сборка;
  • длительный срок эксплуатации;
  • мощность;
  • надежность.

Минусы

  • энергозависимость;
  • неэкономичен.

Лучшие твердотопливные котлы с водяным контуром

Kentatsu ELEGANT-03 17 кВт

Классический одноконтурный агрегат с чугунным теплообменником. Увеличенная

поверхность теплообменника обеспечивается за счет дополнительных ребер, благодаря чему увеличивается КПД котла.

Максимальная температура теплоносителя составляет 90 градусов при давлении в 4 бар.

Мощности оборудования достаточно для обогрева помещения площадью до 170 кв.м.

Конструкция устройства обеспечивает равномерный прогрев всех комнат.

Долговечные колосники котлов оснащены водяным охлаждением. Дополнительным плюсом является поддержка механического термостата и термометр на передней панели котла.

Технические характеристики:

  • Тип: классический;
  • Контуры: одноконтурный;
  • Энергонезависимость: да;
  • Камера сгорания: открытая;
  • КПД: 90%;
  • Размещение: напольное;
  • Тип топлива: дрова, уголь;
  • Циркуляционный насос/расширительный бак: нет/нет.

Плюсы

  • качественные колосники;
  • производительнсть;
  • термометр и термостат.

Лемакс Форвард-16 17 кВт

Экономичный одноконтурный агрегат, работающий на угле, дровах и коксе. Оптимален для

частных домов площадью до 170 кв.м.

Поддерживает давление в системе до 2 бар. Верхняя загрузка позволяет использовать крупные дрова и горючий мусор.

Длительный срок гарантийного обслуживания – дополнительный бонус.

Отличается надежностью конструкции и материалов, качественной сборкой.

Компактный теплообменник, термостойкое покрытие, температура теплоносителя до 95 градусов относятся к дополнительным достоинствам модели.

Из минусов – относительно невысокий КПД и необходимость часто подгружать топливо.

Технические характеристики:

  • Тип: классический;
  • Контуры: одноконтурный;
  • Энергонезависимость: да;
  • Камера сгорания: открытая;
  • КПД: 75%;
  • Размещение: напольное;
  • Тип топлива: дрова, уголь, кокс;
  • Циркуляционный насос/расширительный бак: нет/нет.

Плюсы

  • надежность и качество;
  • верхняя загрузка;
  • невысокая стоимость;
  • мощность.

Минусы

  • КПД;
  • необходимо часто подгружать порции топлива.

ZOTA Тополь М 14 14 кВт

Компактная модель, рассчитанная на частный дом площадью до 80 кв.м. Отличительная

конструктивная черта – приподнятость всей конструкции, что облегчает чистку зольника.

Встроенный датчик температуры позволяет осуществлять более тщательный контроль и эффективнее расходовать топливо.

Работает на угле и дровах. Управление механическое, требует регулярного контроля со стороны оператора.

Прост в монтаже и эксплуатации, обладает небольшими габаритами.

Из-за особенностей стенок требует места для размещения несмотря на свои размеры. По соотношению цены и качества является одним из ведущих во многих рейтингах.

Технические характеристики:

  • Тип: классический;
  • Контуры: одноконтурный;
  • Энергонезависимость: да;
  • Камера сгорания: открытая;
  • КПД: 75%;
  • Размещение: напольное;
  • Тип топлива: дрова, уголь;
  • Циркуляционный насос/расширительный бак: нет/нет.

Плюсы

  • габариты;
  • мощность;
  • соотношение цены и качества;
  • хорошо держит тепло.

Минусы

  • КПД;
  • нагреваются стенки корпуса.

Лучшие классические твердотопливные котлы

ZOTA Дымок-М АОТВ-18М 18 кВт

Бюджетный вариант, оборудованный варочной съемной панелью, благодаря чему идеален для частного дома или дачного домика.

Съемные поверхности позволяют быстро загрузить топливо, глубокая топка вмещает массивные поленья до 58 см в длину.

Конструкция дверцы зольника исключает попадание воздуха.

Процесс горения легко контролируется. Тепловой мощности при полной загрузке хватает на 7 часов при общей площади помещения до 120 кв.м.

Поддерживает давление в 3 атм и температуру теплоносителя до 95 градусов. Расход дров составляет чуть меньше 8 кг/час, бурого угля – 6 кг/час.

Технические характеристики:

  • Контуры: одноконтурный;
  • Энергонезависимость: да;
  • Камера сгорания: открытая;
  • КПД: 70%;
  • Размещение: напольное;
  • Тип топлива: дрова, уголь.

Плюсы

  • плотная дверца;
  • быстрая загрузка;
  • варочная панель;
  • мощность.

ZOTA Енисей 18 18 кВт

Простой в установке и обслуживании одноконтурный котел способен обогреть помещения общей площадью до 150 кв.м.

Потребляет не только дрова и уголь, но также и топливные брикеты.

Уплотнители на дверках и система нагнетания воздуха позволяют регулировать интенсивность горения и температуру соответственно.

В камере сгорания помещаются брикеты и поленья длиной до 60 см.

Особенность конструкции заключается в размещенной под углом топочной дверцы.

В совокупности котел обеспечивает до 8 часов работы при полной загрузке топки.

Однако обладает не самыми высокими показателями КПД и средними показателями экономичности.

Технические характеристики:

  • Контуры: одноконтурный;
  • Энергонезависимость: да;
  • Камера сгорания: открытая;
  • КПД: 70%;
  • Размещение: напольное;
  • Тип топлива: дрова, уголь, угольные и древесные брикеты.

Плюсы

  • плотная дверца;
  • глубокая топка;
  • варочная панель;
  • невысокая стоимость.

Теплодар Куппер Практик 8

Классический одноконтурный агрегат, работающий как на классическом угле и дровах, так и на торфяных брикетах.

Оснащен термометром, позволяющим контролировать температуру.

Мощности устройства хватает на небольшие площади до 80 кв.м. Оптимален для небольших частных домов и дачных домиков.

Отличается крупным дымоходом 11,5 см в диаметре. Модель выполнена из качественных материалов и соответствует современным стандартам качества.

Стальной корпус позволяет длительно удерживать тепло.

Комплектацией не предусмотрен терморегулятор, при необходимости докупается отдельно.

Технические характеристики:

  • Контуры: одноконтурный;
  • Энергонезависимость: да;
  • Камера сгорания: открытая;
  • КПД: 85%;
  • Размещение: напольное;
  • Тип топлива: дрова, уголь, торфяные брикеты.

Плюсы

  • стоимость;
  • равномерное распределение тепла;
  • компактность и вес.

Минусы

  • не хватает мощности для двухэтажных строений;
  • нагревается корпус.

Лучшие пиролизные твердотопливные котлы

Везувий Эльбрус-10 10 кВт

Одноконтурный пиролизный агрегат со стальным теплообменником позволяет поддерживать комфортную температуру в помещении площадью до 100 кв.м.

Обладает небольшими габаритами, но при этом немало весит. Небольшая топка позволяет загрузить поленья длиной не более 38 см.

Возможна установка ТЭНа для поддержания температуры тплоносителя, однако для его установки дополнительно необходим терморегулятор.

Термоизоляция водяной рубашки выполнена из базальтового утеплителя. Устройство рассчитано для работы в условиях холодного климата.

Экономичен, обладает низким расходом топлива.

Технические характеристики:

  • Контуры: одноконтурный;
  • Энергонезависимость: да;
  • Камера сгорания: открытая;
  • КПД: 85%;
  • Размещение: напольное;
  • Тип топлива: дрова, уголь.

Плюсы

  • экономичность;
  • компактные размеры;
  • возможность установки ТЭНов.

Минусы

  • короткая топка.

Буржуй-К МОДЕРН-12 12 кВт

Яркий одноконтурный котел с высоким уровнем КПД, способный отапливать площади до 120 кв.м.

Обладает практически «всеядной» топкой и способен работать на пеллетах и торфе.

Качественная сборка обеспечивает долговечную работу.

Легок в эксплуатации и обслуживании, обладает высокой производительностью – и высокой стоимостью.

Однако не экономичен, потребляет большое количество топлива. Встроенные термометр и манометр позволят отследить качество работы.

Поддерживает давление до 4,5 бар в контуре отопления с температурой теплоносителя до 95 градусов.

Обладает небольшими габаритами, нетребователен к размещению.

Технические характеристики:

  • Контуры: одноконтурный;
  • Энергонезависимость: да;
  • Камера сгорания: открытая;
  • КПД: 92%;
  • Размещение: напольное;
  • Тип топлива: дрова, уголь, пеллеты, древесные брикеты, торф.

Плюсы

  • размеры;
  • КПД;
  • внешний вид;
  • простота в обслуживании.

Минусы

  • неэкономичен.

Буржуй-К СТАНДАРТ-20 20 кВт

Одноконтурный пиролизный котел с открытой камерой сгорания и стальным теплообменником.

Конструкцией предусмотрены встроенный термометр и манометр, регулятор тяги. Последний позволяет регулировать скорость сгорания топлива и его расход, менять интенсивность обогрева помещений.

Способен обогреть помещение площадью до 220 кв.м.

Из-за особенностей конструкции не рекомендуется использовать березовые дрова, поскольку дымоход быстро забивается дегтем.

В остальном прост в обслуживании, не нуждается в частой очистке зольника.

Экономичен, обеспечивает комфортную температуру при невысоком расходе топлива.

Технические характеристики:

  • Контуры: одноконтурный;
  • Энергонезависимость: да;
  • Камера сгорания: открытая;
  • КПД: 85%;
  • Размещение: напольное;
  • Тип топлива: дрова, уголь.

Плюсы

  • отапливаемая площадь;
  • экономичность;
  • простота в обслуживании.

Минусы

  • неплотно прилегает створка топки;
  • быстро забивается труба дымохода.

Принцип действия

Принцип функционирования отопительного агрегата на твердом топливе работает в основном благодаря законам физики и включает следующие моменты:

  1. Загрузка топлива;
  2. Розжиг;
  3. Горение топлива и передача выделяемого тепла водяному теплоносителю для контура отопления или ГВС;
  4. Вывод дымовых газов в атмосферу через дымоход естественной или принудительной циркуляцией;
  5. Циркуляция нагретого теплоносителя по системе отопления при помощи принудительной или естественной циркуляции.

Виды твердотопливных котлов

Твердотопливные котлы в основном классифицируются по принципу работы:

  • Классические – сходны с обычной печью. Тепло выделяется и передается теплоносителю через сжигание твердого топлива, для поддержания температуры необходимо регулярно загружать топку.
  • Пиролизные – топливо в таких устройствах не горит, а тлеет, в результате чего выделяется насыщенный теплом газ. Такие котлы обладают повышенным КПД за счет обращения небольшого количества топлива в большое количество нагретого газа, тепло от которого передается теплообеннику.
  • Пеллетные – в качестве топлива используются специальные пеллеты. Такие котлы энергозависимы, поскольку им необходим контроль со стороны электронных датчиков. Модели с подобным принципом действия оснащены автоматической подачей пеллет и бункером для их хранения.
  • Длительного горения – оснащены удлиненной топкой, окруженной водяной рубашкой. В таких топках топливо сгорает сверху вниз по принципу свечи, благодаря чему достигается полное сгорание и увеличивается срок горения закладки. Бесперебойность и безопасность таких моделей обеспечивается вентиляторами экстренного тушения и циркуляционной помпой.

Достоинства и недостатки твердотопливных котлов

Твердотопливные котлы актуальны там, где нет возможности провести газ, а также в районах с дефицитом электроэнергии.

Современные модели таких котлов сравнимы по КПД с газовыми котлами, энергоэффективны, экологически безопасны, снабжены системами защиты от пожаров.

Возможность работы с отходами (пеллетами) делает их методами борьбы с загрязнением окружающей среды.

Однако классические модели не обладают экологически чистой работой и выделяют в атмосферу пепел и отработанный газ, несущий в себе тепло, поскольку его принцип работы сходен с обычной печью.

Пеллетные варианты целиком и полностью энергозависимы, поскольку требовательны к электронике и автоматике.

Котлы длительного сгорания требовательны к объему топлива в топочной камере и не дадут необходимой мощности, если количества дров или угля будет недостаточно.

Также подобные модели обладают высокой стоимостью, но при этом экономичны и просты в обслуживании.

Как подобрать мощность

Точность расчета зависит от того, были ли учтены все факторы и показатели. Для начала стоит определить предполагаемую отапливаемую площадь.

Полученный показатель делится на удельную величину мощности котла. Результат делится на 10 – теоретическое соотношение мощности на обогрев 10 кв.м.

Полученное в итоге значение – отправная точка для подбора мощности твердотопливного котла.

В условиях с холодным климатом стоит к полученному значению прибавить около 30% на теплопотерю и повышение технологических возможностей.

Также мощность котла можно определить по формуле V*T*K/850, где V – объем отапливаемого помещения, T – разница между комфортной температурой внутри помещения и минимальной температурой снаружи, K – коэффициент потери тепла.

K зависит от конструкции помещения и равен 3,5, если здание деревянное или профлиста. 2,5 – помещение с толщиной стены, равной длине кирпича; 1,5 – стандартная конструкция здания; 0,6 – улучшенная конструкция с двойными стеклопакетами, двойной теплоизоляцией и теплоизолированной крышей.

Какая фирма-производитель лучше?

Рынок насыщен котлами различных производителей – как отечественных, так и зарубежных.

Ведущими из них являются:

  • Stropuva – бренд из Литвы выделяется дизайном конструкции, долговечностью моделей и высокой стоимостью. При этом за счет конструкционных особенностей обеспечивается длительное горение закладки дров и высокий уровень КПД.
  • Zota – российский бред, поставляющий классические модели с небольшими габаритами и невысокой мощностью. Котлы этого производителя оптимальны для дачных домиков и небольших деревенских домов. Отличаются надежностью конструкции и невысокой ценой.
  • Буржуй-К – российский производитель энергонезависимых пиролизных котлов. Модели отличаются высокой стоимостью, но при этом выдают высокие показатели КПД, долго держат тепло и способны обогреть достаточно большие площади до 450 кв.м.

Отзывы покупателей

{{ reviewsOverall }} / 5
Оценка владельцев
(2 голосов)

Рейтинг бренда/модели

Количество проголосовавших


Добавьте свой отзыв!

Сортировать по:
Самые последниеНаивысший баллНаиболее полезноХудшая оценка

Будьте первым, чтобы оставить отзыв.

{{{ review.rating_title }}}

{{{review.rating_comment | nl2br}}}

Показать еще

Добавьте свой отзыв!

Полезное видео

Из видео вы узнаете как выбрать твердотопливный котел:

Рейтинг твердотопливных котлов. Самые лучшие твердотопливные котлы

Содержание:

1.Топ бюджетных твердотопливных котлов


2.Топ котлов с варочной поверхностью


3.Топ котлов длительного горения


4.Топ пеллетных котлов

   

    Если вам
надоело или вы не можете позволить платить за очень дорогой газ, которым
отапливается ваш дом, или у вас нет возможности установить газовый или
электрический котел, не сомневайтесь и смело покупайте твердотопливный котел.

   Котлов на
дровах на сегодняшний день на рынке представлено просто огромное количество,
чтобы вам было намного проще выбрать котел для себя, мы составили данный
рейтинг, где будут представлены самые лучшие котлы, которые сейчас доступны
покупателям.

   Данный
рейтинг был составлен на основании отзывов людей, которые уже пользуются данным
оборудованием, а также было учтено количество проданных котлов за последние
несколько лет. Модели котлов будут представлены в свободном порядке, так как
каждый из котлов данного рейтинга обладает высоким качеством и эффективностью,
и мы не хотим никого выделять отдельно.

Также все
котлы данного списка были разбиты по категориям, ведь нельзя между собой
сравнивать котел на пеллетах и бюджетный котел для дачи.

Рейтинг
твердотопливных котлов

Первыми
будут представлены бюджетные котлы, которые чаще всего выбирают люди с
невысоким достатком или люди, которым нужен небольшой котел скорее для
подстраховки, чем в качестве основного источника тепла.

Преимущества
бюджетных котлов:

+
Невысокая стоимость

+
Неприхотливы к топливу

+
Небольшие габаритные размеры и вес

+
Энергонезависимые

Недостатки
бюджетных котлов

-
Маленькая длительность горения (3-5 часов)

— Толщина
стали 3-4 мм

— Низкий
КПД

-
Небольшая загрузочная камера

Топ
бюджетных твердотопливных котлов

1)  Проскуров АОТВ Н – котел может работать на всех
видах твердого топлива. Имеет стальной теплообменник толщиной 4 мм. К нему
можно подключать механический регулятор тяги или электронную автоматику и
вентилятор. Как для своей цены имеет довольно вместительную топку и высокий
КПД. Из минусов можно отметить квадратный выход дымохода, так как большинство
людей уже имеют круглые дымоходы.

2)   Marten Base – недорогой и очень доступный всеядный котел. К
нему можно подключать механический регулятор тяги. Его маленькие габаритные
размеры позволяют установить данный котел в самой маленькой котельной. Из
преимуществ можно выделить стальные водонаполненные колосники. Из недостатков –
тот самый прямоугольный выход дымохода, нужно дополнительно заказывать
переходник.

3)   Кронас ЭКО – стальной бюджетный котел, в котором
можно сжигать дрова, уголь, брикеты. Имеет теплообменник толщиной 4 мм. Можно
подключать к нему регулятор тяги и электронику. Стальные водяные колосники
увеличивают КПД. Выход дымохода имеет круглое сечение. Из недостатков можно
выделить разве что немного завышенную стоимость

4)    Котлант КН – полностью отвечает затраченным деньгам
на свою покупку. Универсальный котел, который может работать на всех типах
твердого топлива. Имеет чугунную колосниковую решетку и задний круглый выход
дымохода. Котел отличный, правда камеру для загрузки хотелось бы видеть немного
больше.

5)   Неус Эконом – в котле можно сжигать дрова, уголь,
брикеты и другие типы твердого топлива. Толщина стенок котла 4 мм. Также может
работать с механическим регулятором тяги и электроникой. Выход дымохода задний
с круглым сечением оборудован шиберной заслонкой. Трубчатый теплообменник имеет
высокий КПД 86%. Из недостатков выделяется стальная неомываемая водой
колосниковая решетка.

Котлы с варочной поверхностью

Также
очень популярный тип котлов, который кроме обогрева дома могут еще исполнять
функцию плиты для приготовления пищи. Их называют котлы-плиты.

Преимущества
котлов с варочной поверхностью

+
Небольшая стоимость

+
Надежность

+ Может
заменить плиту для приготовления еды

Недостатки
котлов с варочной поверхностью

— Низкий
КПД в режиме работы на отопления

— Малая
длительность горения на разовой загрузке топливом

— Некомфортно
их использование летний период для приготовления пищи

Топ котлов
с варочной поверхностью

1)    Marten Base V – стальной котел с варочной плитой. Может иметь одну или две конфорки (зависит от мощности) Можно
подключать механический регулятор тяги. Имеет водяные колосники. Из недостатков
выделяется прямоугольный выход дымохода, переходник на круглое сечение нужно
заказывать дополнительно. Толщина стали 3 мм

2)  Проскуров АОТВ — К – толщина стали в теплообменнике
4 мм. Вместительная загрузочная камера, утепленный корпус котла вместе с
эффективным теплообменником дают высокий как для такого типа котлов КПД. Из
недостатков можно выделить то, что при любой мощности есть только одна
конфорка. Выход дымохода также квадратный. Как для таких котлов имеет немного
высокую стоимость.

3)   Буржуй КП – котел с плитой доступен мощностью 10,
12, 18 кВт Может иметь задний или верхний выход дымохода. Также можно выбрать
его сечение: прямоугольное или круглое. Можно устанавливать механический
регулятор тяги и электрический ТЭН. Из недостатков можно выделить только
толщину стали в теплообменнике 3 мм.

Котлы
длительного горения

Эта категория
является самой востребованной у людей. Никто не хочет сидеть постоянно дома,
чтобы подбрасывать дрова или уголь. Именно эти котлы способны решить эту
задачу. Благодаря вместительным загрузочным камерам, современной автоматике и
большой площади теплообменника они показали себя очень эффективным отопительным
оборудованием.

Преимущества
котлов длительного горения

+ Большая
загрузочная камера

+
Длительная работа на разовой загрузке топливом (12-30 часов)

+
Современная автоматика

+
Возможность работы в энергонезависимом режиме

+ Толстая
сталь гарантирует длительную эксплуатацию

+ Высокий
КПД

Недостатки
котлов длительного горения

— Высокая
стоимость

— Большие
габаритные размеры и вес

— Нужно
устанавливать в отдельно помещении

Топ котлов
длительного горения

1)    Kronas Unic New – котел длительного горения из стальным
теплообменником с толщиной стенки 6 мм. В нем можно сжигать все типы твердого
топлива. Время горения на одной загрузке дровами 10-12 часов, на угле может
работать до 30 часов. Комплектуется вентилятором и автоматикой, но может
работать и с помощью механического регулятора. Имеет стальную колосниковую
решетку, которая наполнена теплоносителем.

2)    Неус В – котел с очень вместительной загрузочной
камерой. Длина загружаемых дров может достигать 70 см. Время горения может
колебаться до 15 часов на дровах и 30 часов на угле. Верхний выход дымохода
позволяет экономить место для его установки

3)   Altep Duo Plus – пожалуй самый надежный котел в Украине. Он
изготовлен на современном заводе из котловой стали. Имеет гарантию 5 лет, а
срок эксплуатации минимум 15 лет. Обладает всеми качествами, которые должен
иметь твердотопливный котел

4)    Marten Comfort MC – это
однозначно один из лучших котлов по соотношению цены, качества и эффективности.
Он универсален и полностью адаптирован для наших условий и реалий нашего
топливного рынка.

5)    Неус Вихлач – аналог польского котла Wichlacz который уже на протяжении длительного времени
подтверждает свою эффективность и надежность. Если вы планируете отапливать
свой дом дровами или углем и не хотите часто подходить к котлу для его
обслуживания, смело покупайте эту модель.

6)    Котлан КГ – один из самых эффективных и доступных
котлов длительного горения. Имеет различные модификации, которые способны
удовлетворить самого придирчивого клиента. Из преимуществ данной модели котла
можно выделить невысокую стоимость и высокое качество.

7)    Kalvis – котлы этого литовского бренда уже около 20 лет успешно работают в
Украине. Они изготовлены из котловой стали толщиной 6 мм. Работают независимо
от наличия электричества, имеют систему дожига пиролизных газов. Главной
особенностью этих котлов является то, что они работают в режиме нижнего
горения, что позволило еще больше увеличить время их работы на разовой загрузке
топливом.

8)   Kraft S + котлы изготавливаются на совместном
украино-германском предприятии, а это значит, что качество данной модели
находится на самом высокой уровне. Приятной особенностью, которой обладают
котлы этого производителя, является их более чем доступная цена.

Пеллетные
котлы

Все больше
и больше набирают популярность среди населения пеллетные котлы. Они могут
работать в автоматическом режиме, что позволит полностью отказаться от
традиционных отопительных котлов.

Преимущества
пеллетных котлов

+ Могут
работать длительное время без вмешательства человека

+ Имеют
высокий КПД

+ Полное
сжигание тполива

+ Пеллеты
не занимают много места

Недостатки
пеллетных котлов

— Очень высокая
стоимость

— Работают
только при наличии электричества

— Основным
топливом могут служить только специальные древесные гранулы (пеллеты)

Топ
пеллетных котлов

1)    Altep DUO UNI Pellet – этот пеллетный котел
оснащен самой современной пеллетной горелкой. Его КПД и режим эксплуатации
позволяет его владельцу не думать о системе отопления дома. Котел все может
делать самостоятельно: подбирать режим работы, регулировать температуру в
отдельных помещениях

2)   Kronas Combi – универсальный котел на
пеллетах, который подходит тем, кто планирует использовать пеллеты невысокого
качества. Также он в ручном режиме может работать на дровах.

3)   Marten Comfort Pellet F – более доступный
вариант современного пеллетного котла. Он имеет функции автоматического
розжига, автоматической чистки горелки, надежную защиту бункера от возгорания.

Итоги

   Все котлы
в этом списке проверены не одним годом эксплуатации. Здесь каждый сможет найти
себе котел, который будет доступен и по цене и будет полностью отвечать
требованиям потребителя. Покупая один из котлов данного рейтинга вы
гарантировано получите качественный товар, который произведен на современном
предприятии, а не в гараже. Гарантия от 3 до 5 лет прямое тому подтверждение.
Каждый завод имеет свою сервисную службу, которая поможет настроить котел и
помочь в случае непредвиденной ситуации. 

Читайте также:

Какой твердотопливный котел выбрать для отопления частного дома

Что лучше, печь или твердотопливный котел

10 лучших твердотопливных котлов – Рейтинг 2020 года

Прежде, чем мы рассмотрим нашего рейтинг лучших твердотопливных котлов 2020 года, хотелось бы ответить на ряд важных вопросов, которые помогут определиться с покупкой для многих начинающих пользователей. Во-первых, необходимо решить, что выбрать: одноконтурный котел в паре с бойлером или колонкой или двухконтурный аналог, оснащенный дополнительным теплообменником для организации горячего водоснабжения.  В силу того, что в нашем списке представлено подавляющее количество доступных и средебюджетных моделей, мы ориентировались на одноконтурные решения (преимущественно) по нескольким причинам: они дешевле; в случае поломки, весь дом не останется без тепла; котел и бойлер предусматривают получение быстрого доступа к теплу и ГВС. С другой стороны двухконтурные модели предусматривают экономию пространства, так как совмещают два типа техники.

В свою очередь, по принципу работы все твердотопливные решения для дома можно поделить на несколько категорий:

  1. Пиролизные – в таком оборудовании топливо тлеет, а не горит, как в случае с аналогами, в результате чего выделяются лишь газы, которые, в свою очередь, насыщены теплом. Важно, чтобы дрова и продукты обработки имели повышенную влажность для пиролиза;
  2. Классические – в таких системах тепло выделяется при пламенном сжигании твердых материалов, а для поддержания температуры приходится регулярно обновлять запасы углем, дровами и отходами по переработке, включая обрубки;
  3. Длительного горения – в таких устройствах тепло вырабатывается медленно, что обусловлено названием оборудования. Главным преимуществом является время горения дров, вплоть до нескольких суток.

Хорошие твердотопливные котлы для частного дома

В этой категории собраны преимущественно одноконтурные котлы начальной ценовой категории. Сразу стоит отметить, что использование колонки в сочетании с таким оборудованием предполагает более сложную обвязку, чем в случае с использованием бойлера. Говоря о двухконтурных решениях по такой же цене, стоит сказать, что их в априори найти сложно – на наш взгляд, заслуживают внимания единицы действительно надежных моделей. Чаще всего при эксплуатации таковых в отопительном контуре перестает осуществляться нагрев, если надо решите задействовать для ГВС. В итоге приходится все равно тратить дополнительные финансы на покупку аккумулирующего бака.

Теплодар Куппер Практик 14

Открывает топ-10 твердотопливных котлов бюджетная классическая модель Теплодар Куппер Практик 14 для территорий до 112 квадратных метров. Это одноконтурное оборудование, как вы понимаете, поэтому для ГВС придется подумать над покупкой бойлера или колонки. Что касается технических характеристик указанного оборудование, следует отметить простую напольную установку, мощность в 14 кВт, а также крупный дымоход в 11,5 сантиметров. Собственно, конструкция долговечная, изготовлена из надежных материалов по ведущим технологиям. Среди недостатков можно отметить лишь тот факт, что терморегулятор для управления данной техникой нужно покупать отдельно.

➕ Плюсы:

  • хорошая конструкция;
  • простая установка;
  • оптимальный расход;
  • широкий дымоход.

✖ Минусы:

  • терморегулятор надо покупать отдельно.

Каракан 16ТПЭВ3

В этом году одним из лучших двухконтурных твердотельных котлах в соотношении цена/качество является модель Каракан 16ТПЭВ3 со встроенным контуром ГВС, как вы понимаете. То есть для горячего водоснабжения уже всё есть. При этом производитель предлагает функциональную отопительную технику для обслуживания 160 квадратных метров по доступной цене. Техника получила качественный расширительный бак с эффективной циркуляцией воды естественным путем. Можно и принудительным образом в мембранном баке. Стоит отметить, что версия 16ТПЭВ3 отличается от классической модификации (16ТПЭВ) увеличенной топкой и повышенной производительностью. Вдобавок, производитель позаботился о наличии варочной плиты. В итоге пользователи получили возможность загружать в топку крупные дрова, вплоть до 55 сантиметров.

➕ Плюсы:

  • корпус из стали в 3 мм;
  • варочная плита;
  • качество конструкции;
  • двухконтурный принцип;
  • доступная цена.

✖ Минусы:

  • давление в 3 АТМ.

Лемакс Форвард-16

Пусть, название не вводит вас в заблуждение, так как мощность этой модели составляет 17 кВт. При этом хороший бюджетный твердотопливный котел классического типа с напольной установкой привлекает простым механическим управлением и энергонезависимой работой. Стоит напомнить или рассказать для тех, кто не знает, что серия «Форвард» изначально разрабатывалась в качестве экономного решения для жилых помещений, включая коттеджи. И производителю удалось справиться с поставленной задачей. При этом оборудование отличается наличием ударопрочного и износостойкого корпуса. Судя по отзывам, гарантирует устойчивость на разрыв, а теплообменник изготовлен из специальной стали в 4 миллиметра толщины. Это говорит о продолжительно службе техники. Вдобавок, при производстве используется ингибирующий состав и термостойкое покрытие. В топке топливо распределяется весьма равномерно, а внутренняя его часть не боится коррозии.

➕ Плюсы:

  • защита от коррозии;
  • крупная топка;
  • оптимальная мощность;
  • толщина стали;
  • срок эксплуатации.

✖ Минусы:

  • немного конфигураций.

Kentatsu ELEGANT-03

Определенно качественный и надежный чугунный котел твердотопливного типа предлагает компания Kentatsu. Мощность модели ELEGANT-03 составляет 17 кВт. При этом одноконтурный аппарат отличается увеличенной поверхностью теплообменника, чего удалось добиться благодаря установке дополнительных ребер. В результате, как вы догадались, инженерам известного производителя удалось увеличить КПД оборудования. Среди прочих особенностей необходимо отметить поддержку механического термостата, который входит в комплект поставки, а также термометр, расположенный на передней панели техники. Это способствует простому визуальному контролю температуры. Еще одним достоинством являются долговечные колосники котлов, оснащенные водяным охлаждением.

➕ Плюсы:

  • качество колосников;
  • регулятор вторичного воздуха;
  • высокая производительность;
  • наличие термометра;
  • механический термостат.

✖ Минусы:

Везувий Эльбрус-10

Лучший пиролизный твердотопливный котел 2020 года – это модель Везувий Эльбрус-10, мощность которой составляет 10 кВт. Энергонезависимая техника имеет открытую камеру сгорания и удобное механическое управление. Стоит отметить удобную напольную установку и максимальное давление в размере 3 Бар. Впрочем, для указанной площади обслуживания – этого хватает. При этом конструкция весит всего 107 килограммов и имеет достаточно крупный дымоход диаметром в 120 миллиметров. Для работы можно использовать уголь, дрова и опилки. Среди многих аналогов при таких же характеристиках, техника отличается выгодным соотношением цены и качества. Отлично подходит для обслуживания частного сектора.

➕ Плюсы:

  • скромные габариты;
  • стабильная работа;
  • хорошая сборка;
  • доступная цена;
  • много положительных отзывов.

✖ Минусы:

Лучшие твердотопливные котлы длительного горения

В этой категории собраны более дорогие модели длительного горения, отличающиеся от вышеуказанных классических и пиролизных агрегатов продолжительностью сохранения тепла от 30 часов до 5 суток. Очевидно, что со временем экономия оправдывает затраты. Однако, не у каждого пользователя изначально имеется бюджет на принятие решения в пользу такой техники. Учитывая это обстоятельство, мы ориентировались на более доступные одноконтурные агрегаты для дома, которые как минимум, дешевле в ремонте, да и в целом имеют более приемлемое соотношение цена/качество, чем двухконтурные аналоги.

ZOTA Тополь-16ВК

Пожалуй, начнем с популярного продукта от компании ZOTA. Наш рейтинг твердотопливных котлов 2020 года пополняет модель Тополь-16ВК. Речь идет об одноконтурном оборудовании с тепловой мощностью в 16 кВт, что можно понять по названию модели. При этом пользователи положительно отзываются на предмет коэффициента полезного действия, что и не удивительно. Показатель КПД составляет 75%. К сильным сторонам отопительной техники стоит отнести простую напольную установку. В качестве источника питания можно использовать уголь, брикеты, дрова. При этом можно рассчитывать на максимальную температуру теплоносителя в районе 95 градусов. Давление теплоносителя в контуре может достигать 3 Бар.

➕ Плюсы:

  • простая установка;
  • высокий КПД;
  • максимальная температура;
  • лояльная стоимость.

✖ Минусы:

  • не самая известная компания.

Теплодар Куппер Эксперт-22

Говоря о недорогих, но хороших одноконтурных твердотопливных котлах, сложно оставить вне внимания модель Теплодар Куппер Эксперт-22. Аппарат работает от электричества, предназначенный для обслуживания площади до 176 квадратных метров. Хорошо подходит для крупных домов и коттеджей. Мощность силовой установки при этом достигает 22 кВт. Стоит добавить, что конструкция оборудования предусматривает установки газовой или пеллетной горелки. Однако, они не предусмотрены комплектацией. Камера сгорания изготовлена на совесть. Ширина дымохода составляет 15 сантиметров, что является оптимальным показателем.

➕ Плюсы:

  • хорошая сборка;
  • мощность котла;
  • срок эксплуатации;
  • надежный производитель.

✖ Минусы:

  • газовую горелку нужно покупать отдельно.

Stropuva Mini S8

До сих пор не решили, какой выбрать твердотопливный котел в 2020 году для обслуживания небольшого дома? В таком случае предлагает обратить внимание на модель Stropuva Mini S8 с поддержкой до 18 часов горения при эксплуатации брикетов или дров. При этом мощности и прочих характеристик вполне хватает для обслуживания помещений до 80 квадратных метров. В силу предельной мощности в 8000 Вт для работы техники не приходится использовать электрическую энергию – горения и так поддерживается естественной тягой. Бюджетный котел длительного горения отличается простой установкой, экономичностью и высоким уровнем безопасности. Последнее гарантирует стальная конструкция, дополненная штатным клапаном. Стоит добавить, что дожигание пиролизных газов длится не более 8 часов.

➕ Плюсы:

  • экономичность;
  • не нужно электричество;
  • хорошая сборка;
  • работа до 18 часов.

✖ Минусы:

  • невысокая мощность.

Aremikas Candle S18

Еще один надежный отопительный котел для частного дома, топливом для которого могут выступать дрова, торф, брикеты из опилок и другие недорогие расходные материалы. Впрочем, сам производитель рекомендует топить технику при помощи сухой древесины, влажность которой может составлять 20%, а также при помощи древесных отходов с максимальной влажностью до 30%. Рекомендуем перемешивать указанные расходники с дровами для достижения лучшего результата. Стоит сказать, что в конструкцию установлены продвинутые регулирующие датчики, предусматривающие автоматическое поддержание необходимой температуры воды. Следовательно, не приходится переживать за уровень безопасности. Как указано в описании, воздух подается по надёжной трубе, в конце которой находится эффективный распределитель воздуха.

➕ Плюсы:

  • распределитель воздуха;
  • уровень экономичности;
  • доступная стоимость;
  • сфера применения;
  • неприхотливость к топливу.

✖ Минусы:

  • не обнаружено.

Stropuva S30

Лучший твердотельный котел длительного сгорания 2020 года – это модель Stropuva S30, для работы которой подходят древесные отходы и подобные расходные ресурсы. При использовании качественного источника питания, включая дрова, на одной закладке котел сможет проработать до 30 часов, отапливая при этом площадь, вплоть до 400 квадратных метров.  Стоит отметить, что эта модель имеет высокий КПД, вплоть до 90%. Отзывы пользователей подтверждают, что чисткой котла достаточно заниматься 1-2 раза в месяц. В состав конструкции входит термометр, качественный вентилятор, а также подрывной клапан с давлением в 1,5 Бар. Есть еще продуманный распределитель воздуха, который используется только на моделях серии Stropuva S. Из особенностей необходимо выделить хомут для дымохода, а также решетку колосник.

➕ Плюсы:

  • 5 лет гарантии;
  • высокий КПД;
  • хорошая решетка;
  • хомут для дымохода;
  • простая очистка.

✖ Минусы:

Как выбрать хороший твердотопливный котел для дома?

Собственно, этого списка вряд ли хватит для решения всевозможных вопросов разных пользователей, посетивших наш ресурс. Учитывая это и тот факт, что многие потенциальные покупатели отопительной техники не знают, как выбрать твердотопливный котел для своих нужд, предлагаем разобраться с аспектами, которые следует знать:

  1. Способ монтажа. По типу установки такую технику делят на настенные и напольные котлы. Первые необходимо монтировать на стену (актуально, если мало места), а вторые отличаются простотой в плане монтажа, но занимают больше места. Еще есть парапетные, но такая установка применима исключительно к газовым моделям.
  2. Площадь обогрева. Это ключевая характеристика, которую всегда можно обнаружить в описании. Но следует понимать, что в обозначении той или иной модели не говорится о том, что указанное значение применимо к определенным климатическим условиям, что необходимо уточнять у производителя, говоря о конкретных эксплуатационных условиях.
  3. Бункер для топлива. Твердотопливные котлы не могут обходиться без такого узла конструкции. Речь идет, по сути, о крупном контейнере, от величины которого зависит, насколько крупные дрова можно помешать вовнутрь. Стоит добавить, что современные модели часто поддерживают настройку ряда параметров, включая полный дневной цикл работы. Также возможно установку автоматики в бункере, что предусматривает минимальный контроль со стороны пользователя.
  4. Камера сгорания. Если не знаете, чем отличаются котлы с открытой и закрытой камерами сгорания, постарайтесь уделить этому вопросу больше внимания. Мы лишь раскроем ключевые особенности. Открытые или дымоходные котлы для своей работы требуют поглощения воздуха из помещения. Продукты сгорания при этом выводятся наружу посредством дымохода. Это аргументирует доступную цену, но и определенные сложности. Так, например, нужно заранее позаботиться о наличии хорошей вентиляции. Желательно, подумать о наличии увлажнителя воздуха, чтобы восстановить благоприятный климат в доме. Закрытые или турбированные модели полностью изолированы от внутреннего пространства, поэтому используют воздух извне.
  5. Системы защиты. Современное оборудование имеет много датчиков и технологий, аргументирующих высокий уровень безопасности, и их наличие игнорировать нельзя. Важно, чтобы техника поддерживала систему защиты от перегрева воды, от погасания огня. При выборе котла с открытой камерой, стоит уделить внимание наличию защиты отсутствия тяги, чтобы осуществлялся постоянный контроль над надлежащим качеством отвода продуктов сгорания на улицу. Если техника работает на базе электричества (управляется), то желательно позаботится о наличии защита от отключения питания. Иначе техника может сломаться при скачках напряжения.

Какой твердотопливный котел лучше купить в 2020 году?

В ассортименте топовых производителей отопительной техники много моделей с открытой и закрытой камерами сгорания, работающих по разным принципах (пиролизный, длительное горение, классический) с одним или двумя теплообменниками. В общем, без ответственного подхода к изучению данного вопроса сложно не то что выбрать, но и понять, какая модель нужна вообще. Если разобрались с этими вопросами, анализируйте рынок. Надеемся, мы хотя бы частично помогли решить, какой купить твердотопливный котел. Напоследок, подведем итоги на предмет лично нашего мнения:

  1. Лучший одноконтурный твердотопливный котел – Везувий Эльбрус-10;
  2. Хороший двухконтурный котел – Каракан 16ТПЭВ3;
  3. Долговечный чугунный котел – Kentatsu ELEGANT-03;
  4. Лучшая твердотопливная модель длительного горения – Stropuva S30.

Делитесь и вы своим мнением и рекомендациями для других читателей.

Рейтинг лучших твердотопливных котлов – Телеметрика

Популярность загородного домостроения подстегнула интерес к твердотопливным котлам, работающим на сжигании угля, дров, пеллет. Главное преимущество этого оборудования – обеспечение полной автономности системы отопления. Твердотопливные котлы имеют различные конструктивные особенности. Производители предлагают модели длительного горения, котлы с чугунными и стальными теплообменниками. Растет популярность пиролизных котлов, которые отличаются высоким КПД и экономичностью. Все виды оборудования поддерживают удаленное управление отоплением, что позволяет не только делать проживание комфортным, но и экономить топливо.

Лучшие твердотопливные котлы

Котлы для систем автономного отопления выпускают отечественные и зарубежные производители. Простые модели, которые 20-30 лет назад варили на СТО и в мастерских самых различных предприятий, сегодня уходят в прошлое. На первые роли выходит инновационное оборудование, позволяющее меньше тратить время на обслуживание котлов, экономить топливо. В число наиболее популярных моделей входит следующая техника:

  • Buderus Logano G221-25 – немецкие котлы для зданий площадью до 250 кв.м., отличаются высоким КПД (85%), объемной топкой и надежностью. К котлу легко подключается дополнительный насос и gsm модуль дистанционного управления для обеспечения максимально экономичной работы оборудования;
  • Protherm Бобер 50 DLO – котел для помещений площадью до 390 кв.м., имеет КПД 90,2%, укомплектован термометром и манометром, отличается простым монтажом и простым механическим управлением, поддерживает 2 вида топлива;
  • Lamborghini WBL 7 – универсальный котел, способный работать не только на твердом топливе, но и на газе или солярке, имеет объемную топку, автоматическую регулировку мощности, теплообменник из чугуна. Привлекает низким уровнем шума в работе и КПД 90%;
  • STROPUVA S40 – эффективный котел длительного горения, загрузки топлива хватает на 70 часов. Предназначен для зданий площадью до 400 кв.м., имеет стальной теплообменник и компактные размеры;
  • Buderus Logano S121-2-32 – пиролизный котел с вытяжным вентилятором, отличающий высокой вытяжной мощностью. Имеет цифровой дисплей, отличается низким уровнем шума в работе;
  • BOSCH Solid 2000 B SFU 12 – котел со стальным теплообменником, имеет КПД 84% и механическое управление, энергонезависим, нагревает теплоноситель до температуры 95ºС;
  • ZOTA Carbon 20 – энергонезависимый компактный котел с возможностью регулировки мощности, работает на угольных брикетах и угле. Привлекает доступной ценой, способностью выдерживать высокое давление.

Все эти котлы имеют разную стоимость, что позволяет подобрать оборудование для респектабельного коттеджа или для небольшого дачного дома.


Все товары


На что обратить внимание при выборе?

Основной критерий выбора – мощность котла, она должна соответствовать площади отапливаемого помещения. Большую роль играет объем топки – чем она больше, тем дольше будет прогорать топливо и меньше надо будет тратить времени на ежедневное обслуживание. Если в районе, в котором построен дом, существуют проблемы с отключением электричества, то необходимо выбирать энергонезависимые модели. Они более сложные в управлении, но топовые модели сможет обслуживать без проблем подросток или пенсионер. Если бюджет, выделенный на покупку отопительного оборудования, позволяет приобрести дорогой котел, то стоит остановить свой выбор на модели с длительным горением.

Обеспечить эффективное управление котлом отопления на расстоянии сможет gsm-модуль. Его легко установить на любую модель отопительного оборудования и с его помощью можно контролировать температуру теплоносителя. За счет этого можно экономить топливо, создавать комфортные условия к своему приезду домой или на работу.

≋ ТОП 10 твердотопливных котлов

В домах, где нет возможности провести газ или электричество, твердотопливные котлы являются незаменимыми помощниками. Ведь это, по сути, единственно возможное решение для отопления помещения в подобных случаях. Впрочем, такие модели имеют свои плюсы, за счет которых и пользуются спросом среди владельцев частных домов.

В первую очередь их ценят за экономичность. По сравнению с газовыми и электрическими моделями, экономия может быть 2-х или даже 3-х кратной. Также наличие твердотопливного котла обеспечивает автономность, т.е. делает вас независимыми от электричества, газа и поставок топлива. К тому же само устройство стоит на порядок дешевле других аналогов, что тоже является весомым доводом в пользу его покупки.

Что касается установки, то монтаж твердотопливного котла можно выполнить самостоятельно или поручить его профессионалам. Выбирать вам, но последний вариант все же предпочтительнее.

В нашем интернет-магазине Венкон вы можете купить твердотопливные котлы от Bosch, Atmos и других ведущих брендов. Для экономии времени наши эксперты составили рейтинг наиболее популярных моделей, которые определенно вас заинтересуют. Здесь есть хиты продаж, оптимальные по цене и качеству решения, а также бюджетные варианты, ориентированные на клиентов, которые пока не готовы сильно тратиться на покупку.

1. Pereko KSW Alfa 12

Товар из рейтинга

4 фото

Твердотопливный котел Pereko KSW Alfa 12

Под заказ

Показать цену

КПД, %:
80 |

Загрузка топлива:
ручная |

Тип топлива:
уголь, дрова, пелеты, опилки, щепа |

Мощность (кВт), кВт:
12 |

Площадь, м²:
120 |

Тип:
атмосферный |

2. Rakoczy Multimax 16

Товар из рейтинга

5 фото

Твердотопливный котел Rakoczy Multimax 16

Нет в наличии

Показать цену

КПД, %:
88 |

Загрузка топлива:
автоматическая |

Тип топлива:
дрова, эко горошек, пелеты |

Мощность (кВт), кВт:
16 |

Площадь, м²:
160 |

Тип:
турбированный |

3. Atmos DC 100

Товар из рейтинга

1 фото

Твердотопливный котел Atmos DC 100

В наличии

Показать цену

КПД, %:
89 |

Загрузка топлива:
ручная |

Тип топлива:
брикеты, уголь, дрова |

Мощность (кВт), кВт:
100 |

Площадь, м²:
1000 |

Тип:
атмосферный |

4. Altep KT-1E 20

Товар из рейтинга

7 фото

Твердотопливный котел Altep KT-1E 20

Под заказ

Показать цену

КПД, %:
81 |

Загрузка топлива:
ручная |

Тип топлива:
брикеты, уголь, дрова |

Мощность (кВт), кВт:
20 |

Площадь, м²:
160 |

Тип:
атмосферный |

5. Viadrus Hercules U22 C 6

Товар из рейтинга

6. Viadrus Hercules U22 D 6

Товар из рейтинга

3 фото

Твердотопливный котел Viadrus Hercules U22 D 6

Под заказ

Показать цену

КПД, %:
78 |

Загрузка топлива:
ручная |

Тип топлива:
уголь, дрова |

Мощность (кВт), кВт:
30 |

Площадь, м²:
300 |

Тип:
атмосферный |

7. Atmos DC 22S

Товар из рейтинга

2 фото

Твердотопливный котел Atmos DC 22S

Заканчивается

Показать цену

КПД, %:
89 |

Загрузка топлива:
ручная |

Тип топлива:
брикеты, уголь, дрова |

Мощность (кВт), кВт:
22 |

Площадь, м²:
220 |

Тип:
атмосферный |

8. Bosch SFU 16 HNS

Товар из рейтинга

1 фото

Твердотопливный котел Bosch SFU 16 HNS

Не производится

Показать цену

КПД, %:
78 |

Загрузка топлива:
ручная |

Тип топлива:
уголь, дрова |

Мощность (кВт), кВт:
16 |

Площадь, м²:
150 |

9. Atmos DC 25S

Товар из рейтинга

2 фото

Твердотопливный котел Atmos DC 25S

В наличии

Показать цену

КПД, %:
89 |

Загрузка топлива:
ручная |

Тип топлива:
брикеты, уголь, дрова |

Мощность (кВт), кВт:
25 |

Площадь, м²:
250 |

Тип:
атмосферный |

10. Буран 12 +ГВС

Товар из рейтинга

2 фото

Твердотопливный котел Буран 12 +ГВС

Под заказ

Показать цену

КПД, %:
93 |

Загрузка топлива:
ручная |

Тип топлива:
брикеты, дрова, опилки, щепа |

Мощность (кВт), кВт:
12 |

Площадь, м²:
120 |

Тип:
турбированный |

Пиролизные котлы — принцип действия, характеристики

Содержание:

В условиях стабильного повышения цен на коммунальные услуги каждый ищет альтернативный, более доступный по цене вариант отопления. Этим озадачены и владельцы частных домов, и квартир, и промышленных помещений. И чаще предпочтение отдается в пользу твердотопливного пиролизного котла. Это относительная новинка на рынке теплового оборудования положительно проявила себя в плане финансовой рентабельности, тепловой эффективности, простоты обслуживания, поэтому все больше набирает популярность.

Принцип действия пиролизного котла

Устройство и принцип действия пиролизного котла отличается от конструкции традиционных твердотопливных моделей. Разница заключается в следующем:

  • Количество камер. В обычных твердотопливных котлах есть 1 загрузочная камера, в которой происходит сжигание загруженного топлива. В пиролизных моделях 2 камеры, и в обеих осуществляется процесс горения.
  • Преобразование энергии. В классических агрегатах тепловая энергия получается собственно при сжигании самого топливного материала, чаще всего это дрова. В пиролизных, кроме энергии от топлива, получают дополнительный объем тепловой энергии от продуктов горения. То есть те газы, которые выделяются при сжигании древесины или любого другого сырья, тоже идут в расход. Происходит дожиг уже газов, за счет чего показатели КПД в разы возрастают.

Если в конструкцию добавляется теплоаккумулятор — накопительный резервуар, это также способствует увеличению показателей тепловой эффективности при снижении себестоимости отопления.

Эксплуатационные характеристики пиролизных котлов

Характеристики котлов пиролизного принципа действия достаточно разнообразны. Можно подобрать:

  • Котел с разным показателем мощности. В компании Котел 52 представлено много моделей от разных производителей, поэтому подобрать подходящий по продуктивности агрегат под конкретные условия эксплуатации не составит проблемы;
  • Котел с ручной либо автоматической загрузкой. Механические (ручные) модели обходятся дешевле, но в этом случае необходимо участие человека в применении оборудования и постоянный контроль над его работой. Загрузка топлива, соответственно, осуществляется вручную. Автоматические модели хоть и дороже, но пользуются более высоким спросом. Это логично, так как после установки такое котельное оборудование функционирует в автономном режиме. Достаточно лишь задать нужные настройки температуры, загрузить 1 раз накопительный бункер для топлива, и все. Можно настроить работу оборудования таким образом, что дополнительные действия со стороны пользователя будут нужны лишь через неделю, две или даже через месяц.

Также отличаются твердотопливные пиролизные котлы материалами в основе — это может быть жаростойкая котловая сталь либо чугун. Базовая комплектация тоже бывает в разных вариациях, но каждый дополнительный элемент сказывается на повышении цены оборудования. Поэтому нужно предварительно понять, какой сборки, мощности нужен агрегат и подбирать такой в соответствии с выделенным бюджетом.

Преимущества пиролизных котлов

Пиролизные котлы получили высокий спрос в первую очередь по причине высокой эффективности. КПД всех моделей варьируется в диапазоне 95-100%, что на 20-30% в среднем выше, чем показатели традиционных твердотопливных моделей. Но есть и другие преимущества:

  • Экологичность. С точки зрения экологической чистоты пиролизные твердотопливные котлы гораздо лучше, так как при их эксплуатации практически не происходит выброса вредных для здоровья и жизни человека продуктов горения в воздух в помещениях.
  • Универсальность. Многие модели пиролизных котлов могут работать на различных видах топлива. В зависимости от конкретных условий здания, бюджета на отопление, наличия места для хранения топлива и его размера, можно использовать дрова, уголь, торф, пеллеты, биомассу, отходы пилопроизводства и другие варианты. Эффективность от этого снижаться не будет. Можно при необходимости комбинировать и менять разные виды топлива. Все это дает широкие возможности и позволяет достаточно плавно решать вопросы теплоснабжения, не придерживаясь на протяжении нескольких лет одних и тех же технических условий и цены, как, например, при централизованном подключении или выборе жидкотопливного, газового оборудования.
  • Безопасность. Пиролизные котлы соответствуют всем актуальным требованиям безопасности. Это технически совершенные модели, комплектация которых предусматривает многочисленные элементы автоматики. Всевозможные датчики защищают от любых форс-мажорных ситуаций, сбоев, некорректной работы агрегата.
  • Надежность. Все элементы такого оборудования изготавливаются из прочных, жаростойких материалов. Многие производители дают гарантию на пиролизные котлы свыше 10 лет, что уже является залогом безотказной и продуктивной работы. В среднем такое оборудование служит не менее 20-30 лет при соблюдении правил эксплуатации.
  • Простота монтажа. За счет сведения риска загазованности помещений к минимуму и других конструктивных особенностей, упростился и весь процесс монтажа. В продаже есть даже бытовые модели, которые требуется только поставить в выделенное под котел место и запустить в работу. Никаких дополнительных действий по вводу в эксплуатацию производить не нужно

Чтобы убедиться, что все сделано грамотно, лучше все же поручить установку и подключение отопительного оборудования специалисту. Особенно в том случае, если нужно создать индивидуальную систему обогрева частного дома или промышленного объекта с нуля. Такие услуги предоставляет компания Котел 52, где вы можете заказать все необходимое для отопления оборудование и его монтаж по лучшей цене.

Посмотрите наше видео

Экономичные котлы на твердом топливе длительного горения – рейтинг пиролизных котлов

Лемакс Форвард-12,5

  • Мощность, кВт: 13
  • Кол-во контуров: 1
  • Тип: напольный

Достоинства:

  • энергозависимость
  • бесшумный
  • мощный
  • цена
  • не греется снаружи

Недостатки:

  • неудобно чистить
  • вертикальная загрузка
  • маленькая топка
  • невозможно отрегулировать тление

Твердотопливные котлы, несмотря на относительную дешевизну магистрального газа и тотальную доступность электричества, продолжают использоваться, как сердце отопительной системы для частного дома. Такие теплогенераторы имеют большое количество преимуществ перед аналогами, работающими на других видах энергоносителей.

Среди котлов отопления на твердом топливе встречаются модели, отличающиеся довольно высоким КПД. Несмотря на сложность конструкции и обслуживания, они получили широкое распространение, однако, разное твердое топливо сильно отличается между собой по качеству и цене, а это серьезно сказывается на производительности всей системы, что важно учитывать.

Особенности отопления твердотопливным котлом

Котел отопления дома, работающий на твердом топливе, имеет следующие преимущества перед другими типами теплогенераторов:

  • Невысокая стоимость самого оборудования, простота монтажа.
  • Твердое топливо, как уже упоминалось, остается доступным широкому кругу потребителей, имеет относительно невысокую стоимость.
  • Покупателям предлагается широкий ассортимент твердотопливных котлов, имеющих как разный принцип действия, так и конструктивные особенности, что позволяет подобрать подходящую модель фактически под любые эксплуатационные условия.
  • Простота монтажа как российских, так и зарубежных твердотопливных котлов. Если с этой задачей не справится сам владелец жилплощади, можно нанять мастера, с поиском которого не возникнет проблем.
  • Настройка системы отопления твердотопливным котлом не занимает много времени.

Важно! Следует отметить, что продукты горения твердого топлива не содержат токсичных веществ для человека (если не брать во внимание углекислый газ), не наносят вред окружающей среде.

Но, как и у любого отопительного оборудования, у твердотопливных котлов для отопления частного дома есть ряд недостатков:

  • Неполное сгорание топлива. Даже самый лучший твердотопливный котел требует периодического удаления остатков энергоносителя, причем этот процесс выполняется вручную. Частое и регулярное обслуживание, пожалуй, главный недостаток такой отопительной системы.
  • Быстрое прогорание энергоносителя. При отоплении дома твердотопливным котлом топливо придется подкладывать часто, с периодичностью примерно 2 – 4 часа. Это в основном касается классических моделей теплогенераторов. Однако даже если установлен твердотопливный котел длительного горения, это не освобождает владельца от необходимости загрузки камеры сгорания, хоть и реже.

Следует отметить, что некоторые модели лучших твердотопливных котлов для отопления частного дома оснащаются новаторскими системами автоматической очистки от золы, однако, данная опция, как и автоматическая загрузка топлива в топку, для бытовых теплогенераторов все же большая редкость. Еще одна особенность использования рассматриваемого оборудования – необходимость организации места хранения энергоносителя.

Разновидности твердотопливных котлов для отопления частного дома

Учитывая, что твердое топливо – обобщенный термин, включающий несколько разнотипных энергоносителей, твердотопливных котлов отопления также существует несколько видов, причем их классификация осуществляется по самым разным параметрам. Прежде всего деление происходит по назначению и типу используемого топлива.

Одно- и двухконтурные котлы

Какие твердотопливные котлы лучше использовать для отопления дома? Все зависит от необходимости обеспечивать ГВС:

  • Одноконтурные варианты исполнения – самые простые по конструкции, обеспечивают только нагрев теплоносителя системы отопления. Хотя они и дешевле, возможно расширение их функционала за счет подключения дополнительного оборудования. В связке с бойлером косвенного нагрева такой отопительный котел будет способен греть и воду в системе ГВС.
  • Двухконтурные – дороже предыдущего варианта, имеют габариты побольше за счет наличия дополнительного контура, отвечающего за нагрев воды для бытовых нужд. Обычно конструкцией предусмотрен встроенный накопительный бак.

Важно! Связка из внешнего бойлера косвенного нагрева и одноконтурного котла обойдется дороже двухконтурного варианта с такими же характеристиками, однако, у пользователя появляется возможность выбрать накопитель требуемой для определенных эксплуатационных условий вместительности.

Дровяные, угольные и пиролизные

Чтобы определить самый эффективный твердотопливный котел, необходимо отметить, что эта самая эффективность зависит во многом от типа сжигаемого топлива:

  • Древесина – среди твердого топлива является самой дешевой, особенно если заготавливается самостоятельно. Важно понимать, что дерево само по себе имеет низкий выход, то есть не способно поддерживать высокую температуру теплоносителя. Содержащиеся смолы со временем оседают в дымоходе, тем самым засоряя его, что при несвоевременном удалении может привести даже к пожару.
  • Уголь – отличается более высокой энергетической эффективностью, однако, итоговая тепловая мощность оборудования снижается летучими газами и золой. Чтобы определить, каким углем лучше затапливать котел, необходимо ориентироваться на максимальную теплоту сгорания, при этом чтобы зольность и внутренняя влажность оставались минимальными. В основном используются длиннопламенные газовые марки угля и антрацит.
  • Бездымное топливо – наибольший выход тепловой энергии, более продолжительное время горения. Сюда относятся брикеты, которые, тем не менее, дороже, чем перечисленные выше энергоносители. По большинству показателей это лучшее топливо для твердотопливных котлов.

Также на эффективность отопления загородных домов твердотопливными котлами прямое влияние оказывает принцип сжигания энергоносителя, что приводит к еще одному классифицированию этих теплогенераторов:

  • Классические (традиционные) модели – выдают КПД около 70%, при этом самые дешевые. Процесс горения топлива начинается снизу, распространяется вверх, мощность не регулируется. Среди преимуществ независимость от электроэнергии и простота обвязки.
  • Котлы длительного горения – коэффициент полезного действия в некоторых случаях достигает 90%. Простая конструкция, горение энергоносителей происходит по направлению сверху-вниз. Свое название такое отопительное оборудование получило из-за того, что способно работать без загрузки топлива вплоть до 1 недели. Среди минусов следует отметить необходимость подключения циркуляционного насоса и сложность монтажа всей системы.
  • Пиролизные котлы – самые эффективные твердотопливные теплогенераторы по всем показателям, к тому же экономичные. В основе принципа работы лежит выделение твердым топливом при высокой температуре пиролизного газа, который и сжигается. Дозаправка происходит иногда не чаще 2 – 4 раз в сутки, но при этом используется подсушенное специальное топливо с влажностью не выше 20%. Вместе с высоким КПД и перечисленными преимуществами, что делает такие варианты лучшими твердотопливным котлами длительного горения, они имеют сложную конструкцию и довольно дорогие из-за использования в производстве термостойких материалов.

Важно! К котлам длительного горения также относятся традиционные по конструкции модели, но с удлиненной топкой. Это позволяет фактически загружать больший объем топлива, а значит и продлевать сам процесс горения. Тем не менее, самый лучший по эффективности и автономности считается именно пиролизный теплогенератор. Он же обладает самым высоким КПД, достигающим в некоторых случаях 92% за счет практически полного сжигания энергоносителей.

Котлы с открытой или закрытой камерой сгорания

В зависимости от способа подачи воздуха в топку, твердотопливные котлы бывают:

  • С открытой камерой сгорания – кислород забирается прямо из помещения котельной, тяга либо естественная, либо принудительная.
  • С камерой закрытого типа – кислород поступает с улицы принудительно. Воздух в котельной не сжигается.

Сложно сказать, котел с какой камерой сгорания для отопления дома лучше, так как все зависит от самой котельной. Если обеспечить хорошую приточную вентиляцию, первый вариант, который обычно дешевле, может эксплуатироваться без проблем.

Разновидности пиролизных конструкций по материалу изготовления и функциональности

Котлы длительного горения отопления на дровах или иных видах твердых энергоносителей отличаются материалом изготовления, выполняемыми функциями.

Для производства длительно работающих агрегатов используются следующие материалы:

  • Чугун — становится хрупким при перепадах температуры, при этом дольше держит тепло и дольше служит. Чугунные твердотопливные котлы собираются вручную, части агрегатов соединяются шпильками. Котел не подвержен коррозии
  • Сталь — берутся листы толщиной свыше 5 мм. Оборудование из стали всегда сварное, в местах швов у таких конструкций возникает главная опасность. При этом агрегат устойчив к перегреву — это его главное преимущество

Чугунный котёл снабжается принудительной системой охлаждения. Агрегат, изготовленный из стали, оснащен термостатическим краном для подачи холодной воды. Котёл длительного горения на дровах с одним контуром используется для обогрева дома. Дополнительно к нему подключается бойлер для подачи в дом горячей воды. Если требуется наладить горячее водоснабжение одновременно с отоплением, то устанавливаются двухконтурные твердотопливные котлы, хотя среди пиролизных агрегатов найти такое оборудование непросто.

Расположение камеры дожига и вентиляция

Отсек, в котором происходит сжигание древесного газа, называется камерой дожига. По ее расположению пиролизные котлы отопления делятся на два типа:

  • Камера дожига находится над отсеком для сжигания дров — преимущество заключается в том, что твердые отходы горения не попадают в зону дожига. Такой обогреватель реже чистят, но его конструкция сложнее
  • Камера дожига располагается под горящими дровами — зона дожига является одновременно зольником и здесь скапливаются отходы горения

Твердотопливный пиролизный котел оснащается естественной или принудительной вентиляцией. Если выбирается естественный путь подачи воздуха, то обогреватель не зависит от наличия электроэнергии при правильно устроенном дымоходе. Главное требование — создание необходимой тяги — выполняется при организации высокого дымохода.

Принудительная вентиляция нуждается в наличии электричества, а значит, такой котел не рассматривается, как энергонезависимый

Камера сжигания в пиролизном котле

Преимущество оборудования с электровентиляцией заключается в эффективности сжигания энергоносителя.

Котёл верхнего горения работает по принципу свечи — топливо прогорает сверху вниз, из-за чего достигается максимальное время функционирования агрегата на одной закладке.

Выбор топлива для котла длительного горения с водяным контуром

Котлы длительного горения пережигают уголь, дрова, пеллеты, древесные отходы — стружку или щепу. Обычно используются агрегаты на дровах. К качеству древесины предъявляются следующие требования:

  • Влажность — максимальная теплоотдача наблюдается у дров с 20%-ной влажностью, при этом существует возможность использования древесины с влажностью 50%. За счет нагревающегося пиролизного газа дрова частично просушиваются. Количество выбрасываемого в процессе горения энергоносителя тепла сокращается при повышенной влажности вдвое
  • Размер — лучше использовать бревна длиной 40 см и диаметром 20 см, при этом допускается закладка древесины диаметром до 30-ти см
  • Примеси — объем стружки или щепы берется в 3 раза меньше, чем основного энергоносителя

Если для сжигания используются топливные брикеты, то выбираются размеры 30×3 см.

Котел длительного горения украинского производства

Продукция отечественного производства выгодно отличается по стоимости от зарубежных аналогов, не уступая им в отношении качества.

Котлы украинского производителя «Мотор Сич” отличаются следующими преимуществами:

– Высокие показатели КПД (90%) и быстрые сроки окупаемости (до 1 года).
– Длительные расчетные сроки эксплуатации (до 15 лет).
– Существенная экономия затрат на отопление (в 5-6 раз).

Еще одним преимуществом сотрудничества с нашей компанией ООО «Атом” являются выгодные условия заказа отопительных агрегатов.

Доставка по Украине котла длительного горения может осуществляться удобным для вас способом. Широкая сеть филиалов компании ООО «Атом” в Украине и представительства в России, позволяет приобрести быстро, просто и выгодно следующие виды агрегатов:

– Твердотопливные – модели классического типа на твердом топливе.
– Пиролизные – устройства в высоким показателем КПД, нуждающиеся в подключении к электропитанию.

№ 3 — пеллетные котлы

Оборудование этого типа позволят организовать отопление с применением высокоэнергетических видов топлива, получаемого из различной органики. Спрессованное сырье, пеллеты, имеют меньший объем, что позволяет увеличить срок горения закладки топлива (без увеличения ее объема) в 2-3 раза. Но это не единственное преимущество пеллетных котлов.

  • Возможность механизированной подачи топлива из специальных бункеров накопителей.
  • Минимальное количество образуемой при горении золы.

Благодаря этому появляется возможность организовать даже недельную работу котла, практически без вмешательства человека, в автономном режиме. Существенно упрощается доставка и хранение запаса топлива, необходимого для обеспечения работы.

Да, стоимость таких котлов несколько выше, но удобства в обслуживании и возможность организации эффективного отопления с минимальными трудозатратами стоят того. Наиболее востребованы и доступны по цене пеллетные котлы следующих производителей:

  1. Альтеп
  2. Кронас
  3. Мартен
  4. Дефро
  5. Костерзева
  6. Heiztechnik
  7. Амика

Все перечисленные модели разных производителей широко представлены в нашем интернет-магазине. Выбирайте и оформляйте заказ на доставку, предложим выгодные условия.

Рекомендации при выборе котла

Выбирая теплогенератор для дома, учитываются следующие факторы:

  • Мощность – она подбирается с учетом площади помещения.
  • Коэффициент полезного действия – напрямую влияет на экономичность всей системы.
  • Объем топки – частично определяет периодичность загрузки топлива.
  • Масса – чрезмерно тяжелые котлы устанавливаются на специально подготовленный фундамент.
  • Стоимость, причем как самого котла, так и энергоносителя.
  • Материал теплообменника — чугун или сталь. Первый более долговечен, однако, второй легче.
  • Простота эксплуатации и обслуживания.
  • Гарантированное время работы. Оно зависит от качества исполнения и используемых материалов.

Расчет мощности твердотопливного котла

Для приблизительного расчета мощности котла обычно берется соответствие 1 кВт = 10 кв.м., то есть для обогрева 10 квадратных метров площади потребуется затратить 1 киловатт тепловой энергии. Данная пропорция может быть использована в том случае, если высотка потолков жилища не превышает 3 м, при этом сам дом имеет хорошее утепление.

Приблизительный расчет мощности позволяет сориентироваться в модельном ряду твердотопливных котлов, предварительно определить, сколько придется потратить на хорошую модель.

Чтобы с высокой точностью высчитать необходимые параметры теплогенератора, во внимание берется материал стен, потолков и пола, количество проемов, на основании чего составляются общие тепловые потери здания. Также важную роль играют климатические особенности региона.

Выгодно ли отапливать дом твердотопливным котлом

Чтобы посчитать полную выгоду отопления, необходимо определить, чем лучше топить твердотопливные котлы в каждом конкретном случае. В регионах, где налажена добыча угля, угольные теплогенераторы, особенно при отсутствующей газификации, остаются лидерами. Экономия достигается не только путем использования качественного топлива, но и серьезным снижением расходов на его закупку и доставку.

Важно! Пеллеты среди твердого топлива остаются самыми эффективными в плане теплоотдачи, однако, они имеют достаточно высокий ценник, а качество этого энергоносителя, изготовленного на просторах СНГ, оставляет желать лучшего, особенно по сравнению с продукцией европейского производства. Это, в первую очередь, повышенная зольность.

Значительно сэкономить средства можно и на обслуживании теплогенераторов. Классические твердотопливные модели легко поддаются ремонту из-за конструктивной простоты. Также существуют котлы, которые могут затапливаться и дровами, и разносортным углем, и пеллетами, так что у владельца дома всегда есть возможность выбрать самый выгодный энергоноситель и использовать именно его.

Что лучше

Любой рейтинг лучших твердотопливных котлов предполагает сравнение между собой в основном однотипных моделей, однако, у потенциального покупателя не редко возникает вопрос сопоставления выгоды эксплуатации теплогенераторов, работающих на другом топливе.

Газовый или твердотопливный котел

Выяснять, газовый или твердотопливный котел использовать для отопления, обычно не приходится. Если дом газифицирован, по многим параметрам выгоднее эксплуатировать именно газовые теплогенераторы. Они технологичные, работают без вмешательства человека, имеют высокий КПД, а газ остается самым дешевым энергоносителем.

Электрический или твердотопливный котел

Электрический котел обычно применяется там, где невозможно использовать другие типы теплогенераторов. Электроэнергия имеет крайне высокую стоимость, и исключительно ее невыгодно использовать даже при установке многотарифных счетчиков. А вот как подстраховка для твердотопливного отопительного оборудования электричество вполне сгодится.

Печь или твердотопливный котел

Оба варианта имеют право на жизнь, причем каждый их них используется. Определяя, что лучше в конкретных условиях, следует отталкиваться от общей квадратуры помещений. Например, в доме на 30 кв.м. котельную устраивать не только нецелесообразно, но и попросту негде.

С такими объемами обогрева вполне справится обычная твердотопливная печь, причем она обойдется и в установке, и в эксплуатации намного дешевле, чем сооружение индивидуальной системы отопления на основе котла.

Требования к установке

Важно! Установка твердотопливных котлов длительного горения, равно как и теплогенераторов традиционной конструкции, требует не только организации отдельной топочной, но и соблюдения всех требований пожарной безопасности, строительных норм и правил. Ниже приведен краткий перечень основных правил монтажа.

Помещение

  • Минимальная площадь топочной должна составлять 7 кв.м.
  • Обязательна организация хорошей приточной вентиляции, причем диаметр отверстий на впуск и выпуск не должны быть менее 100 мм.
  • Отделка внутренних поверхностей помещения выполняется негорючими материалами.
  • Для удобства обслуживания теплогенератора и сохранения высокого уровня общей пожарной безопасности, при его установке выбирается такое место, чтобы расстояние до ближайшей стены или преграды составляло минимум 0,5 м.

Дымоход

  • Стыки дымохода заделываются герметиком, при этом соблюдается принцип сборки труб «на дым”.
  • Обязательно наличие компенсатора, особенно для дымохода из нержавейки. Он обеспечит, собственно, компенсацию теплового расширения материала при нагреве.
  • Диаметр дымоходной трубы должен соответствовать данным, указанным в паспорте котла.
  • Длина дымохода подбирается также на основе рекомендаций производителя теплогенератора, если они есть. В противном случае размер трубы не должен быть менее 5 м.

Электросеть

Если предстоит выбрать энергозависимый твердотопливный котел, то есть имеющий элементы автоматики и/или оснащенный наддувом, обязательно его подключение к электросети. В этом случае сечение провода питания должно соответствовать мощности потребителя.

Обычно теплогенераторы, работающие на твердом топливе, запитываются от обыкновенной, но индивидуальной розетки. Важно исключить любой контакт токонесущих частей оборудования с водой.

Лучшие производители

Среди производителей твердотопливных котлов есть те, продукция которых пользуется у потребителей особой популярностью. Это связано в основном с неизменно высоким качеством изготавливаемых теплогенераторов, удобством их эксплуатации и отличными техническими характеристиками.

Ниже приведены самые популярные производители котлов для дома, работающих на каком-либо твердом топливе

Buderus

Немецкое качество – это то, чем славятся котлы производителя Buderus. Первые теплогенераторы эта компания начала производить еще в далеком 1731 году, так что о богатом опыте в сфере производства отопительной техники говорить не приходится.

Практически любой обзор твердотопливных котлов включает изделия этой марки, так как они надежные и энергоэффективные. На рынке представлены чисто дровяными, угольными или пеллетными, а также универсальными моделями.

Protherm

Котлы этой марки распространены среди отечественных потребителей не только из-за неизменно высокого качества, но и по причине адекватной ценовой политики. Каждый рабочий, занимающийся сборкой котлов, несет персональную ответственность за итоговый результат.

Производство стандартизировано согласно ISO 9001. Теплогенераторы собираются пошагово под контролем системы AMS, что позволяет выявить брак на начальных этапах изготовления. Готовые изделия из каждой партии выборочно проходят дополнительное тестирование.

ZOTA

Твердотопливные котлы ZOTA отечественного производства представлены более чем десятком моделей с различными техническими характеристиками, среди которых есть и полуавтоматические, и полностью автоматические варианты.

Также компания занимается изготовлением различных дополнительных комплектующих, вроде дымососов, секций топливных бункеров и комплектов для чистки.

Лемакс

Еще один популярный отечественный производитель твердотопливных отопительных котлов – компания «Лемакс”. Ассортимент продукции включает и радиаторы, и всевозможные теплогенераторы, включая одноконтурные и двухконтурные модели.

Огромный плюс «Лемакса” – развитая сеть центров сервисного гарантийного и постгарантийного обслуживания.

Производители

Мы гарантируем качество продукции из своего ассортимента. Наша компания «Завод Котлов» сотрудничает с проверенными украинскими производителями. Длительная гарантия подтверждает их ответственность. Совместное украинско-европейское производство позволяет заводам-изготовителям достигать высот. Использование качественных материалов гарантирует минимальный риск перегрева оборудования или пережога сырья.

Производители:

  • Вихлач – украинско-польский завод с историей. Он объединил украинских и польских специалистов. Предложил отечественным потребителям качественное отопительное оборудование с длительной гарантией. Разработал модели мощностью до 1140 кВт.
  • Петлакс – это компания, которая с 2014 года производит свои котлы в Украине. Предлагает бытовые и промышленные модели из стали толщиной от 4 мм. Это оборудование поддерживает тепло до 48 часов.
  • Стропува – украинско-литовский завод, который предлагает продукцию бескомпромиссного качества. Рекомендует использовать для работы антрацит или дрова.
  • Кронас – украинский производитель котлов отопления. Предлагает бытовые и промышленные модели отменного качества. Продукция отличается демократичной ценой.

Выбирайте модель нужного производителя – и «Завод Котлов» привезет заказ к вам в оговоренное время. Мы предлагаем гарантию качества, оперативную доставку, грамотные монтажные работы. Все оборудование в наличии на складе. Возможна отправка даже в день заказа.

Шоу-рум

Мы действуем честно и открыто. Предлагаем большой ассортимент выставочных образцов для знакомства с продукцией. Гарантируем оперативное сервисное обслуживание при необходимости.

Чтобы вы лично познакомились с нашим ассортиментом, мы открыли персональный шоу-рум в столице. Там есть выставочные образцы котлов, которые можно купить с доставкой и гарантией. Менеджеры предоставляют консультации по вопросам обслуживания и использования оборудования. Принимают заявки на оказание сопутствующих услуг. Предоставляют каталоги продукции для покупки и использования.

Наши двери открыты для вас по ул. Паисия Кайсарова, 7. Составляйте удобный маршрут проезда, знакомьтесь с инновационным оборудованием, которое сэкономит ваши деньги зимой. Не откладывайте выгодную покупку до следующего отопительного сезона. Выбирайте котлы отопления на доступном твердом топливе, которые сделаны в Украине по европейским технологиям.

твердотопливные котлы

Выбор в пользу экологически-чистого источника тепла позволяет поддерживать комфортную температуру в помещении и не беспокоиться о дымовых газах и непомерном счете за электроэнергию. Использование дров, угля и пеллет обеспечивает максимальный комфорт при минимальных затратах.

Безопасность, экономия и независимость от электропитания – все это позволяет твердотопливным котлам длительного горения выгодно отличаться от газовых, дизельных и электрических моделей. Последние прекращают выработку тепла при отключении электропитания. Твердотопливные котлы такого не допустят – они гарантируют поддержание комфортной температуры в помещении. Диапазон работы составляет от 40 до 90°С. Защита от перегрева не допускает превышение верхнего температурного порога.

При расчете мощности котла нужно учитывать два критерия:

  • теплопотери;
  • площадь отапливаемого помещения.

Ориентировочно, для отопления утепленной комнаты площадью 10 м2 достаточно 1,2 кВт мощности. Соответственно, твердотопливный котел 20 квт обеспечит комфортную температуру в здании до 150 м2. Однако, теплопотери в доме с неутепленными стенами могут составлять до 35%. Разделение на промышленные и бытовые модели позволяет подобрать котел твердотопливный длительного горения, который оправдает пожелания покупателей. Главные отличия между ними заключаются в мощности и системе подачи дров.

6 важных преимуществ

твёрдотопливных котлов длительного горения

1Большой диапазон мощностей

Котлы на твердом топливе обеспечат комфортную температуру в здании любой площади. Бытовые модели имеют мощность до 65 кВт, а промышленные – до 1140 кВт.

2Установка без котельной

Обеспечат тепло в частном доме и станут дополнительным или основным отопительным оборудованием. Позволяют отказаться от возведения котельной.

3Повышенная безопасность и уют

Твердотопливные котлы защищены от перегрева и пережога топлива, за счет чего комфортной эксплуатации ничто не повредит. Они поддерживают заданную температуру.

4Максимальное сгорание топлива

Котел длительного горения сжигает все, от ТБО до угля и дров. Работает автономно и не зависит от газа и электричества. Поддерживает комфортную температуру до 72 часов.

5Обеспечение подогрева воды

Характеризуются высокой производительностью и позволяют отказаться от установки бойлера. Обеспечивают пользователя горячей водой для хозяйственных нужд.

6Универсальность использования

Существуют бытовые и промышленные модели. Первые обеспечивают теплом загородный дом или дачу, а вторые – админздание, теплицу, школу, склад и другие строения.

Твердотопливный котел мощность от 10 кВт до 65 кВт

Нет универсальной формулы выбора отопительного оборудования. Каждый клиент ориентируется на свои потребности и площадь помещения, которое нужно содержать в тепле.

Котел твердотопливный с водяным контуром предполагает сочетание системы отопления и бойлера для нагрева воды в одном устройстве. Он обладает хорошей теплопередачей и улучшенной ремонтопригодностью.

Котлы WICHLACZ GK-1

Срок горения на одной загрузке: до 48 часов Гарантия: 5 лет 13 кВт 29 000 грн. 38 кВт 46 080 грн. 17 кВт 34 000 грн. 44 кВт 51 800 грн. 25 кВт 37 400 грн. 50 кВт 54 900 грн. 31 кВт 41 800 грн. 65 кВт 62 000 грн.

Котлы PETLAX EKT-1

Срок горения на одной загрузке: до 48 часов Гарантия: 3 лет 11 кВт 23 500 грн. 38 кВт 38 900 грн. 15 кВт 26 750 грн. 44 кВт 41 700 грн. 25 кВт 33 900 грн. 50 кВт 51 300 грн. 31 кВт 36 100 грн. 65 кВт 62 000 грн.

Котлы STROPUVA

Срок горения на одной загрузке: до 48 часов Гарантия: 3 лет 10 кВт 26 990 грн. 30 кВт 34 990 грн. 20 кВт 31 990 грн. 40 кВт 36 990 грн.

Твердотопливный котел мощность от 75 кВт до 1140 кВт

Котлы WICHLACZ GKW-1

Срок горения на одной загрузке: до 72 часов Гарантия: 5 лет 75 кВт 83 500 грн. 150 кВт 145 000 грн. 90 кВт 91 700 грн. 200 кВт 176 000 грн. 100 кВт 109 200 грн. 250 кВт 208 800 грн. 120 кВт 123 000 грн.

Котлы PETLAX EKT-1

Срок горения на одной загрузке: до 48 часов Гарантия: 3 лет 75 кВт 78 300 грн. 100 кВт 96 000 грн. 90 кВт 84 000 грн. 120 кВт 107 000 грн.

Котлы WICHLACZ KW-GSN

Срок горения на одной загрузке: до 72 часов Гарантия: 5 лет 200 кВт 187 000 грн. 500 кВт 398 000 грн. 250 кВт 230 000 грн. 700 кВт 470 000 грн. 300 кВт 250 000 грн. 800 кВт 550 000 грн. 350 кВт 290 000 грн. 1140 кВт 830 000 грн.

Где применяют твердотопливный котел

Промышленные твердотопливные котлы подходят для обогрева таких объектов, как:

административное здание

административное здание

торговый и бизнес-центр

Модели промышленного предназначения обеспечат комфортную температуру в здании площадью 500 м2 и выше. Они оснащены функциями самостоятельной подачи топлива.

Какие лучше твердотопливные котлы для дома? Модели, которые будут поддерживать комфортную температуру с учетом теплопотерь. Если вам нужен основной источник тепла, и вы думаете какой выбрать твердотопливный котел для частного дома и дачи, то обратите внимание на устройства, способные обеспечить нужный режим до трех суток. В трудоемком обслуживании они не нуждаются.

Как и где купить твердотопливный котел?

Наша компания предлагает безграничные возможности для удобной покупки:

  • Большой ассортимент продукции в наличии.

    Не любите долго ждать заказ? С нашего склада в Киеве котел отопления отправится на объект за 1-2 дня.

  • Доставка по всей Украине.

    Хотите купить твердотопливный котел длительного горения для обустройства дачи в маленьком и удаленном населенном пункте? Наша служба доставки объединяет всю Украину.

  • Забота о ваших потребностях.

    Для того, кто ценит безопасность и комфорт, мы предлагаем автоматический твердотопливный котел. Он поддерживает заданную температуру и отключит систему поддува воздуха в момент загрузки топлива. Автоматика для твердотопливных котлов гарантирует максимальный комфорт при минимальных усилиях. В пределах своих возможностей она побеспокоится о вас.

Взвесили все «за» и «против» и решили купить твердотопливный котел? Не нужно ждать отопительного сезона и скидок. На твердотопливные котлы цена зафиксирована и не повышается. Мы сделали это, чтобы клиенты могли приобрести отопительное оборудование, когда им удобно.

Интересуетесь, какие цены на котлы твердотопливные для частного дома? Назовите площадь здания – и мы подберем оптимальную модель по доступной стоимости.

Фото твердотопливных котлов

Хотите посмотреть, как выглядит котел отопления и понять сколько места потребуется для монтажа? Посмотрите фотопримеры готовой продукции в каталоге. С нашей помощью котел отопления из простого источника тепла превращается в стильное дополнение котельной или дома.

твердотопливные котлы

твердотопливные котлы

твердотопливные котлы

твердотопливные котлы

твердотопливные котлы

твердотопливные котлы

твердотопливные котлы

твердотопливные котлы

твердотопливные котлы

твердотопливные котлы

Производство твердотопливных котлов

Наши производственные мощности позволяют изготовлять котлы отопления для частных домов и крупных предприятий в автоматизированном режиме. Современные технологии предполагают контроль качества продукции на всех этапах и обеспечение потребителей действительно надежными котлами.

Наш модельный ряд позволяет выбрать твердотопливный котел с учетом мощности, КПД и площади помещения. Двойная защита от возгорания гарантирует безопасность эксплуатации в любых условиях.

производство котлов

производство котлов

производство котлов

производство котлов

производство котлов

производство котлов

производство котлов

производство котлов

производство котлов

Мы всегда на связи

Публикации по теме:

  • Огонек котел

    Твердотопливные котлы Огонек, официальный сайт Старобельского машиностроительного завода, Украина предназначены для отопления дома, бытовых и…

  • Навьен электрический котел

    Электрические котлы Navien — цены, характеристики, популярные модели Электрические котлы от компании Navien переворачивают традиционные…

  • Турбированный котел

    Автономное отопление с помощью газа очень распространено в промышленности и среди владельцев частных домов, однако…

  • Котел китурами турбо 30

    Работа концерна Kiturami направлена на производство устройств отопления на биотопливе и газе. Но именно оборудование…

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Выбросы от котла, работающего на биотопливе, с быстрым пиролизом: Сравнение связанных со здоровьем характеристик выбросов от биомасла, ископаемого масла и древесины

В настоящее время существует большой интерес к замене ископаемого топлива возобновляемым топливом в производстве энергии. Биомасло с быстрым пиролизом (FPBO), изготовленное из лигноцеллюлозной биомассы, является одной из таких альтернатив для замены ископаемого топлива, такого как мазут (HFO), в энергетических котлах. Однако неизвестно, как это изменение топлива повлияет на количество и качество выбросов, влияющих на здоровье человека.В этой работе охарактеризованы выбросы твердых частиц от реальной коммерческой котельной FPBO, включая обширные физико-химические и токсикологические анализы. Затем они сравниваются с характеристиками выбросов мазутных и дровяных котлов. Наконец, обсуждается влияние выбора топлива на выбросы, их потенциальное воздействие на здоровье и требования к очистке дымовых газов в котельных малой и средней мощности. Общие концентрации взвешенных твердых частиц и мелких твердых частиц (PM 1 ) в дымовых газах котлов FPBO до фильтрации были выше, чем в котлах на HFO, и ниже или на уровне, аналогичном уровню в котлах с дровяной колосниковой решеткой.Частицы FPBO состояли в основном из золы и содержали меньше полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) и тяжелых металлов, чем было ранее измерено при сжигании HFO. Эта особенность четко отразилась на токсикологических свойствах выбросов частиц FPBO, которые показали менее острое токсическое воздействие на клеточную линию, чем частицы сгорания HFO. Электрофильтр, используемый в котельной, эффективно удаляет частицы дымовых газов любого размера. Наблюдались лишь незначительные различия в токсикологических свойствах частиц до и после электростатического осадителя, когда ячейкам была придана одинаковая масса частиц из обеих ситуаций.


Ключевые слова:

Аэрозольная токсикология; Аэрозоли; Химия золы; Котел; Электрофильтр; Бионефть быстрого пиролиза; Мелкие частицы; Тяжелые металлы; NOx; ПАУ; Выбросы твердых частиц; Возобновляемая энергия.

% PDF-1.5
%
513 0 объект
>
эндобдж

xref
513 421
0000000016 00000 н.
0000009802 00000 н.
0000010007 00000 п.
0000010059 00000 п.
0000010373 00000 п.
0000010425 00000 п.
0000011279 00000 п.
0000011414 00000 п.
0000011484 00000 п.
0000011565 00000 п.
0000035634 00000 п.
0000035901 00000 п.
0000042529 00000 н.
0000042556 00000 п.
0000043145 00000 п.
0000137821 00000 н.
0000137893 00000 н.
0000138033 00000 н.
0000138153 00000 н.
0000138292 00000 н.
0000138360 00000 н.
0000138439 00000 н.
0000138588 00000 н.
0000138657 00000 н.
0000138817 00000 н.
0000138896 00000 н.
0000138975 00000 н.
0000139053 00000 п.
0000139364 00000 н.
0000139442 00000 н.
0000139530 00000 н.
0000139606 00000 н.
0000139673 00000 н.
0000139740 00000 н.
0000139891 00000 н.
0000139959 00000 н.
0000140038 00000 н.
0000140155 00000 н.
0000140224 00000 н.
0000140384 00000 н.
0000140463 00000 н.
0000140542 00000 н.
0000140645 00000 н.
0000140712 00000 н.
0000140779 00000 н.
0000140931 00000 н.
0000140999 00000 н.
0000141078 00000 н.
0000141195 00000 н.
0000141264 00000 н.
0000141424 00000 н.
0000141503 00000 н.
0000141582 00000 н.
0000141669 00000 н.
0000141814 00000 н.
0000141882 00000 н.
0000141956 00000 н.
0000142030 00000 н.
0000142104 00000 п.
0000142177 00000 н.
0000142251 00000 н.
0000142324 00000 н.
0000142398 00000 н.
0000142479 00000 н.
0000142553 00000 н.
0000142626 00000 н.
0000142700 00000 н.
0000142772 00000 н.
0000142844 00000 н.
0000142918 00000 н.
0000142992 00000 н.
0000143064 00000 н.
0000143136 00000 п.
0000143208 00000 н.
0000143282 00000 н.
0000143354 00000 н.
0000143425 00000 н.
0000143499 00000 н.
0000143570 00000 н.
0000143641 00000 п.
0000143712 00000 н.
0000143783 00000 н.
0000143850 00000 н.
0000143917 00000 н.
0000144068 00000 н.
0000144136 00000 н.
0000144215 00000 н.
0000144348 00000 п.
0000144417 00000 н.
0000144577 00000 н.
0000144656 00000 н.
0000144735 00000 н.
0000144814 00000 н.
0000144892 00000 н.
0000144970 00000 н.
0000145051 00000 н.
0000145125 00000 н.
0000145199 00000 н.
0000145270 00000 н.
0000145341 00000 п.
0000145408 00000 н.
0000145475 00000 н.
0000145607 00000 н.
0000145675 00000 н.
0000145754 00000 н.
0000145871 00000 н.
0000145940 00000 н.
0000146100 00000 н.
0000146179 00000 н.
0000146258 00000 н.
0000146337 00000 н.
0000146450 00000 н.
0000146524 00000 н.
0000146613 00000 н.
0000146687 00000 н.
0000146760 00000 н.
0000146834 00000 н.
0000146923 00000 н.
0000146997 00000 н.
0000147071 00000 н.
0000147145 00000 н.
0000147217 00000 н.
0000147310 00000 н.
0000147382 00000 н.
0000147454 00000 н.
0000147528 00000 п.
0000147600 00000 н.
0000147671 00000 н.
0000147745 00000 н.
0000147819 00000 п.
0000147893 00000 н.
0000147964 00000 н.
0000148035 00000 н.
0000148106 00000 п.
0000148177 00000 н.
0000148244 00000 н.
0000148311 00000 н.
0000148455 00000 н.
0000148523 00000 н.
0000148602 00000 н.
0000148751 00000 н.
0000148820 00000 н.
0000148980 00000 н.
0000149059 00000 н.
0000149138 00000 н.
0000149241 00000 н.
0000149327 00000 н.
0000149421 00000 н.
0000149527 00000 н.
0000149613 00000 н.
0000149680 00000 н.
0000149747 00000 н.
0000149899 00000 н.
0000149967 00000 н.
0000150046 00000 н.
0000150163 00000 н.
0000150232 00000 н.
0000150392 00000 н.
0000150471 00000 н.
0000150550 00000 н.
0000150637 00000 н.
0000150734 00000 н.
0000150802 00000 н.
0000150876 00000 н.
0000150981 00000 н.
0000151055 00000 н.
0000151129 00000 н.
0000151201 00000 н.
0000151273 00000 н.
0000151347 00000 н.
0000151421 00000 н.
0000151494 00000 н.
0000151568 00000 н.
0000151642 00000 н.
0000151714 00000 н.
0000151785 00000 н.
0000151859 00000 н.
0000151930 00000 н.
0000152001 00000 н.
0000152072 00000 н.
0000152143 00000 н.
0000152210 00000 н.
0000152277 00000 н.
0000152427 00000 н.
0000152497 00000 н.
0000152576 00000 н.
0000153757 00000 н.
0000153826 00000 н.
0000153986 00000 н.
0000154065 00000 н.
0000154144 00000 н.
0000154222 00000 н.
0000154300 00000 н.
0000154378 00000 н.
0000154456 00000 н.
0000154534 00000 н.
0000154612 00000 н.
0000154691 00000 н.
0000154770 00000 н.
0000154849 00000 н.
0000154928 00000 н.
0000154998 00000 н.
0000155085 00000 н.
0000155155 00000 н.
0000155229 00000 н.
0000155308 00000 н.
0000155387 00000 н.
0000155466 00000 н.
0000155545 00000 н.
0000155624 00000 н.
0000155703 00000 н.
0000155782 00000 н.
0000155861 00000 н.
0000155940 00000 н.
0000156019 00000 п.
0000156098 00000 н.
0000156177 00000 н.
0000156256 00000 н.
0000156335 00000 н.
0000156414 00000 н.
0000156493 00000 н.
0000156572 00000 н.
0000156651 00000 н.
0000156730 00000 н.
0000156809 00000 н.
0000156888 00000 н.
0000156967 00000 н.
0000157046 00000 н.
0000157125 00000 н.
0000157204 00000 н.
0000157283 00000 н.
0000157362 00000 н.
0000157441 00000 н.
0000157520 00000 н.
0000157599 00000 н.
0000157678 00000 н.
0000157757 00000 н.
0000157836 00000 н.
0000157915 00000 н.
0000157994 00000 н.
0000158073 00000 н.
0000158152 00000 н.
0000158231 00000 н.
0000158310 00000 н.
0000158389 00000 н.
0000158468 00000 н.
0000158547 00000 н.
0000158626 00000 н.
0000158705 00000 н.
0000158784 00000 н.
0000158863 00000 н.
0000158942 00000 н.
0000159021 00000 н.
0000159100 00000 н.
0000159179 00000 н.
0000159258 00000 н.
0000159337 00000 н.
0000159416 00000 н.
0000159495 00000 н.
0000159574 00000 н.
0000159653 00000 н.
0000159732 00000 н.
0000159811 00000 н.
0000159890 00000 н.
0000159969 00000 н.
0000160048 00000 н.
0000160127 00000 н.
0000160206 00000 н.
0000160285 00000 н.
0000160364 00000 н.
0000160443 00000 н.
0000160522 00000 н.
0000160601 00000 н.
0000160680 00000 н.
0000160759 00000 н.
0000160838 00000 н.
0000160917 00000 н.
0000160996 00000 н.
0000161075 00000 н.
0000161154 00000 н.
0000161233 00000 н.
0000161312 00000 н.
0000161391 00000 н.
0000161470 00000 н.
0000161549 00000 н.
0000161629 00000 н.
0000161709 00000 н.
0000161789 00000 н.
0000161864 00000 н.
0000161944 00000 н.
0000162019 00000 н.
0000162106 00000 н.
0000162181 00000 н.
0000162261 00000 н.
0000162340 00000 н.
0000162420 00000 н.
0000162500 00000 н.
0000162580 00000 н.
0000162660 00000 н.
0000162740 00000 н.
0000162820 00000 н.
0000162900 00000 н.
0000162980 00000 н.
0000163060 00000 н.
0000163140 00000 н.
0000163220 00000 н.
0000163300 00000 н.
0000163380 00000 н.
0000163460 00000 н.
0000163540 00000 н.
0000163620 00000 н.
0000163700 00000 н.
0000163780 00000 н.
0000163860 00000 н.
0000163940 00000 н.
0000164020 00000 н.
0000164100 00000 н.
0000164180 00000 н.
0000164260 00000 н.
0000164340 00000 н.
0000164420 00000 н.
0000164499 00000 н.
0000164579 00000 н.
0000164659 00000 н.
0000164734 00000 н.
0000164803 00000 н.
0000164872 00000 н.
0000164941 00000 н.
0000165010 00000 н.
0000165078 00000 н.
0000165149 00000 н.
0000165216 00000 н.
0000165283 00000 н.
0000165434 00000 н.
0000165503 00000 н.
0000165582 00000 н.
0000165771 00000 н.
0000165840 00000 н.
0000166000 00000 н.
0000166079 00000 н.
0000166158 00000 н.
0000166261 00000 н.
0000166364 00000 н.
0000166461 00000 н.
0000166538 00000 н.
0000166615 00000 н.
0000166692 00000 н.
0000166769 00000 н.
0000166848 00000 н.
0000166927 00000 н.
0000167006 00000 н.
0000167073 00000 н.
0000167140 00000 н.
0000167207 00000 н.
0000167276 00000 н.
0000167343 00000 н.
0000167410 00000 н.
0000167529 00000 н.
0000167597 00000 н.
0000167676 00000 н.
0000167801 00000 н.
0000167870 00000 н.
0000168030 00000 н.
0000168109 00000 н.
0000168188 00000 н.
0000168266 00000 н.
0000168345 00000 н.
0000168442 00000 н.
0000168516 00000 н.
0000168590 00000 н.
0000168664 00000 н.
0000168738 00000 н.
0000168809 00000 н.
0000168880 00000 н.
0000168951 00000 н.
0000169022 00000 н.
0000169089 00000 н.
0000169156 00000 н.
0000169223 00000 н.
0000169301 00000 н.
0000169425 00000 н.
0000169493 00000 н.
0000169652 00000 н.
0000169730 00000 н.
0000169808 00000 н.
0000169886 00000 н.
0000169958 00000 н.
0000170078 00000 н.
0000170151 00000 п.
0000170224 00000 н.
0000170297 00000 н.
0000170393 00000 п.
0000170466 00000 н.
0000170539 00000 н.
0000170612 00000 н.
0000170683 00000 н.
0000170754 00000 п.
0000170825 00000 н.
0000170898 00000 н.
0000170971 00000 п.
0000171044 00000 н.
0000171117 00000 н.
0000171188 00000 н.
0000171259 00000 н.
0000171329 00000 н.
0000171399 00000 н.
0000171469 00000 н.
0000171539 00000 н.
0000171609 00000 н.
0000171675 00000 н.
0000171741 00000 н.
0000171810 00000 н.
0000171890 00000 н.
0000171992 00000 н.
0000172062 00000 н.
0000172180 00000 н.
0000172276 00000 н.
0000172344 00000 н.
0000172412 00000 н.
0000009616 00000 н.
0000008893 00000 н.
трейлер
] / Назад 2087581 / XRefStm 9616 >>
startxref
0
%% EOF

933 0 объект
> поток
hb«b`P`e«S`b @

RTP ™ Biocrude: Обзор горения / выбросов

Abstract

Термохимическое преобразование твердых отходов биомассы в жидкое топливо посредством быстрого пиролиза в настоящее время прочно обосновано рядом исследований, пилотных установок и коммерческих систем, производящих достаточные количества для прикладного сжигания. тесты. Биогруды, произведенные с использованием технологии Ensyn RTP ™, прошли испытания на характеристики и горение в пламенных туннелях, печах, камерах сгорания и котлах, в том числе в MIT (США), ERL (Канада), SANDIA (США), ENEL (Италия), NESTE (Финляндия) и ARSTA (Швеция).

Данные о температурах пламени, профилях тепловыделения и выбросах были собраны для систем, использующих механические, воздушные и паровые форсунки. Эти испытания окончательно установили, что биотопливо можно сжигать с помощью стационарного самоподдерживающегося пламени, которое очень похоже на пламя нефтяного топлива.

Результаты подтвердили, что преобразование в жидкость позволяет лучше контролировать горение, что приводит к значительно более низким уровням выбросов, чем те, которые обычно получаются при прямом сжигании твердых отходов биомассы.Уровни выбросов монооксида углерода, оксида азота и общего количества взвешенных частиц близки к уровням, полученным от жидкого топлива № 2, и ниже, чем от жидкого топлива № 6. Выбросы серы значительно ниже, чем при использовании любого жидкого топлива. Поэтому разумно ожидать, что существующие системы сжигания жидкого топлива могут быть модифицированы для сжигания биоматериалов с такими уровнями выбросов, которые позволят получить разрешения в нормальных ситуациях.

Ключевые слова

Выбросы от сжигания биоматериала

Это предварительный просмотр содержания подписки,

войдите в

, чтобы проверить доступ.

Предварительный просмотр

Невозможно отобразить предварительный просмотр. Скачать превью PDF.

Ссылки

  1. 1.

    Freel, B.A., Graham, R.G. и Хаффман, Д. (1990) Масштабирование и развитие быстрой термической обработки (RTP) для производства жидкого топлива из древесины, Отчет Министерства энергетики Онтарио (CF), Торонто, Канада.

    Google Scholar

  2. 2.

    Banks, G.N., Wong, J.K.L. и Уэйли Х. (1992) Оценка горения и характеристика теплопередачи топливного продукта быстрого пиролиза, отчет отдела ERL 92–35 (CF), CANMET, Energy Mines and Resources Canada, Оттава, Канада.

    Google Scholar

  3. 3.

    Барбуччи П., Костанци Ф., Лигасакки С., Мости А. и Росси К. (1995) Сжигание биотоплива в печи мощностью 0,5 МВт. Вторая конференция по биомассе Северной и Южной Америки NREL / CP 200–8098, Голден, США.

    Google Scholar

  4. 4.

    Ли, С. Вин (1993) Предварительная оценка сжигания древесных жидкостей быстрого пиролиза с использованием бытовой горелки, отчет отдела ERL 93–29 (CF) CANMET, Energy Mines and Resources Canada, Оттава, Канада.

    Google Scholar

  5. 5.

    Шихадех А., Манурунг Р., Льюис П. и Бир Дж. (1994) Proceedings; Семинар по свойствам пиролизного масла биомассы и горению, Эстес-Парк, США.

    Google Scholar

  6. 6.

    Shaddix, C.R. и Huey, S.P. (1996) Характеристики горения пиролизных масел, полученных из гибридного тополя, Proceedings; Разработки в области термохимического преобразования биомассы, Банф, Канада.

    Google Scholar

  7. 7.

    Уорнат, М.Дж., Портер, Б.Г. и Ян, Нью-Йорк. (1994) Однокапельное сжигание пиролизных масел биомассы, Труды; Семинар по свойствам пиролизного масла биомассы и горению, Эстес-Парк, США.

    Google Scholar

  8. 8.

    Freel, B.A. и Хаффман, Д. (1994) Applied Bio-Oil Combustion, Proceedings; Семинар по свойствам пиролизного масла биомассы и горению, Эстес-Парк, США.

    Google Scholar

  9. 9.

    Густ, Стивен (1994, 1995, 1996) Опыт сжигания топлива мгновенного пиролиза в котлах среднего размера, Отчеты о ходе выполнения проекта (CF), Порвоо, Финляндия.

    Google Scholar

  10. 10.

    Hallgren, B. (1996) Personal Communication, Stockholm Energi AB, Стокгольм, Швеция.

    Google Scholar

Информация об авторских правах

© Springer Science + Business Media Dordrecht 1997

Авторы и аффилированные лица

  1. 1.Ensyn Technologies Inc., Греция, Канада

Отходы в биоэнергетику: обзор новейших технологий преобразования | BMC Energy

В настоящее время растет потребность в вторичной переработке и энергосбережении из-за нынешних экологических и экономических условий.Были использованы и разработаны различные разнообразные технологии для использования отходов для производства биоэнергии. Технология преобразования отходов в энергию включает преобразование отходов в различные виды топлива, которые можно использовать для получения энергии. В последние годы экологически безопасная эксплуатация и преобразование отходов биомассы в химическое топливо рассматривается как один из эффективных подходов к развитию возобновляемых источников энергии. Для преобразования энергии биомассы существует несколько вариантов технологий и процессов.Помимо техники переэтерификации, преобразование биомассы отходов в энергию осуществляется с использованием этих двух общих методов, а именно термохимического и биохимического преобразования. Термохимическое преобразование — это разложение органических компонентов биомассы с использованием тепла, тогда как биохимическое преобразование использует микроорганизмы или ферменты для преобразования биомассы или отходов в полезную энергию. Конверсия с помощью термохимической технологии включает пиролиз, газификацию, сжижение и сжигание.С другой стороны, биохимическое преобразование включает три варианта процесса, известные как анаэробное сбраживание, спиртовое брожение и фотобиологическая реакция. В следующих разделах дается обзор последних исследований методов преобразования отходов в энергетические системы. В таблице 1 представлен обзор последних исследований, проведенных в области преобразования биоэнергии с использованием различных методов.

Таблица 1 Последние исследования биоэнергетического преобразования с использованием различных методов

Термохимическое преобразование

Преобразование с помощью термохимической технологии включает процесс высокотемпературного химического преобразования, который требует разрыва связей и преобразования органического вещества в биоуголь (твердый), синтез-газ и высококислородный биоуглерод. -масло (жидкое).В рамках термохимической конверсии доступны три основных альтернативных процесса: газификация, пиролиз и сжижение. На выбор типа преобразования могут влиять природа и количество сырья биомассы, например, предпочтительный тип энергии; условия конечного использования, экологические принципы, финансовые обстоятельства и конкретные аспекты проекта [59]. На основе нескольких исследований было сообщено, что технологиям термического преобразования уделяется повышенное внимание из-за наличия промышленной инфраструктуры для поставки высокоразвитого оборудования для термохимического преобразования, короткого времени обработки, снижения потребления воды и дополнительных преимуществ производства энергии из пластиковых отходов. которые не могут перевариваться микробной активностью [60].Кроме того, для производственных целей термохимическая конверсия практически не зависит от условий окружающей среды. Таким образом, очень важно понимать различные варианты термохимических процессов, чтобы оценить их будущий потенциал.

Газификация

Метод газификации включает химическую реакцию в среде с дефицитом кислорода. Этот процесс включает нагрев биомассы при экстремальных температурах (500–1400 ° C), от атмосферного давления до 33 бар и при низком содержании кислорода или при его отсутствии для получения горючих газовых смесей.В процессе газификации углеродсодержащие компоненты преобразуются в синтез-газ, содержащий водород, монооксид углерода, диоксид углерода, метан, высшие углеводороды и азот, в присутствии агента газификации и катализатора. Используя этот синтез-газ, поставляются различные типы энергии / энергоносителей, например биотопливо, газообразный водород, газообразный биометан, тепло, энергия и химические вещества.

Сообщается, что процесс газификации является наиболее эффективным методом производства газообразного водорода из биомассы [61].В отличие от дополнительных методов термохимической конверсии, метод газификации считается независимым автотермическим путем, основанным на балансе энергии. Выявлено, что газификация биомассы способна регенерировать больше энергии и более высокую теплоемкость по сравнению со сжиганием и пиролизом. Это связано с оптимальным использованием существующего сырья биомассы для производства тепла и электроэнергии. Конверсия окиси углерода и водорода посредством пиролиза и сжижения является плохой из-за сложности процесса, в значительной степени зависящего от рабочих условий и наличия вторичной реакции, возникающей из-за горячих твердых частиц и летучих веществ [62].Дополнительным преимуществом процесса газификации является простая конверсия посредством каталитического метанирования монооксида углерода и диоксида углерода синтез-газа в синтетический природный газ [63]. Таким образом, газификация биоотходов считается идеальным путем для преобразования разнообразного исходного сырья биомассы, от отходов сельского хозяйства, промышленности, кухни, пищевых продуктов и фермерских хозяйств.

Состав газа, полученного в процессе газификации, варьируется в зависимости от типа газификатора, агента газификации, типа катализатора и размера частиц.Как правило, большое количество CO 2 и CO образуется в процессе газификации сырья, которое содержит большое количество углерода и кислорода. Установлено, что среди всего исходного сырья ТБО и сельскохозяйственные остатки имеют большее содержание CO и CO 2 [64]. В процессе газификации сера выделяется в виде H 2 S, что усложняет разделение и очистку газа. По этой причине методы очистки газа необходимы для сырья, содержащего большое количество серы.Обычно сырье для биоотходов содержит <1,5 мас.% Серы. Среди них отстой сточных вод и отходы животноводства содержат наибольшее количество серы - 1 мас.% И 0,5 мас.% Соответственно [64]. Обычно при газификации биоотходов используются четыре типа газификаторов: газификаторы с неподвижным слоем, псевдоожиженный слой, увлеченный поток и плазменные газификаторы. Что касается газификатора с неподвижным слоем, существует две разные формы, известные как газификатор с нисходящим потоком и газификатор с восходящим потоком. Газификатор с нисходящим потоком более популярен из-за его способности быстро производить газ высокого качества и использования гибкого содержания влаги в биомассе [62].В настоящее время газификаторы малой мощности практически используются для выработки электроэнергии и когенерации тепла и энергии [65]. В таблице 2 показаны обычно используемые типы газификации в недавних исследованиях газификации биоотходов.

Таблица 2 Общие типы газификаторов, исследованные в недавних исследованиях газификации биоотходов

Недавнее исследование Салими и его коллеги [76] по выработке энергии из лигноцеллюлозных отходов стеблей канолы обнаружило использование новых биметаллических катализаторов, нанесенных на активированный уголь и графен. нанопласты в процессе гидротермальной газификации.Было обнаружено, что добавление катализатора на основе металла, такого как никель (Ni), рудий (Ru), медь (Cu) и кобальт (Co), способно ускорить реакцию риформинга, что в конечном итоге приводит к увеличению производства водорода и метана. По данным исследования, катализаторы Ni (20%) / активированный уголь и Ni (20%) — Cu (2%) / активированный уголь привели к большему образованию H 2 , CO 2 и выходам CO, высокой каталитической активности. и стабильность [76]. Oliveira et al. [25] изучили возможность и поведение топливного газа, полученного в процессе газификации кофейных отходов.Сырье подвергалось газификации в недорогом нисходящем газификаторе с открытым исходным кодом, с использованием газифицирующего агента, в данном случае воздуха. В результате этого эксперимента топливный газ, произведенный из эвкалиптовой крошки, имел более высокую теплотворную способность 6,81 ± 0,34 МДж · Н · м — 3 с преобладанием окиси углерода (20,24 ± 0,93%) [25].

Плазменная газификация — довольно новый термохимический метод, применимый для вредных отходов биомассы. Метод плазменной газификации — это аллотермический метод, использующий внешнюю энергию для нагрева и поддержания повышенных температур.Продукты, которые производятся в результате этого процесса, в основном представляют собой синтез-газ, оторочки и зола. Поскольку этот процесс использует высокотемпературный процесс плазменной газификации, способный разрушить почти все материалы, включая медицинские основы, такие как бинты, инфузионные наборы, биомедицинские отходы, содержащие цитотоксические препараты, антибиотики, а также лабораторные отходы, содержащие биомолекулы или организмы, которые вредны для выделения в окружающую среду [75]. Маццони и его коллеги [74] исследовали совместную газификацию плазмы, чтобы оценить возможность плазменной газификации при рекуперации энергии из ТБО и отходов твердого пластика.Из исследования они обнаружили, что в процессе используется воздух, богатый кислородом, в качестве плазмообразующего газа, что приводит к повышению эффективности установки более чем на 26%. Эти характеристики были признаны лучшей точкой отсчета для традиционного заземленного сжигания отходов в энергию [74]. Последнее исследование плазменной газификации биомедицинских отходов (костная ткань) и бытовых отходов показало, что общая концентрация синтезированного газа составила 69,6 и 71,1 об.% Соответственно [75].

Сжижение

Сжижение и пиролиз биомассы — это два метода, с помощью которых продукты превращаются в бионефть или биогруд.Процесс термохимического ожижения включает производство биомасла при низкой температуре и повышенном давлении с катализатором или без него в присутствии водорода. Гидротермальное сжижение (HTL), также известное как водный пиролиз, представляет собой установленный тип сжижения, при котором используется субкритическая вода (SCW) при средних температурах от 250 до 374 ° C и рабочем давлении от 40 до 220 бар для преобразования биомассы в бионефть. Процесс HTL включает реакции разложения и реполимеризации для преобразования бионефти, растворенных в воде химикатов, твердых отложений и газа.Большое давление в процессе HTL помогает поддерживать воду в жидком состоянии, в то время как сочетание повышенного давления и температуры приводит к снижению диэлектрической проницаемости и плотности, что влияет на водорастворимость углеводородов [77].

Как правило, метод HTL использует биомассу, которая содержит высокую влажность, что может минимизировать стоимость фазы сушки или обезвоживания. Таким образом, сырье с различным содержанием влаги, например древесная биомасса, отходы и биомасса на основе водорослей, подходят для производства биомассы.На основании исследования Министерства энергетики и сельского хозяйства США было заявлено, что в США, возможно, будет ежегодно производиться почти 700 миллионов сухих тонн сырья биомассы, и это может способствовать производству биотоплива. Среди ресурсов ресурсы лесного и сельского хозяйства могут принести почти 350 миллионов сухих тонн [78]. Таким образом, поскольку они доступны в огромных количествах, такие биологические отходы становятся достойными претендентами на производство бионефти. Древесная биомасса, по-видимому, является подходящим сырьем для HTL из-за ее компонентов, которые в основном состоят из целлюлозы (30–50%), гемицеллюлозы (15–35%) и лигнина (20–35%).Целлюлоза является неполярным соединением при комнатной температуре, однако она, вероятно, будет растворимой при повышении температуры и имеет преимущество высокой степени полимеризации. Целлюлоза имеет сильные внутримолекулярные и межмолекулярные взаимодействия между водородными связями, которые инициируются мономерами глюкозы [79]. Что касается гемицеллюлозы, она имеет слабую структуру и менее упругую водородную связь, которая вызывает легкий распад молекул. На выход биомассы из древесной биомассы влияют рабочие параметры, с катализатором или без него и тип растворителей.Согласно предыдущим исследованиям древесной биомассы с использованием HTL, произведенное бионефть варьируется от 17 до 68 мас.% [77].

В последние годы было проведено множество исследований с использованием различных методов HTL-процесса биомассы. Альхассан и его коллеги [29] использовали растворители глубокой эвтектики (DES) в качестве катализатора при HTL обезжиренного жмыха ятрофы. DES используется в качестве заменителя ионно-жидкого катализатора из-за его преимуществ, таких как простота приготовления, низкая степень токсичности, экономичность и стабильность при низких температурах.В их исследовании высокая энергия биологической нефти (41,48–54,78%) извлекается с помощью процесса HTL с использованием обезжиренной ятрофы, которую они могут извлекать [29]. В другом исследовании Costanzo et al. [80] выполнили двухстадийные процессы HTL, состоящие из первой низкотемпературной HTL с последующей высокотемпературной HTL в сочетании с катализатором гидроденитрогенизации и гидродеоксигенации (HDO) для извлечения биокруда из водорослей. Было обнаружено, что биоматериал, полученный в результате этого процесса, сопоставим с обычным бензином [80].

Осадок сточных вод является производным от очистки сточных вод и включает белки, липиды, клетчатку, неволокнистые углеводы и золу.Осадок сточных вод является многообещающим сырьем для процесса HTL, поскольку он легко доступен в больших объемах. Кроме того, сообщается, что по сравнению с сухим илом использование влажного ила позволяет снизить потребление энергии на 30% [81]. Проблемой при производстве качественного биомасла с использованием обезвоженного осадка сточных вод является высокое содержание влаги, превышающее 85% [82]. Было проведено несколько исследований, направленных на снижение содержания влаги в иле, которые включают использование сухой соломы [83], совместное сжижение [84], н-гексан для выделения связанной воды [85], метанол для экстракции внеклеточных полимерных материалов. вещества [86] и предварительная обработка SCW для разрушения ячеек ила, что приводит к разгрузке связанной и поверхностной воды [87].В последнем исследовании Янга и его коллег [88] показано влияние совместной предварительной обработки катионного поверхностно-активного вещества с неионным поверхностно-активным веществом (полиоксиэтиленовый эфир жирного спирта AEO 9 ) -SCW на HTL осадка для производства бионефти. изучаются [88]. По данным этого исследования, большое количество связанной воды может быть выделено из ила, что, следовательно, привело к высокому производству бионефти (до 47,6%). Использование совместной предварительной обработки катионного поверхностно-активного вещества и полиоксиэтиленового эфира жирного спирта AEO 9 -SCW привело к улучшению содержания углеводородов в биомасле и увеличило его теплотворную способность на 15.5%.

Выявлено, что в процессе HTL не все органические вещества, присутствующие в сырье, превращаются в бионефть. В жидкости остаются оставшиеся органические вещества в виде сточных вод постгидротермального сжижения (PHWW), которые, как известно, содержат большое количество важных питательных веществ [89]. Исследователи выяснили, что примерно 20% углерода из сырья переходит в PHWW. Переносимый углерод будет в основном в форме моносахаридов, олигосахаридов и органических кислот, таких как уксусная кислота [28, 30].Таким образом, жизненно важно усовершенствовать технологию, позволяющую извлекать оставшийся органический углерод из PHWW и преобразовывать их в продукты с высокой стоимостью. Это определенно поддержит общую рентабельность и экономическую возможность HTL. Недавно исследовательская группа Ли [33] представила процесс интеграции HTL и анаэробного сбраживания для увеличения производства метана и рекуперации энергии PHWW из Chlorella . Рекуперацию энергии из PHWW проводили с использованием цеолитной адсорбции и анаэробного сбраживания.Из этого исследования было продемонстрировано, что добавление цеолита и системы интеграции повысило эффективность рекуперации энергии до 70,5%.

В последнее время ведется огромная работа по HTL с использованием влажных микроводорослей из-за ее преимуществ, заключающихся в устранении процесса сушки и преобразования фракций липидов, белков и углеводов в жидкие биомасла с катализатором или без него [90]. В текущем исследовании Rahman et al. [32] представили концепцию экологически чистого биоперерабатывающего завода, объединяющую ферментацию и сжижение с помощью этанола для получения биотоплива из морских микроводорослей Nannochloropsis sp.Это исследование показало, что предварительная обработка и ферментация влажных микроводорослей улучшила общее производство липидов на 40 и 10% необходимого растворителя для последующей фазы производства биотоплива. Процесс интеграции водорослей в жидкость увеличивает выход биодизеля в три раза по сравнению с разжижением микроводорослей.

Пиролиз

Среди способов термохимического преобразования биомассы, пиролиз и газификация — это два процесса, которые обычно изучаются. Пиролиз — это термическое разложение биомассы, которое происходит в отсутствие кислорода с рабочей температурой от 350 до 550 ° C, которая может достигать 700 ° C.В процессе пиролиза органические материалы разлагаются на твердую, жидкую и газовую смесь. Разница между газификацией и пиролизом заключается в том, что при газификации образуется топливный газ, который можно сжигать для получения тепла. Принимая во внимание, что процесс пиролиза производит жидкое топливо, известное как пиролизное масло (пи-масло) / биомасло, которое может быть альтернативой мазуту при статическом нагреве или при производстве электроэнергии. Преимущество жидкого топлива, производимого пиролизом, перед топливным газом процесса газификации состоит в том, что полученное бионефть можно легко хранить и легко транспортировать [91].Существует три типа процесса пиролиза (как показано на рис. 2), которые различаются в зависимости от условий их работы, а именно медленный, быстрый и мгновенный пиролиз. На состав их продукции влияют условия эксплуатации. Медленный пиролиз включает процесс разложения, который приводит к образованию полукокса при низкой температуре, скорости нагрева и длительном пребывании пара. Ключевым результатом быстрого пиролиза является биомасло, которое происходит при контролируемой температуре примерно 500 ° C, коротком времени пребывания (<2 с) и высокой скорости нагрева (> 200 ° C · с — 1 ).В то время как для мгновенного пиролиза время реакции чрезвычайно короткое, а скорость нагрева выше, чем при быстром пиролизе.

Рис. 2

Иллюстрация различных типов процесса пиролиза

В настоящее время больше внимания уделяется получению жидкости путем быстрого пиролиза. Это связано с преимуществами высокого выхода пи-масла до 75 мас.% И технологией, которая является рентабельной, высокоэффективной по энергии и экологически чистой [92, 93]. Py-масло темно-коричневого цвета с высокой вязкостью.Он использует низкую теплотворную способность и состоит из нескольких химических составов, которые включают кислоты, спирты, альдегиды, фенолы и олигомеры, происходящие из лигнина [94]. В последние годы серьезной проблемой стало улучшение свойств пи-масла. Требуется усиление пи-масла, чтобы его можно было использовать в качестве заменителя сырой нефти. Существует несколько способов обогащения пи-масла, которые включают физические, химические и каталитические подходы.

Физическое обновление

При модернизации оборудования для получения более качественного биомасла наиболее часто используется фильтрация горячего пара.Это позволяет снизить исходную молекулярную массу масла и замедлить скорость старения биомасла. Кейс и его коллеги [95] проанализировали химические и физические изменения биомасла пиролиза сосновых опилок с использованием различных условий фильтрации горячего газа. В ходе исследования они обнаружили значительное улучшение стабильности масла. Применение фильтрации горячего газа приводит к удалению полукокса и неорганических материалов из нефти, что инициируется удалением крайне нестабильного соединения олефиновых заместителей с конъюгированными кольцами и превращением соединений гваяколевого типа в катехоловые и фенольные. соединения [95].Паттия и Суттибак [34] использовали горячий фильтр для пиролиза листьев и ботвы сахарного тростника в реакторе с псевдоожиженным слоем. Было замечено, что, хотя выход биомасла снизился на 7-8 мас.%, Отфильтрованные биомасла обладают улучшенной вязкостью и стабильностью [34]. В недавнем исследовании фильтрации горячего газа группа Ruiz [96] представила установку фильтрации горячего газа (HGF) (на месте) в типичный пиролиз. Они изучали влияние фильтрации на месте на выход бионефти и химический состав бионефти. Было обнаружено, что вторичные реакции внутри установки HGF влияют на выход, который контролируется температурой HGF, толщиной угольного осадка HGF и содержанием щелочных и щелочноземельных металлов в сырье [96].

Модернизация гидродеоксигенации

HDO или также известная как гидроочистка — это еще одна стратегия, которая обеспечивает повышенный выход нефти, высокое качество нефти и более высокое извлечение углерода. Этот процесс включает удаление кислорода из кислородсодержащих углеводородов посредством каталитической реакции при высоком давлении (до 200 бар), подаче водорода и умеренной температуре (до 400 ° C) [92]. Утверждается, что процесс HDO может улучшить качество пи-масла за счет повышения стабильности масла и увеличения плотности энергии [97].Существует четыре основных реакции, которые влияют на HDO пи-масла: (i) гидрирование связей CO, C = O и C = C, (ii) дегидратация группы C-OH, (iii) конденсация и декарбонилирование связи CC. расщепление с использованием ретроальдола и (iv) гидрогенолиз связей C — O — C [98,99,100]. Основной проблемой HDO пи-масла является дезактивация катализатора, и существует необходимость в синтезе эффективного катализатора для процесса HDO.

В целях улучшения пиролитических масел были изучены многочисленные катализаторы, включая катализаторы из неблагородных и благородных металлов.Недавно Джахроми и Агблевор [37] синтезировали новый многофункциональный никелевый катализатор на носителе из красного шлама (Ni / красный шлам) и связали их характеристики с коммерческим Ni / SiO 2 — Al 2 O 3 для HDO водного раствора. щепы биомассы пиньона-можжевельника. На основании этого исследования было обнаружено, что использование вновь синтезированного никелевого катализатора дает жидкий углеводород из-за перекрестных реакций промежуточных продуктов HDO на Ni / красный шлам, в то время как коммерческий катализатор не дает никаких углеводородов.Новое исследование HDO пи-масла, полученного путем интеграции промежуточного пиролиза и фильтрации горячего газа из древесины бука, показало, что было произведено биомасло улучшенного качества. Было обнаружено, что тип катализатора и выбор температуры HDO играют основную роль в конверсии и составе продукта [38]. В нескольких исследованиях было обнаружено, что использование Pd / C в качестве катализатора является многообещающим подходом для обеспечения высокой добычи нефти и высокого уровня удаления кислорода для гидроочистки пи-масла [101, 102].В последней попытке использовать катализатор Pd / C Ван и Ли [103] исследовали два вида исследований: быстрый пиролиз мискантуса в псевдоожиженном слое и HDO бионефти. На основании полученного результата нефть была успешно превращена в отличный заменитель транспортного топлива [103].

Каталитическая модернизация

Другой альтернативный метод улучшения пи-масла — использование катализаторов. Есть два метода повышения качества пиролизного масла.Первый включает в себя последующий процесс с использованием металлических или бифункциональных (гидрирующих и кислотных) катализаторов, а другой — облагораживание на месте путем интегрированного каталитического пиролиза [91]. В каталитическом процессе пар, который образуется при пиролизе, проходит дополнительный крекинг в порах катализатора с образованием низкомолекулярного соединения. В пи-масле нежелательными продуктами, вызывающими повышение кислотности и вязкости масла, являются карбоксильные и карбонильные группы.В процессе пиролиза катализаторы, способные превращать органические кислоты в спирты, например цеолитные катализаторы, широко используются на нефтеперерабатывающих заводах. Это связано с их способностью разрывать длинные цепи и способствовать образованию ароматических углеводородов.

В большинстве каталитических исследований цеолита необходимо учитывать размер микропор / мезопор, чтобы гарантировать проникновение огромных цепей биомассы в поры цеолита для увеличения выхода углеводородов [104].Конверсия паров пиролиза посредством реакций, катализируемых кислотой, приводит к разрыву связей C-O и C-C между гваяцилом, сирингилом и п-гидроксилфенилом и дает промежуточные соединения, которые вызывают образование кокса на поверхности цеолита [94]. В недавнем исследовании Хоффа и его коллег [105] мезопористость цеолита повышается за счет использования обогащенного ZSM5, полученного путем обескремнивания. Повышенная мезопористость, направленная на увеличение выхода ароматических веществ при пиролизе красного дуба [105].Режим реакции in-situ наиболее желателен для пи-масла, поскольку его можно осуществить при различных рабочих температурах и коэффициентах загрузки катализатора [94].

Биохимическое преобразование

Биохимическое преобразование включает использование дрожжей и / или специальных бактерий-дрожжей для преобразования биомассы или отходов в полезную энергию. Классическими вариантами процесса являются анаэробное сбраживание, спиртовое брожение и фотобиологические методы, позволяющие производить различные виды биотоплива.

Анаэробное переваривание

Поскольку биомасса микроводорослей содержит большое количество питательных веществ (таких как углеводы, белки и липиды), полное использование биомассы улучшит экономические, экологические и экологические аспекты биоперерабатывающих заводов микроводорослей [106]. Один из способов максимизировать извлечение питательных веществ — это анаэробное переваривание остатков биомассы, полученных в процессе синтеза биодизельного топлива. При анаэробном сбраживании отработанная биомасса микроводорослей превращается микроорганизмами в биогаз, и биогаз содержит в основном CH 4 и CO 2 с следовыми количествами H 2 S.Энергосодержание биогаза составляет 20-40% от низшей теплотворной способности биомассы. Анаэробное сбраживание позволяет использовать влажную биомассу с влажностью до 90% [107]. В анаэробном переваривании есть три основные фазы, а именно гидролиз, ферментация и метаногенез. Гидролиз разрушает сложные биомолекулы в биомассе на простые биомолекулы, а ферментация использует простые биомолекулы для создания летучих спиртов, уксусной кислоты, жирных кислот и газовой смеси H 2 и CO 2 .Метаногены метаболизировали эту газовую смесь с образованием биогаза, содержащего CH 4 (60–70%) и CO 2 (30–40%) [108].

Помимо основных питательных веществ, содержащихся в биомассе микроводорослей (углерод, азот и фосфор), присутствующие в биомассе микроэлементы (такие как железо, цинк и кобальт) также стимулируют метаногенез [109]. Если есть предварительные сведения о содержании органических соединений, присутствующих в биомассе микроводорослей, можно оценить теоретическое образование CH 4 и NH 3 в результате анаэробного сбраживания.Повышенное содержание липидов приведет к более высокому выходу метана, хотя скорость гидролиза липидов ниже, чем у углеводов и белков. Минимальная продолжительность адекватного гидролиза биосоединений для анаэробного переваривания составила 0,18, 0,43 и 3,2 дня для углеводов, белков и липидов соответственно [110].

Параметры, влияющие на выход и энергосодержание биогаза, включают профиль питательных веществ биомассы, рабочую температуру, рабочий pH, скорость загрузки биомассы, а также время удерживания в гидросистеме и твердой фазе.Гидравлическое время и время удерживания твердых веществ необходимо оптимизировать, чтобы процесс гидролиза (этап определения скорости) не ограничивался медленными скоростями загрузки, а процесс метаногенеза не ограничивался быстрыми скоростями загрузки [106]. Процесс гидролиза ограничен по скорости из-за сложности гидролиза клеточных стенок микроводорослей. Следовательно, выбранные виды микроводорослей сильно влияют на скорость загрузки и время удерживания. На стадии метаногенеза рабочий pH играет важную роль в увеличении доли CH 4 в биогазе.По мере процесса ферментации концентрация NH 3 (азотные отходы, выделяемые микробными сообществами) увеличивается, вызывая также повышение pH. Более высокий pH приводит к растворению CO 2 в ферментационном бульоне, и это увеличивает концентрацию CH 4 в биогазе. Желательно более высокое содержание CH 4 , так как это приводит к большему энергосодержанию биогаза. Помимо pH, более высокая рабочая температура также стимулирует микробную активность и производство CH 4 .Например, повышение температуры с 15 до 52 ° C с использованием биомассы Spirulina maxima повысило продуктивность CH 4 и снижение летучих твердых веществ на 35% [111].

Одной из основных проблем, стоящих перед анаэробным сбраживанием, является низкая концентрация биомассы в потоке сырья. Исследование показало, что стадия концентрирования биомассы микроводорослей важна для оптимальной работы анаэробного варочного котла. Когда поток биомассы был слишком разбавлен, микробные сообщества вымывались из-за недостатка усвояемых питательных веществ.Еще одна проблема — непоколебимая природа клеточных стенок микроводорослей, которая задерживает процесс гидролиза. Чтобы решить эту проблему, можно провести разрушение клеток биомассы микроводорослей, чтобы разрушить клеточные стенки. Таким образом, питательные вещества внутри клеток микроводорослей станут доступными для гидролиза и последующего поглощения микробными сообществами. Чем выше доступность короткоцепочечных питательных веществ, тем выше выход CH 4 в биогаз. Методы разрушения клеток в целом делятся на три категории, а именно физические (например,грамм. микроволновая печь, ультразвуковая обработка и измельчение), химические (например, обработка кислотой / щелочью) и ферментативные методы [112]. Низкое соотношение углерода и азота (C / N) в биомассе микроводорослей (от 4,16 до 7,82) также представляет проблему для анаэробного пищеварения. Если соотношение C / N меньше 20, в анаэробном микробном сообществе возникает дисбаланс питательных веществ, вызывающий выброс NH 3 в виде азотных отходов. Высокие концентрации NH 3 могут ингибировать метаногены и способствовать накоплению летучих жирных кислот в варочном котле [106].Низкое соотношение C / N можно исправить путем совместного переваривания биомассы микроводорослей с другими потоками отходов, такими как свиной навоз [113], коровий навоз [114] и бумажные отходы [115].

Алкогольная ферментация

Биоэтанол можно получить путем спиртовой ферментации остатков биомассы, содержащих ферментируемые сахара, которые превращаются из целлюлозных и гемицеллюлозных компонентов биомассы в существование дрожжей или бактерий. Например, виды микроводорослей, например, Chlorella , Chlamydomonas , Scenedesmus , Dunaliella и Spirulina , как сообщалось, собирают большие количества крахмала, гликогена и целлюлозы (более 50% сух.). Эти сложные полисахариды являются сырьем, необходимым для производства биоэтанола. Поскольку микробы испытывают трудности с метаболизмом полисахаридов, перед кормлением проводится гидролиз, чтобы расщепить полисахариды на простые сахара. Наиболее распространенные методы гидролиза используют кислоту / щелочь и ферменты. Кислотная обработка является дешевой и быстрой, но кислая среда может преобразовать сахара в нежелательные формы. Напротив, ферментативная обработка эффективна и не дает нежелательных побочных продуктов, но ферменты дороги и медленнее.Методы разрушения клеток можно применять перед гидролизом, чтобы повысить эффективность и сократить продолжительность гидролиза [112]. Полученный неочищенный спирт (10–15% этанола) должен пройти стадию концентрирования с использованием дистилляции [116]. Оставшийся твердый остаток все еще можно переработать в ценные продукты с помощью сжижения, газификации или пиролиза с помощью микроволн.

Генная инженерия штаммов микроводорослей была исследована для увеличения выхода ценных метаболитов или переключения на производство другого метаболита.Одна из целей генной инженерии — прямая трансляция CO 2 в биотопливо с использованием фотосинтеза, поскольку этот путь не будет расходовать энергию на сборку и разрушение биомолекул, необходимых для хранения энергии и клеточных структур. Во время фотосинтеза глюкоза и другие метаболиты синтезируются через цикл Кальвина, где рибулозо-1,5-бисфосфат реагирует с CO 2 с образованием двух 3-фосфоглицериновых кислот, которые являются предшественниками сборки глюкозы [117].Были проведены исследования по перенаправлению молекул 3-фосфоглицериновой кислоты на сборку этанола путем вставки генов, ответственных за синтез этанола (пируватдекарбоксилазы и алкогольдегидрогеназы). В одном исследовании протеобактерии Rhodobacter sp. был успешно сконструирован в этаногенный рекомбинантный штамм. Рекомбинантный штамм был анаэробом, вырабатывающим этанол при свете и отсутствии кислорода.

Фотобиологическое производство водорода

Некоторая биомасса, такая как микроводоросли, обладает естественной способностью производить газ H 2 в присутствии света.В процессе фотосинтеза микроводоросли превращают молекулы воды в O 2 и H + . Затем ферменты гидрогеназы восстанавливают H + до газа H 2 в анаэробных условиях. O 2 , высвобождаемый во время фотосинтеза, быстро ингибирует ферменты гидрогеназы и прерывает высвобождение газа H 2 . Это означает, что анаэробные условия необходимы для культивирования микроводорослей для производства газа H 2 [108]. Существует два основных метода извлечения фотосинтетического H 2 с использованием микроводорослей.Первый подход — одновременное получение газа O 2 и H 2 в присутствии света. Электроны, образующиеся при окислении молекул воды, используются ферментами гидрогеназы для получения газа H 2 . Теоретически этот метод имеет более высокие выходы, чем второй подход, но производство H 2 быстро подавляется образованием O 2 [118]. Второй подход заключается в использовании двухфазной системы, в которой первая фаза — культивирование микроводорослей в нормальных условиях, а вторая фаза — стимулирование непрерывного образования H 2 в анаэробных условиях и в условиях отсутствия серы [118].Депривация серы вовлекает микроводоросли в состояние выживания, когда энергия, необходимая клеткам, получается за счет высвобождения H 2 . В двухфазной системе продукция H 2 начнет снижаться после 60 часов работы, а теоретический максимум урожайности H 2 может достичь 198 кг H 2 га — 1 день — 1 [119].

Продолжительность производства H 2 в культурах, лишенных серы, может быть увеличена путем добавления небольших количеств серы.После добавления серы состояние клеток микроводорослей улучшилось, и их системы ФСII были временно активированы без присутствия аэробной среды [120]. Регулярное добавление серы через пять интервалов в течение одного месяца позволило восстановить клетки и повысить общий выход H 2 в 3–4 раза по сравнению с контрольной культурой без добавления серы [121]. Были испытаны безостановочные системы для поколения H 2 , в которых использовался двухступенчатый биореактор хемостат.В культуру микроводорослей в хемостате постоянно подавали новые клетки и небольшие количества серы, и продукция H 2 сохранялась в течение пяти с половиной месяцев. Другой метод продления продукции микроводорослей H 2 — иммобилизация клеток на твердой поверхности во время культивирования. Иммобилизация на стекле была проведена для обеспечения образования H 2 в течение 90 дней [122], в то время как иммобилизация на альгинатной матрице увеличила удельную продуктивность H 2 и устойчивость клеток к O 2 по сравнению с контролем (не- иммобилизованная) культура.

Переэтерификация

Использование потенциальной биомассы, такой как целлюлозная биомасса, для производства биотоплива является более сложным, поскольку свойства и характеристики добытой нефти должны быть настроены в соответствии со свойствами углеводородного топлива. Проблема заключается в преобразовании масла и жиров, полученных из этих биомасс, в подходящее биотопливо, чтобы его можно было эффективно использовать в качестве замены традиционному топливу. Биотопливо, полученное из биомассы, например лигноцеллюлозные материалы, часто имеет проблемы с высокой вязкостью, низкой жизнеспособностью и полиненасыщенными характеристиками.Эти проблемы могут быть решены с помощью нескольких методов предварительной обработки, где наиболее эффективным методом является переэтерификация. Переэтерификация — это реакция, при которой жиры и масла превращаются в сложные эфиры и глицерин в присутствии катализаторов. Физические характеристики полученного метилового эфира жирной кислоты (МЭЖК) в этом случае будут сравнимы с коммерческим нефтяным топливом, а побочный продукт глицерин также имеет коммерческую ценность.

Кислотно-щелочной и ферментный катализ

Как правило, для производства биодизельного топлива используются три группы катализаторов, а именно кислоты, основания и ферменты.Переэтерификация, катализируемая основанием, часто применяется в промышленном производстве, поскольку она быстро дает более высокий выход FAME в мягких условиях реакции, в отличие от переэтерификации, катализируемой кислотой. С другой стороны, ферментные катализаторы более безопасны для окружающей среды и могут производить высококачественные продукты, но их низкая скорость реакции и высокая стоимость требуют дальнейшего развития, чтобы сделать их более практичными.

Биодизель обычно производят с использованием двухэтапной процедуры этерификации-переэтерификации.При производстве биодизельного топлива, подходящего для обычных двигателей внутреннего сгорания, необходимо изменить содержание липидных гранул на более низкую вязкость. Обычно это делается путем переэтерификации триацилглицеринов с получением сложных алкиловых эфиров жирных кислот. Катализатор переэтерификации может быть липазой или химическим веществом, таким как кислота или основание. В связи с высоким потреблением энергии, необходимыми большими объемами соли и воды и требованиями обычного процесса переэтерификации, было рекомендовано развитие ферментативной переэтерификации, катализируемой внутриклеточными или внеклеточными липазами [48].Многие стратегии, которые включают протеиновую инженерию, иммобилизацию ферментов и цельноклеточный катализатор, могут быть использованы для улучшения характеристик ферментного катализатора. Ферментный катализатор может работать в более щадящей среде, с меньшим потреблением энергии и может снизить потребность в стадии разделения после переэтерификации. Ферментные катализаторы способны предотвращать омыление и требуют только простых стадий очистки, тем не менее, скорость реакции низкая и не является рентабельной. Ферменты, используемые в качестве катализаторов, также чувствительны к алкоголю и температуре, что может привести к его дезактивации и, как следствие, снижению выхода биодизельного топлива.

В недавнем исследовании был разработан одностадийный процесс метода прямой переэтерификации посредством последовательного использования кислотно-основного катализа для производства биодизеля из сырой нефти Pongamia pinnata , и процесс оценивался с помощью консервативного двухкомпонентного метода. метод ступенчатой ​​этерификации – переэтерификации [49]. В методе прямой переэтерификации используется комбинация метанола и метоксида натрия в качестве основного катализатора и трифторида бора в качестве кислотного катализатора.Время производства процесса прямой переэтерификации было сокращено в 1,5 раза для получения конечного биодизельного продукта. Сообщалось, что не наблюдалось значительных различий между качеством топлива, полученного как методами этерификации-переэтерификации, так и методами прямой переэтерификации. Потенциальная реакция между метоксидом натрия в метаноле и растительным маслом является быстрой и часто используется в качестве быстрого метода этерификации свободных жирных кислот [123]. Это показывает, что метод прямой переэтерификации является очень многообещающим методом, который может сократить время обработки, уменьшить количество необходимого растворителя и также применяться к другому непищевому сырью [124].

Недавние исследования изучали внедрение передового производства биотоплива на основе быстрой и снижающей риски индустриализации нанокаталитических процессов. Новые зеленые биокатализаторы разрабатываются для сокращения времени реакции и стоимости по сравнению с использованием существующих катализаторов. Одним из примеров является гетерогенный катализатор, который является экологически чистым и пригодным для вторичной переработки. Они способны производить высокий выход биодизеля и легко отделяются от жидкости, кроме того, они обладают длительным сроком службы [51, 125].Исследование Tahvildari et al. использовали гетерогенный нанокатализатор CaO и MgO для реакции переэтерификации с целью производства биодизельного топлива из переработанного кулинарного масла. Было описано, что нано-MgO сам по себе не способен катализировать переэтерификацию, но при использовании вместе с нано-CaO он может достичь значительного увеличения выхода. Комбинированный катализатор имел большую площадь контакта, а его повторяемость была намного лучше по сравнению с использованием одного нано-СаО. Более высокая пропорция нано-CaO по отношению к нано-MgO также приводит к большему производству биодизеля [50].В другой работе Jadhav и Tandale (2018) использовались нано-MgO, нано-ZnO и нано-SiO 2 для производства биодизеля из масла Mangifera indica . Результаты показали, что нано-SiO 2 имеет самый высокий выход из-за его характеристик сверхкислотности, которые положительно влияют на каталитическую реакционную способность. Nano-SiO 2 также действует как надежный активатор, который может стимулировать реакцию для получения максимального выхода [51]. Также была проведена разработка нанокомпозитов Ag / боксит для производства биодизеля [52].Большая пористая структура нанокомпозита привела к повышенной каталитической активности за счет увеличения большей площади поверхности и контакта между спиртом и маслом, что привело к более высокой эффективности реакции переэтерификации. Таким образом, гетерогенные катализаторы могут обеспечить эффективное и действенное преобразование исходного сырья в биодизельное топливо с выгодным свойством рециркуляции [126]. Изготовление нанокомпозитов, содержащих как кислотные, так и основные центры, более высокое отношение поверхности к объему и большее распределение пор, также может способствовать коммерциализации производства биодизельного топлива.

Метод сверхкритической флюида

Сверхкритическая флюидная экстракция (SFE) — это процесс экстракции, в котором в качестве растворителя используется сверхкритический диоксид углерода (SC-CO 2 ). Метод экстракции SC-CO 2 является ценным инструментом для увеличения выхода и профиля селективности при экстракции органических соединений из растений [127]. SFE имеет мало преимуществ по сравнению с традиционными методами экстракции, которые включают более высокую селективность, более короткое время обработки и использование нетоксичных растворителей.Поскольку CO 2 представляет собой газ при комнатной температуре и давлении, этот метод не требует дополнительных этапов обработки для разделения растворителей, в отличие от традиционных процессов экстракции, которые требуют разделения растворителей, вызывающих разложение желаемых соединений. Другими сверхкритическими растворителями, которые можно использовать, являются метанол, этанол, пропанол, ацетон, метилацетат и диметилкарбонат. Когда эти растворители достигают сверхкритического состояния, водородные связи в растворителях значительно уменьшаются, что приводит к падению полярности и диэлектрической проницаемости, что позволяет молекулам растворителей действовать как свободные мономеры.Из-за этого явления сверхкритические растворители могут сольватировать неполярные триглицериды в гомогенную жидкую фазу с образованием FAME и диглицеридов.

SC-CO 2 имеет умеренное критическое давление, то есть 73,9 бар, что обеспечивает соответствующую стоимость сжатия, наряду с его низкой критической температурой, то есть 31,1 ° C, этот растворитель может успешно извлекать термочувствительные липидные фракции без их разложения. SC-CO 2 также способствует безопасному процессу экстракции, поскольку он не вступает в реакцию легко и имеет низкую воспламеняемость [127].Сверхкритические спирты, такие как сверхкритический метанол, также показали многообещающие результаты для производства биодизельного топлива. Полярность растворителя в этих сверхкритических жидкостях можно настраивать и контролировать, регулируя температуру и давление. В метаноле сеть водородных связей разрывается в сверхкритических условиях, это уменьшение водородных связей будет стимулировать более сильную прямую нуклеофильную атаку метанолом на карбонильную группу. Диэлектрическая проницаемость метанола также уменьшается в сверхкритическом состоянии, что приведет к увеличению скорости реакции [128].Тем не менее, выбор алкоголя жизненно важен для оценки стоимости и эффективности. Спирты, подобные этанолу, легко получить из возобновляемого сельскохозяйственного сырья, и они предпочтительнее метанола. Этанол обладает более высокой растворяющей способностью для масел и является более подходящим спиртом для переэтерификации растительных масел. Кроме того, из спирта с более высокой или разветвленной структурой можно производить топливо с лучшими свойствами. Дополнительный атом углерода, обеспечиваемый этанолом, может немного увеличить теплосодержание и цетановое число [128].

SFE использовался для экстракции липидов из различной биомассы, включая отработанную кофейную гущу с использованием SC-CO 2 [34], сою с использованием SC-CO 2 [129], льняное семя с использованием сверхкритического этанола [130], остаточные кукурузный материал с использованием SC-CO 2 [55], органо-лигнин с использованием сверхкритического этанола [131], отходы креветок с использованием SC-CO 2 [132] и белая сосна [133]. Кроме того, SFE также широко изучался для извлечения липидов из сырья третьего поколения.Липиды из молока также экстрагировали с использованием технологии сверхкритического фракционирования антирастворителем (SAFT). SAFT — это универсальный процесс, который состоит из смешивающегося с водой органического растворителя и воды. Полученный в процессе раствор подвергается экстракции с использованием сверхкритического растворителя. Высокий выход липидов был получен методом SAFT с использованием диметилового эфира, и было обнаружено, что содержание липидов составляет около 70% нейтральных и 30% фосфолипидов [134].

Сверхкритическая переэтерификация — это упрощенный процесс производства биотоплива, не требующий катализатора.Этот метод был разработан для преодоления определенных недостатков, связанных с каталитической переэтерификацией, таких как длительное время реакции, отравление катализатора, регенерация катализатора, высокая стоимость эксплуатации, омыление и промывка биодизельного топлива. Сверхкритическая переэтерификация не требует катализаторов, поскольку она использует сверхкритические рабочие условия, тем самым снижая сложность и затраты, связанные с использованием катализатора [53]. Однако для создания сверхкритических условий требуются высокая температура и давление, и для этого потребуются дорогостоящие материалы для конструкции оборудования, выдерживающего высокие рабочие условия.Несмотря на это, сверхкритический процесс по-прежнему имеет много преимуществ и может работать с широким диапазоном исходного сырья. Конструкция реактора переэтерификации также может влиять на процесс реакции и выход биодизельного топлива. Фароби и Мацумура [54] разработали новый спиральный реактор для производства биодизеля путем некаталитической переэтерификации. Спиральный реактор был разработан для решения проблемы рекуперации тепла в промышленном производстве. Сообщалось, что выход FAME, полученный с использованием спирального реактора, повышался, в то время как температура и время реакции увеличивались, при этом был получен лучший выход по сравнению с использованием реактора периодического действия при тех же условиях реакции.Сверхкритическая жидкость использовалась в промышленном производстве биодизеля, что указывает на ее потенциал масштабируемости и ее готовность к развертыванию в качестве возможной технологии.

Преобразование биомассы в биоэлектричество

Помимо производства биотоплива, биоэнергия в форме биоэлектричества, которая может быть получена из возобновляемого сырья, является частью спектра энергетических технологий. Преобразование сельскохозяйственных и лесных угодий в сырье из биомассы для производства электроэнергии и централизованного теплоснабжения развивается как потенциальная форма биоэнергетики.Биоэлектроэнергию можно в основном производить путем сжигания лигноцеллюлозного сырья, которое получают из источников биомассы, таких как сельскохозяйственные продукты и отходы, лесные плантации, отходы лесопилок и естественные леса. В исследовании возможности производства биоэлектроэнергии из биомассы для сокращения выбросов парниковых газов в Австралии сообщается об использовании лигноцеллюлозы из лесной и сельскохозяйственной биомассы для производства электроэнергии путем прямого сжигания [135]. Производство электроэнергии с помощью существующих систем лесного и сельскохозяйственного производства составляет около 15% от общего объема производства электроэнергии в стране, при этом переход на технологии первого поколения может увеличить производство электроэнергии на 9%.Системы производства энергии также были способны снизить примерно 28% выбросов электроэнергии и 9% национальных выбросов, что оказывает большое влияние на выбросы парниковых газов [135].

Другая экономическая модель была использована для изучения перспектив объединения сельского и лесного секторов в США для увеличения производства возобновляемой биоэлектроэнергии с использованием смоделированных стандартов [136]. Модель показала, что сельскохозяйственный и лесной секторы способны обеспечить 10–20% будущего потребления электроэнергии в США.S., где большая часть сырья биомассы будет получена из энергетических культур и остатков сельскохозяйственных культур. Модель также оценила сокращение выбросов парниковых газов примерно на 27 миллионов тонн CO 2 за период в 15 лет. Кроме того, перспективы производства растительных остатков для производства биоэлектроэнергии в Китае также играют важную роль в глобальном интересе к биоэнергетике. Целевая мощность производства электроэнергии из биомассы была установлена ​​на уровне 30 000 ГВт к 2020 году в Китае. Это позволит более эффективно использовать ресурсы сельскохозяйственной биомассы Китая для производства электроэнергии [137].Другое тематическое исследование потенциала поставок биоэнергии в Амстердаме, Нидерланды, показало, что гибкое снабжение биоэнергией из потока городских отходов может производить возобновляемую энергию в городах [138]. Модель городской системы электроснабжения была разработана для прогнозирования будущего производства электроэнергии, и было обнаружено, что в различных сценариях требовалось около 1300–2800 т биомассы отходов в день. Средний ежедневный объем отходов в Амстердаме составляет около 1400 т, и этот показатель может измениться, поскольку образование отходов будет увеличиваться пропорционально урбанизации и экономическому росту.Эти анализы играют роль в поддержке разработки политики по изучению потенциального производства биоэнергии из местной биомассы для внесения вклада в устойчивую электроэнергетическую систему.

Биоэлектричество можно производить с помощью методов, которые аналогичным образом используются в других производствах биоэнергетики, таких как термохимическое преобразование. Одним из процессов производства биоэлектричества является сжигание. Горение — это химическая реакция, при которой биомасса и кислород объединяются в высокотемпературной среде с образованием диоксида углерода, воды и тепла.В процессе сгорания в топливе накапливается химическая энергия, которая выделяется в тепло, свет, излучение и другие формы энергии. При сгорании биомасса преобразуется в уголь и летучие вещества, где эти летучие газы вступают в реакцию с кислородом с выделением тепла. Выработка биоэлектроэнергии путем сжигания работает путем выработки пара из тепла, выделяемого в процессе горения. Эти пары будут приводить в действие паровую турбину для производства электроэнергии. Усовершенствование в виде различных типов турбинных лопаток или режима работы паровой турбины (поршневые или винтовые турбины) может быть сделано для повышения эффективности вырабатываемой энергии [139].Другой процесс производства биоэлектричества — это газификация биомассы. Газификация извлекает энергию из твердого топлива за счет газовой конверсии. Отходы биомассы превращаются в синтез-газ и некоторые нагревательные компоненты вместе с такими загрязнителями, как уголь, смола, хлориды и сульфиды, путем газификации. Считается, что эффективное использование синтез-газа от газификации намного лучше по сравнению со сжиганием с точки зрения энергосбережения и защиты окружающей среды [140]. Преимущество использования газификаторов заключается в том, что их можно утилизировать в сельской местности с местными отходами биомассы, создавая возможность уменьшить проблемы с электроснабжением сельской местности.Интеграция обоих котлов внутреннего сгорания с газификаторами также может значительно повысить электрический КПД до 35% [139].

Недавней многообещающей технологией преобразования биомассы в электричество является использование MFC. Технология MFC предполагает получение биоэлектричества за счет преобразования органических субстратов электрогенными бактериями в анаэробных условиях [58]. MFC состоит из двух камер с биотическим анодом и абиотическим катодом, разделенных протонообменной мембраной.MFC может одновременно обрабатывать различные отходы (пищевые отходы, бытовые пищевые отходы и ТБО) при производстве электроэнергии и представляет собой новый источник возобновляемой энергии. Плотность тока и мощности, создаваемая MFC, может изменяться в зависимости от условий эксплуатации, включая температуру, концентрацию субстрата, pH, скорость загрузки, активность микроорганизмов, время гидравлического удерживания и статическое магнитное поле [56]. Кроме того, многие параметры, относящиеся к материалам электродов, архитектуре, экономической эффективности, а также характеристикам мембран, были исследованы для оценки улучшения выработки электроэнергии MFC [57].Акман и др. [56] сообщили, что использование электрода Ti-TiO 2 показало примерно в 4 раза более высокую удельную мощность по сравнению с электродом из Pt. Кроме того, использование биомассы пищевых остатков в качестве субстрата в процессе MFC также позволило достичь наивысшей плотности мощности, что указывает на то, что гидролиз биомассы пищевых остатков может значительно повысить производительность MFC [58]. MFC демонстрирует большой потенциал как экологичный и устойчивый процесс; его реализация может дать новое понимание для производства биоэлектроэнергии.

Сравнительная оценка гидротермальной карбонизации и низкотемпературного пиролиза Eucommia ulmoides Oliver для производства твердого биотоплива

Влияние процесса на основные свойства голья

Влияние HTC и LTP на выход полукокса, HHV и выход энергии

Основная цель этой работы заключалась в том, чтобы сравнить разницу между гольцами, полученными с помощью LTP и HTC, с точки зрения выхода продукта и свойств. Для упрощения образцы полукокса были названы в следующем формате, например «Process Temperature » (e.g., H 220 обозначает гидротермальную карбонизацию, проводимую при 220 ° C, тогда как L 220 обозначает низкотемпературный пиролиз, проводимый при 220 ° C). Ближайший анализ, HHV, выход продукта и расход топлива приведены на рис. 1 (a, b).

Рис. 1

Приблизительный анализ, HHV, выход продукта и расход топлива образцов.

Несмотря на то, что обработка проводилась при той же температуре реакции и времени выдержки, при использовании LTP наблюдался более высокий выход углерода. Нисходящая тенденция выхода гидрокарбоната снижалась, когда температура реакции HTC превышала 260 ° C, в то время как это явление происходило около 340 ° C в процессе LTP.Результаты показывают, что целлюлоза значительно разложилась до 260 ° C под действием HTC и 340 ° C под действием LTP. Он аналогичен предыдущему исследованию 9 . Независимо от процессов, содержание связанного углерода увеличивалось, а содержание летучих веществ снижалось с увеличением температуры реакции. Например, H 320 содержит 52,10% связанного углерода и 47,35% летучих веществ. L 440 содержит 71,25% связанного углерода и 25,00% летучих веществ. По сравнению с сырьем (13,56% связанного углерода, 85,47% летучих) они оба значительно изменились.

В процессе LTP содержание золы увеличивается с повышением температуры в результате выделения летучих веществ. Интересно, что зольность HTC не показывала такой тенденции роста. В частности, при той же температуре реакции зольность в экспериментах HTC была значительно ниже, чем у LTP, и колебалась между 0,13% и 0,61%. Например, даже максимальное содержание золы (0,61%) HTC, которое наблюдалось для H 200 , было намного меньше, чем у L 200 (1.05%). Это можно объяснить двойным эффектом элюирования и накопления золы. Как показано на рис. 1 (а), что касается содержания золы, зола, удаляемая субкритической водой, больше, чем ее накопление в гольцах.

Изменение HHV в зависимости от температуры было таким же, как у фиксированного углерода. Это доказывает, что содержание связанного углерода является основным фактором, определяющим HHV. В этом исследовании максимальная HHV гольцов от HTC достигла 29,61 МДж / кг (H 320 ), а максимальная HHV гольцов из LTP достигла 31.40 МДж / кг (L 440 ). В интервале температур 180–320 ° C расход топлива как HTC, так и LTP значительно увеличился с 0,16 до 1,10 и 0,84 соответственно. Расход гидротермального углерода был выше при более низких температурах, например, H 260 , у которого был расход топлива 0,74, в то время как у L 260 был расход топлива 0,24. Для сравнения, при более высокой температуре реакции гольфы из LTP имели более высокий расход топлива. Например, расход топлива 440 л достиг 2.85.

С результатами приближенного анализа, HHV, а также выхода полукокса, было обнаружено, что независимо от процесса HTV или LTP, тенденция к увеличению содержания фиксированного углерода в значительной степени соответствовала таковой для HHV, обе тенденции урожайность летучих веществ и полукокса была аналогичной. Кроме того, урожайность полукокса H 200 и L 300 была примерно одинаковой (66,50% и 66,74% соответственно). В то время как чарс из L 300 имеет лучшие базовые характеристики топлива с 30.59% содержания связанного углерода (что составляло 15,71% от H 200 ), 23,43 МДж / кг HHV (что составляло 20,54 МДж / кг H 200 ) и 0,45 расхода топлива (что составляло 0,19 от H 200 ). HHV 240 была близка к HHV L 300 (23,99 МДж / кг и 23,43 МДж / кг), и оба были выше, чем у стандартного бурого угля (23,00 МДж / кг). Как показано в Таблице 1, H 240 и L 300 имеют очень похожий состав элементов, что может объяснить сходство HHV.Однако H 240 имеет более низкое содержание связанного углерода (от 26,07% до 30,59% от L 300 ) и более высокое содержание летучих (от 73,70% до 67,80% от L 300 ). Он показывает, что по сравнению с L 300, H 240 имеет более высокие характеристики зажигания и более высокое тепловыделение в тех же условиях тепловыделения. HHV H 300 и L 340 были аналогичными (28,52 МДж / кг и 28,73 МДж / кг) и достигли HHV битума, который составил 27,17 МДж / кг 29 .При сравнении элементов H 300 имеет большее содержание C, которое составляло 73,03% (65,59% от L 340 ), и меньшее содержание O, которое составляло 20,61% (28,05% от L 340 ). Кроме того, для сравнения процесса была выбрана группа образцов гольца, которые были H 220 и L 220 при одинаковой температуре реакции. Было обнаружено, что H 220 имеет немного более высокий HHV и расход топлива, но имеет более низкий выход углерода. Характеристики по сравнению с последними основаны на этих группах.

Таблица 1 Элементный анализ и анализ волокон отобранных образцов.

Анализ SEM

Тщательный осмотр сырья и выбранных образцов был проведен с использованием техники сканирующей электронной микроскопии (SEM). Изображения, представленные на рис. 2, демонстрируют различные трансформации морфологии гидроуглеродов по сравнению с пиролитическим углеродом. Как видно из рисунка, структура сырья менее пористая, чем у обугленных образцов HTC и LTP. На изображении H 200 , H 220 и H 240 гидрокареры содержали агрегаты сферических микрочастиц.Эти микрочастицы образуются в результате разложения целлюлозы и последующего осаждения и роста в сферы 30 . Однако на изображении H 300 эти сферические микрочастицы почти полностью исчезли. Скорее всего, это связано с тем, что они были разбиты на небольшие молекулы и растворены в жидкой фазе при этой температуре. Сравнивая изображения L 220 , L 300 и L 340 , было обнаружено, что более высокие температуры реакции LTP способствовали образованию пор и приводили к повышенной шероховатости на поверхности биомассы.По результату выхода полукокса и изображения SEM из Рис. 2 (H 220 и L 220 , H 300 и L 300 ) можно было сделать вывод, что лигноцеллюлозная структура HTC разложилась гораздо сильнее. значительно, чем LTP при той же температуре реакции.

Рис. 2

СЭМ-изображения символов, полученные с помощью HTC и LTP.

Влияние HTC и LTP на физико-химические свойства гальки

Элементный анализ и анализ волокна

Как показывают результаты элементного анализа в таблице 1, независимо от процесса HTC или LTP, карбонизация вызвала агрегацию углерода элемент и высвобождение водорода и кислорода.Для анализа изменения элементного состава отношения водорода к углероду (H / C) и кислорода к углероду (O / C) в отобранных образцах были нанесены на рис. 3 в виде «диаграммы Ван Кревелена» 31 . Диаграмма подтверждает, что и HTC, и LTP оказали значительное влияние на элементный состав продуктов. В частности, на рис. 3 после обработки HTC, когда температура реакции увеличилась до 300 ° C, атомные отношения H / C и O / C упали с 1,55 и 0,73 до 0.82 и 0,21 соответственно. Атомные отношения H / C и O / C для L 340 составляли 0,77 и 0,22 соответственно. Четыре типичных угля, такие как антрацит, битуминозный, полубитуминозный и лигнит, были использованы для сравнения с подготовленными углями. Было обнаружено, что отношения H / C и O / C H 300 и L 340 находятся в суббитуминозной области. Кроме того, с повышением температуры атомные отношения H / C и O / C в образцах уменьшались и приближались к таковому для угля.

Рисунок 3

Диаграмма Ван Кревелена отобранных образцов.

Сравнивая результаты анализа волокон H 220 и L 220 (Таблица 1), очевидно, что большая часть гемицеллюлозы удалялась при более низкой температуре в процессе HTC. Однако содержание гемицеллюлозы в L 220 очень близко к таковому в сырье, что указывает на то, что большая часть гемицеллюлозы в пиролитическом угле не разлагалась при 220 ° C в процессе LTP. Это также объясняет тот факт, что выход гидротермального углерода обычно выше, чем выход пиролитического углерода при той же температуре (рис.1б). Поэтому считалось, что разложение гемицелозы является критическим фактором, который повлиял на результаты ближайшего анализа, выход полукокса и HHV в области более низких температур. Независимо от процессов, содержание целлюлозы всегда испытывало начальную стадию подъема и последующего понижения. Например, содержание целлюлозы (40,92%) в H 200 было выше, чем в сырье (34,04%) и H 240 (34,21). Для лечения LTP содержание составляло 43.06% в L 300 было выше, чем у L 220 (36,45%) и L 340 (30,28%). Прежде всего, можно сделать вывод, что увеличение содержания целлюлозы в области более низких температур было в основном связано с удалением гемицеллюлозы. Последующее снижение содержания целлюлозы в основном связано с разложением целлюлозы.

ИК-Фурье спектры гальванических частиц

ИК-Фурье-спектры выбранных образцов показаны на рис. 4. Можно было заметить, что исходные материалы и обработанные образцы показали аналогичные спектральные картины, однако интенсивности пиков инфракрасного поглощения отличаются.Кроме того, стоит отметить, что из-за присутствия CO 2 во время измерения наблюдался пик около 2300–2400 см –1 . В области 1, из-за колебания -ОН-растяжения, можно найти пик между 3200 см -1 и 3600 см -1 . Очевидно, что независимо от HTC или LTP 32 наблюдалось уменьшение интенсивности пика –OH с повышением температуры реакции. Пики между 2700 и 3000 см -1 представляют алифатические группы СН, СН 2 и СН 3 , соответственно, 33 .Содержание алифатических соединений увеличивалось обработкой HTC, так как было обнаружено небольшое увеличение интенсивности пика, в то время как это не было очевидным для процесса LTP. Различные функциональные группы были идентифицированы в области 3. Пик около 1370 см -1 представляет собой валентное колебание C – H и деформирующее колебание целлюлозы и гемицеллюлозы. С повышением температуры реакции дегидратация и деполимеризация целлюлозы и гемицеллюлозы вызывали снижение максимальной прочности.Пики между 1230 см -1 и 1257 см -1 являются характеристиками колебаний C – O – C в целлюлозе и гемицеллюлозе. Эти пики сокращались с увеличением температуры как в процессах HTC, так и в LTP, что доказало разложение целлюлозы и гемицеллюлозы 34 . Кроме того, по сравнению с исходным материалом, новые пики поглощения, появившиеся в области 1000–1100 см –1 , подтверждают присутствие C – OH в спиртовых группах 33 . Пик появился при 1025 см -1 (1000-1033 см -1 , C – O в метокси) уменьшился, потому что полоса C – O была нарушена из-за реакции декарбоксилирования.Это указывало на то, что лигнин разлагался во время процессов HTC и LTP. Пики, появляющиеся при 765 см. -1 можно отнести к группе C – H в замещенном ариле, что наблюдалось в образцах, обработанных при более высоких температурах реакции, таких как H 300 и L 340 . Это означает, что ароматизация лигнина была более выражена в H 300 и L 340 . Сравнивая H 300 и L 300 , которые были приготовлены при одинаковой температуре реакции, было обнаружено, что H 300 показывает более слабые пики поглощения –OH (3200–3600 см –1 ) и C – H, которые при 1370 см -1 , тогда как пики поглощения C – H были сильнее при 765 см -1 .Это показывает, что процесс HTC обеспечил более сильную карбонизацию при той же температуре реакции.

Рис. 4

ИК-Фурье-спектры выбранных образцов.

Влияние рабочих условий процесса на топливные свойства голья

Анализ металлов, связанных с содержанием основной золы

Зольность и состав сырья являются важными показателями, которые необходимо оценивать для использования топлива. Большинство лигноцеллюлозных биомасс богаты неорганическими элементами, которые являются основными компонентами золы в сырье и углях.Эти неорганические элементы, в том числе магний (Mg), сера (S), кальций (Ca), марганец (Mn), медь (Cu), цинк (Zn) и железо (Fe), часто присутствовали в биомассе в окисленных формах. MgO, SO 3 , CaO, Mn 3 O 4 , CuO и Fe 2 O 3 соответственно. Это может вызвать зашлаковывание, засорение и коррозию котла. На рис.1 (а) показано, что содержание золы в образцах HTC было значительно ниже, чем в образцах LTP, приготовленных при той же температуре реакции, и значения довольно низкие (0.13–0,61%), что связано с вымыванием неорганических составов. Различное поведение, наблюдаемое для процесса LTP, является следствием эффекта концентрации. В таблице 2 показано влияние процессов HTC и LTP на выходы гидрокарбоната и пиролитического углерода в неорганической композиции. Результаты показывают, что HTC и LTP различаются по механизму образования неорганических элементов. Очевидно, что процесс HTC удаляет значительное количество неорганических компонентов (26–90%) из исходного сырья, особенно магния, кальция и марганца.Для сравнения, содержание неорганических элементов в пиролитическом угле было выше, чем в сырье. С повышением температуры реакции летучие вещества отделялись от образца, и, следовательно, неорганические элементы концентрировались в образовавшихся углях. Наблюдения согласуются с данными, опубликованными в литературе 9,24,25 .

Таблица 2 Выходы неорганических элементов в отобранных образцах полукокса.

Анализ характеристик горения

Для оценки влияния процессов HTC и LTP на свойства горения образцы были подвергнуты термогравиметрическому (ТГ) анализу в окислительной атмосфере.Кривые ТГ и ДТГ сырья, пиролитического углерода и гидрокарбоната показаны на рис. 5 (а – з) соответственно. Для наглядности области с температурами ниже 200 ° C (L 340 и H 300 были ниже 150 ° C) и выше 350 ° C (L 340 и H 300 были выше 300 ° C) исключены. В таблице 3 представлены соответствующие параметры горения для выбранных образцов, полученных в результате анализа ТГ и ДТГ. Ti (температура воспламенения) означает самую низкую температуру реакции горения.Температурный интервал был определен как диапазон, в котором скорость уменьшения массы образца превышает 1% / ° C. V max и T max были максимальным значением скорости потери веса и соответствующей ей температуры. Δ T — максимальное значение разницы температур между фактической и заданной температурами из-за горения образца. В случае пиролитических углей наблюдалось, что температура воспламенения образца снизилась с 265 ° C до 221 ° C, когда температура пиролиза увеличилась.Гидротермальный углерод также показал аналогичную тенденцию в изменении точек воспламенения. Как правило, в более широком диапазоне температур пиролиза (<800 ° C) точка воспламенения топлива смещается в более высокий температурный диапазон с увеличением степени карбонизации и уменьшением содержания летучих веществ. Однако выбранные образцы не показали подобной тенденции. Это означает, что наиболее важным фактором, влияющим на воспламенение, является не содержание летучих веществ в нижнем температурном диапазоне.

Рисунок 5

Кривые TG и DTG выбранных образцов ( a , сырье; b , L 200 ; c , L 300 ; d , L 340 ; e , H 200 ; f , H 220 ; g H 240 ; h H 300 ).

Таблица 3 Характеристики высыхания отобранных образцов.

Можно сделать вывод, что меньший размер частиц и меньшее содержание влаги могут эффективно способствовать сгоранию топлива и понижать температуру воспламенения. На рисунке 6 показано распределение частиц по размерам отобранных образцов. Результаты показывают, что процентное содержание частиц меньшего размера (<100 мкм, 100–250 мкм и 250–600 мкм) увеличилось в обоих процессах. В процессе LTP более крупный размер частиц (> 600 мкм) был уменьшен с 34.От 27% (сырые) до 6,14% (L 340 ). Он снизился до 9,95% (H 300 ) по процессам HTC. Интересно, что в диапазоне 100–250 мкм выходы гольцов показали противоположную тенденцию, которая увеличилась с 61,81% (сырые) до 78,11% (L 340 ) в LTP, а снизилась до 47,68% в HTC. В основном это связано с тем, что HTC было получено большое количество частиц в диапазоне 0–250 мкм. При той же температуре реакции образцы HTC показали более высокое измельчение, чем образцы, полученные с помощью процесса LTP.Например, L 300 дает 12,84% пиролитических углеродов в диапазоне 100–250 мкм, тогда как H 300 дает 32,94% гидротермального углерода. В диапазоне менее 100 мкм L 300 практически не содержал продукта, в то время как H 300 содержал 9,42% гидротермального углерода. В целом, посредством анализа распределения частиц по размерам было обнаружено, что процентное содержание частиц меньшего размера увеличивалось в обоих процессах, и это считалось одной из основных причин снижения температуры воспламенения.

Рис. 6

Распределение частиц по размерам отобранных образцов.

Влагостойкость — один из важных показателей топлива из биомассы. Повышенная влагостойкость может снизить транспортные расходы и улучшить характеристики сгорания топлива. На рисунке 7 (а, б) показаны профили влагопоглощения всех образцов в условиях хранения 30 ° C и относительной влажности 70% в течение 10 часов. Видно, что влажность голья достигла насыщения через 10 ч. По сравнению с сырьем обработка LTP и HTC улучшила влагостойкость гольца.На рис. 7 (а) было обнаружено, что гидрофобность образцов увеличивалась с увеличением температуры реакции за счет LTP до 280 ° C. Например, содержание насыщенной влаги в углях снизилось с 8,73 мас.% До 3,88 мас.%. Интересно, что эта тенденция к снижению не продолжалась в области более высоких температур (280–440 ° C). Вместо этого содержание насыщенной влаги было увеличено примерно до 5 мас.% (4,90 мас.% Для L 420 и 5,22 мас.% Для L 440 ). На рис. 7 (б) было видно, что содержание насыщенной влаги уменьшилось с 8.От 73 мас.% До примерно 2 мас.%. Кроме того, стоит упомянуть, что гидрофобность H 260 , H 280 , H 300 и H 320 была достаточно постоянной. Также было обнаружено, что изменение связанного углерода, летучих веществ и HHV замедлилось. Причина может заключаться в том, что большое количество целлюлозы и гемицеллюлозы разложилось HTC до 260 ° C. Прежде всего, H 260 является лучшим выбором в качестве кандидата на топливо с точки зрения потребления энергии, выхода полукокса, расхода топлива и гидрофобности.Сравнивая L 200 и H 200 , было обнаружено, что H 200 имеет более низкое содержание насыщенной влаги (4,83%), чем L 200 (7,26%). Сравнивая L 300 и H 300 , также было обнаружено, что H 300 имеет более низкое содержание насыщенной влаги (2,14% для H 300 , 4,14% для L 300 ). Судя по результатам, при одинаковой температуре реакции, гольфы, произведенные HTC, обладают большей гидрофобностью, чем гольфы, полученные LTP.Таким образом, анализ гранулометрического состава и влагостойкости показывает, что гранулометрический состав и влагостойкость оказывают более серьезное влияние на температуру воспламенения, чем степень карбонизации.

Рисунок 7

( a ) Характеристики водопоглощения образцов пиролитического углерода. ( b ) Характеристики водопоглощения образцов гидротермального углерода.

Аналогично изменению точки воспламенения, T max также снижается с увеличением температуры реакции и снижается с 268 ° C до 224 ° C с помощью LTP.В то время как V max имел противоположную тенденцию, которая увеличилась с -1,43E-02% / с до -1,00E-02% / с. По мере увеличения степени реакции за счет процесса LTP, температурный интервал полученного древесного угля был увеличен с 20 ° C (261 ° C – 281 ° C для Raw) до 27 ° C (250 ° C – 277 ° C для L 340. и 221–248 ° C для L 300 ). В выбранных образцах HTC не было показано аналогичное изображение T max , V max и температурный интервал.Однако Δ T углеродных образцов HTC и LTP показало устойчивые тенденции. Разница температур образцов пиролитического углерода и образцов гидротермального углерода увеличилась с 45 ° C (сырье) до 63 ° C (L 340 ) и 62 ° C (H 300 ) соответственно. Считалось, что Δ T имеет тесную связь с HHV.

Интегрированный индекс характеристик горения ( S ) был использован для дальнейшей оценки характеристик горения HTC и LTP при одинаковой температуре реакции.{2} \ times {T} _ {end} \ times t} \ times 100 \% $$

(6)

, где W O — процент массы, соответствующий T 0 ; W end — процент массы, соответствующий T end ; t — время, которое занимает температурный интервал. Сравнивая L 220 и H 220 , было обнаружено, что L 220 имеет более высокий индекс интегральных характеристик горения (4.11 E-08 мас.% 2 с −2 ° C −3 ), чем у H 220 (1,98 E-08 мас.% 2 с −2 ° C −3 ) из-за нижнего T i , T конец и t .