Пиролизный котел своими руками — изготовление и эксплуатация!

Пиролизный котел своими рукамиПиролизный котел своими руками изготовленный из подручных материалов — является отличной альтернативой газового, электрического либо угольного отопления. Ведь в отличии от постоянно дорожающих тарифах на энергию, дрова всегда были и будут сравнительно недорогим и безопасным видом топлива. Как изготовить и установить, либо перевести свой частный дом на пиролизное отопление читайте далее в нашей статье.

ul

Содержание

Описание и принцип работы пиролизного котла

Пиролизный котел — это один из видов источников отопления жилого дома. В качестве топлива для него можно использовать:

  • Обычные дровf (различных пород древесины);
  • Прессованный брикет;
  • Отходы пиломатериалов;
  • Древесные опилки (прессованные и рассыпные).

Виды топливаИх использование довольно популярно во многих Российских регионах, ими все чаще заменяют обычный дровяные котлы.

Несмотря на схожесть с привычным твердотопливным котлом, принцип действия пиролизного немного отличается. Чем же они так популярны и хороши, а так же можно ли изготовить пиролизный котел своими руками, давайте попробуем разобраться.

Конструкция котла довольна проста, делится она на две камеры:

  1. Камера загрузки и горения дров, где происходит их пиролизация;
  2. Камера сжигание пиролизационных газов.

Обе камеры разделены колосником, на котором сверху располагаются дрова. Движение воздуха в камере происходит сверху вниз. Такой способ двухкомпонентного разложения дров является более эффективным, хотя встречаются пиролизные котлы с располагающейся камерой сжигания газов сверху.

Пиролизный котел длительного горения

Работает такой котел по принципу пиролизного сжигания топлива. По другому процесс можно назвать сухой перегонкой. При температуре в камере парой достигающей 800°-900°С, испытывая недостаток кислорода, происходит термическое разложение дров на: уголь и пиролизный газ.

  1. Из первой камеры образовавшийся газ поступает в другую, где он воспламеняется смешавшись с кислородом доводя температуру к 1100°-1200°С.
  2. Сгораемые газы нагревают теплообменник, откуда горячая вода дальше поступает в отопительную систему, а продукты горения газа выходят через дымоход.

Таким образом можно сказать, что основная энергия для теплоносителя получается не при горении дров, а при сжигании их газов.Этапы работы котла

ul

Пиролизный котел: преимущества и недостатки

Очевидные плюсы:

  • Увеличенная камера загрузки для топлива;
  • Высокий КПД, позволяющий дольше поддерживать заданный температурный режим;
  • На одной загрузке топлива способны работать до 24 часов;
  • Возможность регулировки мощности от 40 до 100%;
  • При сжигании не образуется сажа, только зола да и то в минимальном количестве.

Недостатки:

  • Классический недостаток — высокая стоимость котла. Изготовить пиролизный котел своими руками решает эту проблему;
  • Требуется принудительная тяга, вследствие чего возникает необходимость в постоянном подключении к электроэнергии;
  • Внушительные габариты конструкции;
  • Обязательное использование сухой древесины. Добиться эффективного процесса пиролиза с топливом с повышенной влажностью невозможно. Содержание влаги, существенно снижает КПД.

ul

Пиролизный котел своими руками

Высокая стоимость на энергоносители, а так же на сам котел (самая простая модель от отечественного производителя не менее 1000$), не мешает ему набирать все большую и большую популярность у населения.

В интернете полно чертежей по которым не сложно изготовить данную конструкцию самостоятельно.

Итак, что нужно для того чтобы изготовить пиролизный котел своими руками?

Перед тем, как приступить к работам важно правильно все рассчитать, от толщины стенок котла до вида колосниковых решеток. Собрать всю необходимую информацию о чертежах, важных узлах конструкции, приобрести хотя бы минимальный опыт в сварке металлических изделий.

Необходимый инструмент

  • Сварочный аппарат, предпочтительно с постоянным током.
  • Электрическая дрель;
  • Болгарка с насадками для резки и шлифовки металла.

Необходимые материалы

  • Для внутренних стенок котла листы металла толщиной 5 мм., для корпуса 3 мм.  Общая площадь листов 8 м².;
  • Труба Ø 57 мм., толщина 3 мм. длина 5-7 м.;
  • Труба Ø 159 мм., толщина 4,5 мм., длина 50 см.;
  • Шамотный кирпич, 10-12 шт. Труба Ø 32 мм., толщина 3 мм., длина 1 м.;
  • Профильная труба 60х80 толщина 2 мм., длина 2 м.;
  • Стольные полосы, ширина 20 мм., толщина  6 мм., длина 7 м.;
  • Вентилятор для создания тяги;
  • Датчик измерения температуры

Чертежи пиролизного котла

При желании конструкцию предложенных чертеже можно незначительно изменить, но делать это можно при наличии необходимых инженерных навыков.

После того, как вы закончили сбор пиролизный котла по схеме, предстоит его установить и приступить к испытанию. Если все сделано верно, температура должна быстро выходить на заданный режим.

ul

Преимущества отопительных приборов данного типа

  • Этот вид котла поддерживает высокие значения температуры в течение длительного периода времени. Это особенно заметно при сравнении данного устройства с обычными дровяными печами – если для нормальной работы последних приходится вставать ночью и подбрасывать дрова в топку, то медленный характер тления при пиролизе позволяет забыть о дополнительном топливе на период в 12 часов и более.
  • Продукты горения при данном процессе содержат очень небольшое количество вредных веществ.
  • В качестве топлива можно применять ДСП и некоторые полимеры.
  • Объем топлива для подобного типа твердотопливных котлов значительно меньше, чем у остальных отопительных приборов, работающих на древесине.

ul

Минусы пиролизных котлов

  • Для эффективной работы данного устройства необходимо наличие высушенного топлива. Влажность дерева не должна превышать 20%, иначе КПД прибора значительно упадет.
  • Также для поддержания процесса тления и работы аппарата нужно увеличение скорости потока воздуха посредством использования вентилятора, работа которого зависит от наличия электросети.
  • Оборудование, необходимое для сборки прибора, имеет достаточно высокую цену.

ul

Самостоятельное изготовление устройства

Схема пиролизного котла своими руками может быть различной, но он должен соответствовать ряду параметров:

  • значения температуры в топке должны составлять порядка 600оС для обеспечения наибольшего количества пиролизного газа;
  • камеру сгорания необходимо изготавливать из материалов устойчивых к нагреву и способных противостоять воздействию коррозии;
  • при регулировке мощности работы устройства его коэффициент полезного действия не должен сильно понижаться;
  • полезным будет и присутствие в конструкции камеры для просушивания древесного топлива;
  • корпус изделия должен быть способен длительное время функционировать в условиях постоянного горения.

Самостоятельное изготовление пиролизного котла требует большого количества информации и наличия схемы устройства. Всю необходимую информацию можно получить на различных специализированных сайтах, в данной статье же будет дан лишь общий алгоритм действий:

  1. первым этапом станет изготовление заготовок основных компонентов котла из листов стали и труб;
  2. создание корпуса происходит по следующей схеме: к торцевой стенке прикрепляются посредством сварки боковины, крыша и дно, удерживаемые распорками;
  3. затем в котел устанавливается топка;
  4. следующим этапом является начало сборки фильтрационных колонн и охлаждения;
  5. далее устанавливается вторая котельная камера, связанная с колонной охлаждения;
  6. затем монтируется воздухообменник и дымоход;
  7. завершает процесс установка лицевой корпусной стенки с дверцами и поддувалами.

Данный алгоритм работы должен опираться на конкретный чертеж изделия и может быть изменен в зависимости от схемы отопительной системы.

Необходимо помнить, что основным качеством собранного отопительного прибора должна стать безопасность его работы, поэтому перед началом эксплуатации очень важно осуществить процедуру его проверки.

Еще по этой теме на нашем сайте:

  1. Делаем обвязку ТТ котла своими рукамиПри установке ТТ теплогенератора в котельной, обвязка твердотопливного котла более всего напоминает такую же схему для дизельного агрегата. Почему? Потому…
  2. Дровяные котлы длительного горения для дома своими руками — фотоПосмотрите, какие можно сделать котлы длительного горения на дровах для дома своими руками — фото на этой странице демонстрируют несколько…
  3. Монтаж твердотопливного котла своими руками – правильное подключение и обвязкаВот мне тут сразу три оппонента в комментариях говорят, что установка твердотопливного котла своими руками не может быть сделана. Что…
  4. Твердотопливный котел длительного горения своими руками — чертежиЕсли вы хотите сделать котел твердотопливный длительного горения своими руками, чертежи и схем на этой странице помогут вам в этом…

ul

Подготовка к сборке

Сам процесс начинается с подбора чертежей. Если вы не инженер, а тем более не теплотехник, то не надо заниматься самодеятельностью. Чертежи вы найдете в свободном доступе в Интернете и спецлитературе.

Главное, подогнать конструкцию под необходимые требования системы отопления дома. Итак, чтобы сделать пиролизный котел своими руками, надо предварительно подготовиться.

Инструменты

Сначала собираем инструменты:

  • электросварочный аппарат;
  • болгарка;
  • молоток;
  • рулетка и карандаш;
  • дрель.

Материалы

Подготавливаем материалы:

  • стальной лист толщиною 4 мм;
  • труба диаметром 100 мм;
  • труба 32, 50 мм;
  • прямоугольная труба 60х30 мм толщиной 2 мм;
  • вентилятор.

Нарезка деталей

Если собирать самодельный пиролизный котел упрощенного типа, то его можно сделать из буржуйки. Только прибор этот будет не горизонтального типа, а вертикального, потому что оптимальный вариант конструкции – топка для сгорания пиролизного газа над топкой, где тлеют дрова. Таким образом, газ будет самотеком подниматься из первой камеры во вторую.

Поэтому из листового железа надо будет нарезать несколько прямоугольников, составляющих стенки корпуса. Плюс еще надо будет сделать несколько прямоугольных участков: для перегородки двух топок, для отсечения камер сгорания от отсека, где будет располагаться теплообменник. На одном из листов вырезаются два прямоугольных отверстия: верхнее – под дверцу топочной камеры, нижнее – под зольниковый отсек.

Из прямоугольной трубы необходимо нарезать два отрезка шириной, равной глубине котла. Обязательно из арматуры варится решетка (можно приобрести готовую). Изготавливается теплообменник из трубы 50 мм.

Конструкция устройства может быть змеевидной или в виде трубчатого радиатора с коллекторами.

ul

Делаем своими руками

Все газогенераторные пиролизные твердотопливные котлы очень популярны, потому что стоимость тарифов на природный газ постоянно растет, а топливо всегда является доступным.

Однако, многие решают сэкономить и сделать газогенераторный котел своими руками. Давайте разберемся, что для этого понадобиться.

Фото и схемы:

Все что нужно будет иметь при себе, так это необходимый инструмент и максимум желания.

Прежде, чем начинать работу, вам необходимо будет прочесть статью целиком, чтобы изучить все нюансы, касающиеся особенностей пиролизного котла.

Необходимо заранее все решить и просчитать, какой именно тип горения выбрать: с наличием щелевой горелки, либо на колосниках.

Остальные детали можно будет приобрести в специальном магазине.

Высокая цена газогенераторного котла не всегда дает возможность его купить, а вот собрать его по частям будет намного дешевле.

Для непосредственного изготовления вам нужно:

  • Выбрать стальную трубу, толщина которой составляет 4 мм;
  • Стальной лист 4 мм;
  • Трубы профильного типа;
  • Круглый прут, диаметр которого составляет 20 мм;
  • Кирпич шамотный;
  • Электроды;
  • Центробежный вентилятор;
  • Шнур асбестовый;
  • Гайки и болты;
  • Автоматика, чтобы регулировать температуру.

Также, чтобы заниматься проектированием, вам понадобятся чертежи газогенераторного котла. Все это также поможет сделать правильный расчет количества материала.

Вы сможете найти их чуть выше.

Схема определенного котла нужна и для того, чтобы знать месторасположение топки, подачи воды и теплообменника.

Целесообразный вариант – это использование стандартной схемы, а не стремление создать собственную.

Основной принцип работы газогенераторного котла не изменяется при изменении конструкции оборудования.

За основу в процессе изготовления пиролизного котла можно брать схему конструктора Беляева, который собрал аппарат на 40 кВт.

Имеется возможность изменить конструкцию оборудования, в результате чего деталей окажется меньшее количество, однако внутренний объем останется прежним.

Параметр герметичности труб — является несущественным, так как для котлов на дровах, замерзание системы отопления — нехарактерно.

По данной причине, агрегат идеальным образом подойдет, чтобы установить его на даче, где его будут топить непостоянно.

Как вариант, в продаже имеется газогенераторная печь с водяным котлом, которая тоже является прекрасным оборудованием для отопления.

ul

Преимущественные характеристики устройств

Для пиролизных котлов характерны:

  • невысокие затраты на конструкционные материалы;
  • явление длительного горения топлива (тления) с равномерным выделением полезного тепла;
  • длинный «пробег» котла на одной «заправке» (до 18-30 часов);
  • отсутствие угрозы пожара или взрыва;
  • доступность конструкции для самостоятельного повторения;
  • автономная «самостоятельность» котла в «межзаправочные» периоды;
  • «всеядность» (дерево, опилки, пеллеты, щепа и пр.)
  • Эффективное сгорание топлива со сниженными выбросами вредных частиц в атмосферу.

ul

Преимущества и виды котлов длительного горения

У твердотопливных котлов долгого горения есть несколько основных преимуществ:

  1. Достаточно высокоэффективное сжигание используемого топлива, а КПД составляет примерно 90%;
  2. Топка для закладки топлива имеет большие размеры;
  3. В окружающую среду выбрасывается небольшое количество углекислого газа;
  4. В преимущественном количестве моделей устроена электронная автоматика;
  5. Есть вентилятор подачи воздуха;
  6. Топливо потребляется в экономичном количестве.

Данные котлы представляют собой альтернативу отоплению при помощи газа. Отопительный котел длительного горения или ТТ котел считается практичным и отличается простотой в использовании.

Если воздух в комнате у ребенка слишком сухой, стоит задуматься о покупке увлажнителя

Собираем осушитель воздуха своими руками: схема и принцип работы.

Зачем нужен дренаж на участке? Как обустроить дренажную систему вокруг дома своими руками.

Кроме того, для него характерен сравнительно длительный срок эксплуатации. К тому же это лучшие модели по таким показателям, как экологичность с экономичностью и количество потребляемого топлива.

На сегодняшний день на рынке производители представляют три разновидности:

  • классический;
  • пиролизный;
  • шахтный.

Пиролизный

Твердотопливные пиролизные котлы сверхдлительного горения работают по принципу сжигания древесного газа, что выделяется при тлении дров. Их отличительной характеристикой является пламя, напоминающее пламя либо паяльной лампы, либо газовой горелки. В процессе горения температура внутри нижней камеры составляет около 12000 С.

Благодаря тому, что сгорание происходит в направлении сверху вниз, а главный теплообменник устроен в нижней части, осуществляется наиболее эффективная теплопередача, а также нагрев самого теплоносителя.

Основное преимущество заключается в том, что на одной загрузке аппарат работает до полного выгорания топлива. Прибор функционирует по принципу пиролизного сжигания, при котором недостаточное количество кислорода и высокая температура приводит к разложению дерева на летучее вещество, вызывающее горение.

К преимуществам пиролизного типа относятся:

  1. Высокий КПД, составляющий около 85%
  2. Загрузочный люк больших размеров, что дает возможность легко чистить камеру сгорания
  3. Для изготовления теплообменника используется толстый лист высококачественной стали
  4. Мощный вентилятор
  5. Электронной системой управляют благодаря циркуляционному насосу
  6. Могут применяться для отопления промышленных помещений

Классический отопительный

Модели классических твердотопливных котлов имеют топку с увеличенным объемом, поэтому продолжительность сгорания так же увеличена. Они работают на:

  • длиннопламенном или буром угле;
  • брикетах из древесины;
  • дровах.

Такие котлы отличаются относительно малым КПД и достаточно коротким периодом работы на одной закладке топлива. Преимуществом аппаратов данного вида можно назвать достаточно низкую цену — от 30000 рублей.

Советуем приобретать котел классической компоновки в качестве резервного, при использовании газового котла отопления.

Котлы длительного горения шахтного типа предназначаются для сжигания разнообразных сыпучих материалов. Вентилятор, подающий поток воздуха в топку, управляется с помощью микропроцессора, который автоматизирует и оптимизирует процесс сжигания. Они отличаются огромными размерами и весьма сложной конструкцией.

Есть несколько преимуществ:

  • Имеет уникальную конструкцию;
  • Есть загрузочная дверца с достаточно большим сечением и огромный бункер;
  • В качестве основного топлива может использоваться любой материал;
  • Температура выбросов не превышает норму.

Чем опасно отсутствие вентиляции в частном доме? Как сделать вентиляцию в частном доме своими руками схема

Как быстро собрать надежный водопровод из металлопластика, подробности в нашей статье.

ul

Инструкция по изготовлению пиролизного котла

В том случае, если нет денег на приобретение пиролизного котла, можно попытаться самостоятельно сделать подобный котел для твердого топлива. Для начала необходимо изучить чертежи данного оборудования. После того, как все расчеты будут сделаны, а тип горения установлен, следует приступить к работе.

Следует собрать все необходимое оборудование и материалы:

  1. Несколько листов нержавеющей стали;
  2. Труба с диаметром примерно 4 см;
  3. Сварочное оборудование;
  4. Арматура толщиной 2 см;
  5. Вентилятор, который будет подавать в камеру поток воздуха;
  6. Несколько кирпичей;
  7. Автоматическая система.

По чертежам отдельно создаются:

  • корпус;
  • воздухораспределитель;
  • дымоход;
  • дверца и крышка для верхней части корпуса.

Сначала следует вырезать трубу, длина которой будет около метра. Еще из одного металлического листа делается дно, а затем приваривается к трубе. Заодно к данной заготовке можно приварить и ножки, сделанные из швеллера.

Особое внимание следует уделить распределителю воздуха. Для этого из листового металла вырезается круг с диаметром меньшим на 20 мм от диаметра главной трубы, а посередине него просверливается отверстие 2 см. В нижней части распределителя горения необходимо приварить крыльчатку, имеющую лопасти из металла. Их ширина не должна превышать пять сантиметров.

К его верхней части прикрепляют трубу диаметром 60 мм и высотой чуть менее высоты самого котла. Сверху этой трубы крепится заслонка, предназначающаяся для регулирования объема кислорода.

Внизу заготовки нужно вырезать место для двери, через которую можно будет удалять накопившуюся золу. Затем к дверце приваривают задвижку и несколько петель. Сверху конструкции делают дымоход с диаметром 10 см. До полметра она должна находиться практически в горизонтальном положении, а затем переходить в специальный теплообменник.

Делая крышку, надо позаботиться об отверстии, предназначающемся для крепления трубы распределителя. Необходимо, чтобы она плотно прилегала к корпусу камеры горения.

Видео по изготовлению твердотопливного котла своими руками:

ul

Подключение и установка

Аппарат можно установить и подключить самостоятельно. Метод монтажа подбирается в зависимости от нескольких особенностей твердотопливного котла:

  • Наружные стенки топки могут сильно нагреваться даже если вокруг нее имеется водяная рубашка;
  • Самодельные изделия имеют одинарные стенки.

Котел не должен быть установлен ближе, чем на полметра от примыкающей стены. В том случае, если она сделана из горючего материала, нужно обеспечить дополнительную защиту из кирпичной кладки или листов оцинковки в совокупности с асбестовой прокладкой.

Затем между перекрытием и дымоходом оставляют пространство шириной не менее 25 сантиметров, которое заполняют базальтовой ватой и зашивают оцинковкой.

К тому же необходимо сделать правильный фундамент, ведь аппарат обладает большой массой, которая существенно увеличивается после закладки большого количества топлива. Обычно его делают из армированного бетона, заполняя щебнем. Потом к котлу присоединяют заранее подготовленный своими руками дымоход и подключают его к водяному контуру.

Схема подключения к водяному контуру:

ul

Использование котла

Для твердотопливных котлов могут использоваться разные виды топлива:

  • каменный и бурый уголь;
  • антрацит;
  • древесинные брикеты с дровами;
  • горючие сланцы с торфом.

Для древесины характерен высокий выход летучих веществ при сгорании. Каменный уголь представляет собой наиболее популярное топливо. Горючие сланцы применяются для твердотопливного отопления сравнительно редко, что объясняется их высокой зольностью.

Сначала в топку необходимо загрузить выбранный вид топлива. Если для растопки используется каменный уголь, то пополнять его во время горения запрещается. Однако в случае использования древесины, в топку нужно добавлять дрова. Нельзя при этом широко открывать дверцы, чтобы не обжечься.

Лучше брать абсолютно сухое топливо, потому что влага может ухудшить его качества.

При отоплении торфом и углем следует обязательно применять коллектор подачи воздушного потока.

В аппарат любого вида топливо загружают только через дверь в верхней части оборудования.

ul

Цены на котлы и стоимость изготовления

Сегодня на рынке представлен достаточно широкий ассортимент твердотопливных котлов длительного горения. Благодаря этому можно подобрать модель с наиболее подходящими характеристиками и по доступной цене. Так, минимальная стоимость котла составляет около 25000 рублей, а максимальная может превышать 50000 рублей.

Однако при недостаточном количестве средств можно заказать изготовление котла мастеру либо заняться этим самостоятельно. Последний вариант обойдется наиболее выгодным с экономичной точки зрения. Ведь материалы стоят сравнительно дешево, а схемы не представляют собой ничего сложного. Заготовки могут обойтись примерно в 10-15 тысяч рублей.

Мы подобрали для Вас ещё восемь полезных статей, смотрите далее.

  • Как сделать дымосос для твердотопливного котла своими руками: инструкцияКак сделать дымосос для твердотопливного котла своими руками: инструкция
  • Автономный теплогенератор — твердотопливный котел для дома ВиадрусАвтономный теплогенератор — твердотопливный котел для дома Виадрус
  • Твердотопливный котел Будерус: виды, модели, цены, отзывыТвердотопливный котел Будерус: виды, модели, цены, отзывы
  • Комбинированные котлы на дровах и электричестве: оптимальное решение для отопления загородного домаКомбинированные котлы на дровах и электричестве: оптимальное решение для отопления загородного дома
  • Септики для частного дома: как выбрать и провести монтаж?Септики для частного дома: как выбрать и провести монтаж?
  • Как обустроить на участке абиссинский колодец своими руками?Как обустроить на участке абиссинский колодец своими руками?
  • Вакуумный насос для кондиционеров: что выгоднее, купить или собрать своими руками?Вакуумный насос для кондиционеров: что выгоднее, купить или собрать своими руками?
  • Какой электрический теплый пол лучше использовать под плитку: основные виды и рекомендацииКакой электрический теплый пол лучше использовать под плитку: основные виды и рекомендации

ul

Устройство

На рисунке ниже показана условная схема устройства пиролизногокотла, работающего на древесине.

Схема

Для практической реализации пиролизного эффекта в твердотопливном котле своими руками монтируют камеру сгорания (так называемую топку) с двумя отсеками:

  1. Первый отсек является газифицирующей камерой, в обиходе называемой камерой загрузки, предназначенной для работы с загруженным древесным топливом. Здесь топливо пиролизуется, древесина разделяется на твердый углеобразный остаток и горючие газы.
  2. Второй отсек предназначен для сжигания газообразной фракции, поступившей из камеры загрузки (камера дожигания).

Первичное сгорание древесного топлива происходит в диапазоне температур от 200 до 800 градусов по Ц. Фактически происходит медленное тление древесины, поскольку создан искусственный дефицит атмосферного кислорода. В процессе пиролиза генерируется летучая фракция, попадающая во второй отсек. Смешиваясь с вторичным воздухом, пиролизные газы сгорают. Часть выделяющегося тепла направляется для поддержания пиролизного процесса обратно в первый отсек.

Для предотвращения перегрева котла в теплообменник по специальному патрубку в процессе работы подается вода.

ul

Принцип работы

Пиролизом называют разложение веществ на более простые составляющие при воздействии повышенной температуры. При разложении органических соединений в числе образовавшихся фракций присутствуют горючие газы, которые воспламеняются при смешивании с атмосферным кислородом. Удельная теплота сгорания пиролизных газов настолько высока, что позволяет их использовать для обогрева жилых помещений.

Отопительные устройства на пиролизном принципе действия должны обеспечивать два функциональных процесса: генерацию горючих газов, последующее их сжигание.

Образующиеся горючие газы при сжигании выделяют больше тепла, чем в случае традиционного использования твердого топлива в простых печах.

Из-за своих газогенерирующих функций отопительные устройства на твердом топливе также называют газогенерирующими котлами. Сухая перегонка твердого топлива происходит при температуре до 800 градусов С. Эти условия вполне обеспечиваются температурой сгорающей газовой фракции, то есть правильное устройство обогревателя, выполненного своими руками, позволяет параллельно подсушивать запасы топлива.

Алгоритм

  • Закладка древесного сырья в загрузочную камеру;
  • Выставление регулятора в режим горения до достижения определенной необходимой температуры;

На этом этапе котел работает по аналогии с обычной печью.

  • Прогрев топки;
  • Перевод переключателя в пиролизный режим работы для прекращения свободного доступа воздуха в камеру;
  • Начало медленного тления древесины с выделением СО в больших количествах;
  • Подача газа в камеру дожигания;
  • Обогащение газа кислородом;
  • Сжигание пиролизного газа.

Топливоul

Преимущества и недостатки

К достоинствам пиролизных котлов относят:

  • Возможность регулировки процесса горения в сторону увеличения продолжительности полного сгорания.

Упиролизных котлов с древесным топливом показатель длительности горения может достичь 30 часов, с угольным топливом – до 7 дней, тогда как у обычных дровяных котлов в топку приходится подкладывать дрова каждые 3-4 часа.

  • Возможность обеспечения принципа автоматического регулирования параметров отопления и управления работой (по аналогии с газовыми и жидкотопливными котлами);
  • Гарантированная экономичность горения, топливо сгорает полностью;
  • Небольшое количество зольных отходов;
  • Низкий процент выброса вредных газообразных веществ в окружающий воздух, так как на выходе дымовые газы представлены только смесью углекислого газа с паром. Да и самого углекислого газа выбрасывается втрое меньше, чем у печных аналогов обычного сжигания;
  • Возможность использования неколотых дров.

Из недостатков можно отметить:

  • Более высокая стоимость (практически в два раза) по сравнению с традиционными водогрейными твердотопливными котлами;
  • Энергозависимость, вынуждающая эксплуатировать оборудование только в регионах с налаженной инфраструктурой;
  • Особые требования к влажности закладываемого топлива;
  • Существенные перепады мощности (до 40%) при возрастании и затухании выхода летучих фракций в процессе пиролиза заложенного топлива;
  • При малых нагрузках нестабильное горение;
  • Образование дегтя в газоходе;
  • Соблюдение температурного режима для обратной воды во избежание выпадения конденсата.

ul

Виды топлива

Теоретически пиролизный котел способен работать на любом традиционном органическом твердотопливном компоненте:

  • кокс, бурый или каменный уголь;
  • древесина – от дров до пеллет;
  • торф;
  • древесные отходы.

Топливо

Для каждого вида топлива определено время полного сгорания:

  • у дров из мягкой древесины – не более 5 часов;
  • у твердой древесины – не более 6 часов;
  • бурый уголь сгорит за 8 часов;
  • каменный уголь горит дольше всех – 10 часов.

Несмотря на такое расхождение в показателях продолжительности полного горения, наиболее выгодными для применения в пиролизномкотле считается древесина. В чертежах по изготовлению газогенерирующих обогревателей своими руками ориентируются на поленья следующих размеров: диаметр – 200 мм, длина – 400 мм.

При использовании древесных брикетов оптимальным является размер 300х30 мм.

ul

Требования к древесине

Пиролизные системы очень чувствительны к изменениям влажности топлива. Избыток влаги провоцирует выделение большого количества пара. В результате снижаются тепловые характеристики отопительного оборудования, падает мощность котла вплоть до остановки работы. Взаимосвязь теплоты сгорания топлива от влажности древесины показана на графике ниже.

График

Ухудшение работы сопровождают дым и копоть. Для нормального функционирования котла рекомендуемая влажность древесного топлива –не более 45%. Оптимальная цифра для влажности – 20%.

Закладка топлива влажностью 50% дает тепла вдвое меньше, чем древесина с влажностью 20%.

ul

Изготовление своими руками

Котлы, работающие по пиролизномупринципу, заняли прочное место на рынке отопительного оборудования. Но сравнительно высокая стоимость котла вынуждает народных умельцев изготавливать газогенерирующие устройства своими руками в домашних условиях. Технически грамотные специалисты, получившие в обиходе статус «мастеров-самоделкиных», самостоятельно разрабатывают чертежи изделия и делают тепловые расчеты. На их практическом опыте основаны некоторые универсальные рекомендации для желающих изготовить для собственных нужд пиролизный котел.

Корпус

Инструмент и материал

Типовые материалы и инструменты для изготовления котла своими руками:

  • Сталь листовая толщиной 4 мм. Для агрегата мощностью 45-55 кВт потребуется 3 листа 1250х2500 мм;
  • Сталь листовая толщиной 2 мм или сталь оцинкованная (для конвекционного кожуха), потребность – 2 листа размерами 1250х2500 мм;
  • При наличии деловых отходов от ранее выполненной работы можно воспользоваться трубами диаметрами от 32 до 159 мм, профильными трубами прямоугольного сечения 60х30 мм и 80х40 мм, стальной полосой шириной от 20 до 80 мм толщиной 4-5 мм;
  • Стальные прутья;
  • Кирпич шамотный;
  • Шнур асбестовый;
  • Комплекты крепежа (болты, гайки, шурупы);
  • Электроды сварочные – 10 кг;
  • Круги отрезные и шлифовальные – не менее 25 штук диаметрами от 125 до 230 мм;
  • Вентилятор центробежный. В зависимости от заданных параметровконструкциив чертежахподбирается соответствующая производительность вентилятора;
  • Блок автоматики для регулировки температуры.
  • Электродрель, болгарка;
  • Сварочный аппарат (лучше постоянного тока).
  • Приобретение материалов согласно спецификации рабочих и сборочных чертежей;
  • Раскрой листового материала на заготовки для элементов кожуха котла, деталей камер газификации и дожигания;
  • Выполнение в листовых заготовках отверстий для труб;
  • Предварительная сборка на сварочных прихватках обеих камер;
  • Установка труб в предварительно вырезанных рабочих отверстиях;
  • Изготовление из стальных прутьев колосниковой решетки по месту предварительной сборки и последующая ее установка в камере;
  • Окончательная обварка собранной конструкции камер и труб внутреннего назначения;
  • Обшивка полученной конструкции листовым материалом в соответствии с чертежами кожуха. Специалисты рекомендуют пользоваться временными распорками, чтобы свести к минимуму деформации кожуха при сварке;
  • Укладка шамотного кирпича в камерах;
  • Изготовление по месту загрузочной дверки, подгонка крепления ее к кожуху, навешивание дверки;
  • Монтаж труб с внешней стороны кожуха (подача воздуха, дымосос);
  • «Косметические работы»: зачистка швов, покрытие внешней поверхности котла грунтовкой и слоем термостойкой краски;
  • Установка центробежного вентилятора.
  • Установка и подключение блока автоматики для управления работой собранного изделия.

Требования

  1. К изготовлению колосниковых решеток своими руками следует отнестись с особым вниманием, поскольку их оптимальные размеры существенно влияют на качество работы двухзонной топки;
  2. Для создания условий эффективного прогорания топлива необходима облицовка огнеупорной футеровкой внутренних поверхностей камер загрузки и сгорания изделия;
  3. Металлический корпус котла необходимо устанавливать на бетонное основание на расстоянии от стены не менее 20 см;
  4. Рекомендуется укладка своими руками металлического листа толщиной 1,5-2,0 мм перед топкой котла.

В соответствии с требованиями пожарной безопасности пиролизные котлы устанавливаются в отдельных нежилых помещениях, оснащенных вентиляционным отверстием.

ul

Как смонтировать твердотопливный котел

Перед тем как приступить к работе, рассчитайте свои финансовые возможности и оцените свои знания. Собирая котел по готовым чертежам, вы сможете сэкономить немалую сумму денег. Выполнить необходимые расчеты и составить чертежи помогут специализированные фирмы, имеющие большой опыт в этой области. Даже обратившись в такую фирму, вы потратите меньше денег, чем при покупке конструкции, изготовленной в промышленных условиях.

После того как все необходимые расчеты будут выполнены, можно приступить к покупке необходимых материалов и инструментов:

  • стальные листы требуемого размера;
  • труба диаметром 4 см;
  • арматурные прутья;
  • сварочный аппарат;
  • кирпичи;
  • дрель со сверлами;
  • болгарка с дисками разных размеров;
  • вентилятор для подачи воздуха в топку;
  • автоматика для отопительного прибора.

Подготовьте все чертежи, необходимые для самостоятельного изготовления котла. С их помощью сможете рассчитать количество материалов, а также выполнить пошаговый монтаж. На чертеже должно быть выделено несколько основных деталей: топка, теплообменник для обеспечения отопления, элементы подсоединения к системе, пиролизный котел с водяной рубашкой при необходимости подачи горячей воды.

Теперь можно начинать сборку, согласно схемам и чертежам. В пиролизных котлах, сделанных своими руками, основным теплоносителем является воздух, доставляемый по трубам. Такая конструкция может использоваться для отопления дачных домиков.

ul

Пиролизный процесс

Прежде всего нужно разобраться в том, что такое пиролиз и каков принцип его работы. Процесс сжигания топлива проходит при недостатке кислорода. Лишь после сжигания кислород начинает вступать в реакцию. Если говорить об этом процессе подробнее, то он происходит так:

  1. При наличии высокой температуры сжигание топлива сопровождается выделением из него газа.
  2. Газ выделяется, как уже описывалось, при недостатке кислорода внутри печи.
  3. Температуры сгорания для каждого топлива разные: например, для нефтяных продуктов температура сжигания должна быть на уровне 800-900°С, а для древесины будет достаточно 400-500°С.
  4. При сгорании дерева появляются дополнительные продукты: древесный уголь, смола, метиловый спирт, уксусная кислота, ацетон и т.д. Некоторые из этих продуктов используются во вторичном и третичном процессе горения топлива.

ul

Баня или дом с пиролизным котлом: преимущества и недостатки

Вертикальная модель каменки

Людям, которые планируют устанавливать в доме или бане такие котлы, нужно знать о преимуществах и недостатках пиролиза.

К преимуществам можно отнести:

  1. Экономичный расход топлива для печи. Экономичность данному котлу дает то, что в качестве топлива для него можно использовать практически все, вплоть до отработанного машинного масла. Теперь его не нужно будет никуда сливать, а начать использовать в полезных целях.
  2. Выработка сажи практически сводится к нулю. Постоянное выделение дыма из дымохода наверняка может беспокоить соседей, в чью сторону дует ветер. Кроме того, это вредит окружающей среде, то есть экологии. Теперь же с такой системой сгорания топлива об этом можно забыть. В связи с тем, что происходит вторичная, а иногда и третичная переработка остатков горения, копоти, сажи и дыма просто нет по естественным причинам.
  3. Высокая теплоотдача. При работе такого котла уровень КПД может достигать до 80%. При максимальной нагрузке котла температура помещения даже без установки радиаторов отопления и дополнительного трубопровода может достичь такого предела, что зимой в одной футболке будет жарко. Именно поэтому люди и используют данный метод отопления.
  4. Простота в эксплуатации. Даже маленький ребенок смог бы управлять работой системы пиролизного котла. Все, что требуется,- это периодически (не так часто, как в обычной печи) заливать топливо для горения и выбрать необходимую мощность работы, в остальном система полностью автономна. Такие системы отлично подойдут для бани, так как именно там требуется автономность работы.
  5. Возможность безопасной утилизации практически любых химически произведенных веществ: резины, отходов древесной промышленности, полимерных веществ и т.д. Помимо того, что данный метод абсолютно безопасен для экологии, он предоставляет возможность экономии финансовых затрат на топливо. Легко осуществляется регулировка КПД, долговечность и т.д.

Несмотря на столь длинный список преимуществ, у пиролизной системы отопления есть свои недостатки. Вот основные из них:

  1. Высокая себестоимость готового котла. Однако решить этот вопрос можно, изготовив печь самостоятельно.
  2. Нельзя использовать топливо высокой влажности.
  3. Необходимо постоянное подключение к электросети.

ul

Принцип работы пиролизного котла

Из каких основных частей состоит пиролизный котел:

Данная каменка

  1. Камера газификации.
  2. Система автоматической подачи воздуха при помощи насоса.
  3. Камера дожигания.
  4. Колосниковая решетка.
  5. Водяная рубашка.

Принцип работы такого котла довольно прост и не требует профессиональных знаний для того, чтобы его понять.

  1. Само топливо нужно загрузить в камеру газификации.
  2. После начала работы топливо начинает вырабатывать пиролизный газ.
  3. После того как в камеру подается первичный воздух, газ начинает поступать в нижнюю камеру догорания. Происходит это из-за переизбытка давления газа.
  4. Затем вместе с газом в камеру догорания начинает поступать вторичный воздух, который, смешиваясь с газом, начинает активно и продуктивно гореть.
  5. Горение позволяет нагревать воду, которая находится в водяной рубашке, после чего вода поступает по трубопроводу дальше в систему отопления.
  6. Вода, которая пройдет через всю систему, поступает назад через обратный клапан в водяную рубашку.

По мере того как вода доходит до обратки, она охлаждает котел. Получается, что теплоноситель является одновременно и охладителем.

ul

Требования к работе

Описанный выше принцип работы является основой. Однако помимо всего этого есть еще и дополнительные требования, которые необходимы для полноценной и качественной работы пиролиза. При правильной сборке такой котел можно использовать для отопления и для подачи горячей воды в баню. Чтобы процесс протекал ровно, без резких скачков температуры и давления, необходимо соблюдать некоторые условия. Вот некоторые из них:

  1. Для самостоятельного изготовления котла необходимы только качественные материалы.
  2. В первую очередь качественным должен быть металл, из которого изготавливается каркас и обшивка котла. Для этого отлично подойдет легированная сталь, которая соответствует всем требуемым параметрам и строительным нормам.
  3. Нужно уметь пользоваться сварочным аппаратом, без которого невозможно будет собрать всю систему. Кроме того, нужно уметь разбираться в чертежах агрегатов и их конструктивных частей.
  4. Требуется наличие электроники для слежения за работой котла, которая может стоить недешево.

ul

Схема сборки и установки печи для бани или дома

Если все же вы решились создать пиролизную печь для отопления дома, бани или саун, а также любых других помещений, то потребуется наличие следующих инструментов и материалов:

Для самоделкинов

  1. Стальной лист размером 6 на 1,5 м. Его толщина должна быть не менее 4 мм.
  2. Керамические и шамотные кирпичи.
  3. Вентилятор мощностью не менее 300 Вт.
  4. 2 двери для поддувала и топочная.
  5. Колосники чугунные – около 3 шт.
  6. Терморегулятор рычажный.
  7. Электродрель.
  8. Сварочный аппарат.
  9. Болгарки с 2 разными кругами – маленький и средний.
  10. Трубы диаметром 3,2/5,7/15,9 мм.
  11. Профтрубы диаметром – 80х40.
  12. Температурный датчик.
  13. Электроды для сварки.

В зависимости от назначения печи – для бани, для специальной каменки, для дома и т.д. – размеры и количество материалов могут варьироваться, однако средние параметры остаются теми же.

Для изготовления пиролизной печи для бани нужно уметь пользоваться в первую очередь строительными инструментами, в частности, сварочным аппаратом, и обязательно иметь чертеж по сборке, где:

  • А – контролер контура котла;
  • В – дверца для загрузки;
  • С – дверь зольника;
  • D – дымосос;
  • E – муфта для термодатчика;
  • F – патрубок аварийной линии;
  • G – магистраль для подачи;
  • H – подводка для холодной воды;
  • K – горячая вода теплообменника;
  • L – обратка котлового контура;
  • M – расширительный бак.

Последовательность работ следующая:

  1. В первую очередь нужно составить схему будущей конструкции печи для бани или любого другого помещения.
  2. Далее периметр печи нужно выложить из керамического кирпича.
  3. Для отделки и строительства внешних перегородок используется шамотный кирпич.
  4. Нужно приварить специальные патрубки, которые повысят герметичность.
  5. Выполнить монтаж перегородки между газовой и вторичной камерой сгорания топлива.
  6. В верхней части монтируют подачу, а в нижней – обратку.
  7. Изготавливаются и устанавливаются дверцы из жаропрочной стали. Дверцы нужны для очистки печи и регулировки подачи воздуха. Для бани их усиливают металлическим уголком. Дальше дверцы оснащают запорными ручками.
  8. Приделать трубу для выделения дыма.
  9. Подключить вентилятор, который будет нагонять воздух в камеру смешения газа с кислородом.

Однако перед началом работ необходимо здраво оценить свои силы. Если нет уверенности, то лучше не рисковать и воспользоваться услугами профессиональных компаний и фирм, занимающихся сборкой и установкой таких систем.

ul

Поделиться:
Нет комментариев