Пиролизный котел своими руками – принцип работы, схема сборки самодельной печи + Видео

Пиролизный котел своими руками

На сегодняшний день в России огромное количество населенных пунктов, где отсутствует магистральный газопровод, поэтому приходится отапливать помещения электричеством или доступным твердым топливом. Конечно, последний вариант гораздо более экономный, но при этом очень трудоемкий. Приходится постоянно контролировать количество топлива в котле, следить, чтобы не прогорел, чтобы не пришлось растапливать заново. Выходом из такой ситуации являются пиролизные котлы, которые также работают на твердом топливе, но при этом оптимизирован процесс горения. Стоимость такого котла выше, чем у обычного, но его вполне можно изготовить самостоятельно. Мы расскажем, как сделать пиролизный котел своими руками, чертежи и принцип работы, приведем рекомендации специалистов и видео-уроки.

Фото 1 Принцип работы пиролизного котла

Принцип работы

Оценить преимущества пиролизных котлов невозможно без понимания общих принципов работы. И изначально, что такое пиролиз?

По сути, это разложение природных соединений при минимальном количестве воздуха. В стандартном котле дрова сгорают при температуре 900-1200°С при нормальном доступе воздуха, на одну закладку дров уходит около 3-4 часов с выделением порядка 4900 калорий тепла.

Таблица 1 Теплотворная способность дров разных пород древесины

В пиролизном котле твердое топливо сгорает при меньшей – 300–850°С температуре, при этом происходит распад на следующие элементы – на твердый осадок и газ. При отсутствии кислорода в отдельной камере горючий (пиролизный газ) вступает в реакцию с углеродом и дополнительно перерабатывается, за счет чего увеличивается теплопроводность.

Таким образом, при сухой перегонке (процесс пиролиза) помимо твердого топлива дополнительно сгорает твердый осадок и одновременно с ним пиролизный газ. Все это в комплексе увеличивает время прогорания одной закладки дров до 12 часов (сравните с обычными 3-4 часами) и коэффициент полезного действия котла до 85-90% при стандартных 65-70%.

Плюсы и минусы оборудования

Любой агрегат отличается как положительными, так и отрицательными характеристиками. Для того, чтобы сделать правильный выбор, их необходимо адекватно оценить.

  • поддержание определенной температуры горения в автоматическом режиме;
  • увеличенное время прогорания закладки на фоне повышенного КПД котла;
  • возможность использовать различные виды твердого топлива, вплоть до продуктов переработки деревообрабатывающей и сельскохозяйственной промышленности.

Не рекомендуется использовать более трети общего количества топлива полимеры и резину.

  • большие габариты котла за счет увеличенной камеры сгорания;
  • особые требования к твердому топливу – дрова должны быть совершенно сухими

При закладке топлива даже 25% влажности замедляется процесс выделения газов, что приводит к снижению температуры теплоносителя и падению эффективности.

  • энергозависимость – во время работы котел потребляет электричество для работы вентилятора, создающего принудительную тягу, и автоматики;
  • цена – это самый главный недостаток, который заставляет отказаться от покупки.

Именно поэтому мы предлагаем сделать пиролизный котел своими руками, чертежи и принцип работы смотрите дальше в статье.

Устройство котла

Принципиальная разница стандартного и пиролизного котла заключается в том, что в первом варианте 1 камера сгорания, а во втором – 2, между которыми пролегает колосниковая решетка, в нижней сгорают собственно топливо и твердый остаток, а в верхней – пиролизные газы. Именно такая организация топочных камер позволяет оптимизировать процесс, увеличить время сгорания топлива и максимально увеличить эффективность.

Фото 2 Схема устройства пиролизного котла

Процесс пиролиза возможен только при ограниченном доступе воздуха, когда топливо не горит, а фактически тлеет, выделяя большее количество газа.

К числу особенностей пиролизного котла относится и повышенное аэродинамическое сопротивление в дымоходе за счет отсутствия воздуха и реакции углерода с пиролизным газом. Принудительную тягу обеспечивает электровентилятор, собственно, именно по этой причине пиролизные котлы и относятся к категории энергозависимого оборудования.

Стоимость самодельной модели

Безусловно, основная причина, почему принимаются за изготовление пиролизного котла своими руками, ищут чертежи и принцип работы – банальная экономия. В среднем по регионам стоимость готового котла варьируется от 36 000 руб. (мощность 10 кВт, площадь 100 кв.м.) до 140 000 руб. (мощность 38 кВт, площадь 300 кв.м.). При самостоятельном изготовлении котла получается сэкономить от 500 до 1500 у.е. за счет стоимости материалов и личного труда.

Видео 1 Пиролизный котел 15-25 кВт – изготовление и испытание

В любом случае, этот вид работ нельзя назвать недорогим или легким, поэтому прежде чем решится сделать пиролизный котел своими руками, оцените свои возможности изучите все чертежи и подберите именно те материалы которые необходимо.

Как сделать пиролизный котел

  • электродуговая сварка и 3-4 пакета электродов;
  • дрель;
  • малая болгарка (круг 230).

Пиролизный котел своими руками – стоит ли такое отопление наших сил?

Вы узнали, что соседи установили пиролизный котел своими руками, чем решили проблемы с горячей водой и отоплением? Что ж, это по силам и вам, сейчас разберемся, как это сделать.

Процесс пиролиза для непрофессионалов

Для начала рассмотрим определение пиролиза. Это процесс разложения соединений без достаточного притока воздуха либо при полном его отсутствии. Котлы, работа которых основана на этом явлении, относятся к разновидности твердотопливного оборудования и чаще всего выступают в качестве водогрейных. Их особенность заключается в раздельном сгорании выходящих летучих веществ.

Читайте также:
Растения для альпийской горки: виды и их названия

Топливом чаще всего выступают дрова, при этом горит и древесный газ в результате воздействия на него очень высокой температуры и дефицита кислорода. Получается, что дерево разлагается на летучую (газ) и твердую (кокс) фракцию. Как только первая начинает взаимодействовать с кислородом, сразу же возникает процесс горения, способствующий образованию тепловой энергии.

Принцип работы котла

Топка таких котлов состоит из газифицирующего отсека и камеры сгорания. Первый располагается в верхней части, в нем медленно горит и разлагается топливо. Для него характерно отсутствие кислорода. Все выделившиеся газы попадают в нижнюю часть, куда и подается воздух. В результате получается двойное дутье. Пространство между камерами разделено колосниками, на которых располагают дрова. Первичный же воздух подается сверху вниз. Так достигается характерное для подобных конструкций верхнее дутье.

Из-за повышенного аэродинамического давления топки тяга преимущественно имеет принудительный характер. Причем лучше отдавать предпочтение дымососам, чем дутьевым вентиляторам. Правда, очень часто в описаниях конструкции можно встретить именно понятие «вентилятор».

Теперь пришло время рассмотреть подробнее, как работает подобная установка. Кладем твердое топливо на колосники в верхней камере. Затем поджигаем их и закрываем герметично дверцу, в это время включается дымосос. Со временем кислорода в топке становится все меньше и получается его дефицит. Температура же внутри может превышать 800 градусов. Сочетание этих процессов приводит к обугливанию древесины с выделением газа. Собственно говоря, происходит пиролиз.

Далее смесь газов (угарный, водород, азот и углеводород) попадает в нижнюю часть топки. Туда же поступает под давлением и вторичный воздух. Взаимодействие всех вышеперечисленных газов приводит к процессу горения. Образовавшееся в результате тепло делится на две части. Одна поступает к колоснику и поддерживает пиролиз, а вторая расходуется на нагрев самого котла.

Достоинства и недостатки пиролизного оборудования

Мы уже рассмотрели конструкционные особенности и принцип работы пиролизного котла, теперь изучим все его достоинства и недостатки такого отопления для дома. Начнем с положительных сторон. Во-первых, появляется возможность регулирования процесса горения. Достигается оно за счет подачи первичного воздуха. Например, на одной закладке дров вы можете отапливать дом от 12 часов до нескольких суток. Во-вторых, экономичность, так как в подобных котлах топливный материал сгорает полностью. Кроме того, эти котлы в принципе считаются до 15% более экономными, чем традиционное твердотопливное оборудование.

В-третьих, опять-таки из-за полной утилизации дров оборудование не нуждается в слишком частой очистке. В-четвертых, благодаря автоматической оснастке управлять им достаточно просто. Вы можете контролировать процесс горения и тем самым повысить либо снизить эффективность. В-пятых, подобное оборудование обладает высокими показателями пожаро- и взрывобезопасности. И последнее, по сравнению с иными твердотопливными аналогами пиролизные установки более безопасные в экологическом плане, так как выброс вредных веществ сведен к минимуму.

Однако при таком большом количестве плюсов есть и некоторые недостатки. Остановимся и на них. Прежде всего смутить может стоимость подобного оборудования, ведь она значительно превышает цену иных систем отопления. Решить эту проблему вполне реально, если собрать пиролизный котел своими руками. Еще одним минусом подобных систем оказывается их зависимость от электроэнергии, ведь и дымосос, и электроника нуждаются в постоянном питании.

Кроме того, необходимо следить за состоянием топливного материала. Если дрова будут недостаточно сухими, то подобное самым негативным образом отразится на работоспособности котла и значительно снизит его мощность. И последний нюанс: полностью автоматизировать процесс не получится. Как ни крути, ведь следить за наличием топлива и вовремя подавать его придется вам самим.

Беремся за дело – как сделать свою установку?

Если вы не желаете переплачивать, но в то же время хотите пользоваться столь привлекательным оборудованием, то можно сделать его самостоятельно.

Cамодельная пиролизная печь

Внутреннее устройство печи длительного горения «бубафоня»

Рассмотрим устройство бубафони. Старый, бытовой баллон для газа — основание печки. Внутри бубафони сгорает древесина. Пиролиз как основа процесса, разлагает дерево при помощи большой температуры на газы, которые сгорая, рождают тепловую энергию. Древесина сгорает по этапам:

  • Этап No1 — огонь греет древесину, выжигая легкие горючие вещества. Преодолев планку в двести градусов, происходит разложение дров на простые вещества и начинает гореть газ.
  • Этап No2. Этот этап горения — самый эффективный, так как газы разогреваются до температуры в 700 градусов по Цельсию.
  • Этап No3. Мы получаем то, что может дать это устройство — требуемое тепло.

Устройство пиролизного котла. Внутренняя камера разделена на две части. Это дает возможность сжигать твердое топливо в одной камере, а во второй сжигать пиролизный газ. В камере снизу, которая заполнена древесиной, производится начальное сжигание древесины. В верхней части, происходит заполнение продуктами сжигания дерева, которые загораются. Тяжелый пресс, давит вниз топливо, и сжигание древесины проходит эффективно. Вверху топки располагается отверстие, к которому присоединен дымоход, и дым покидает печку через эту систему. Воздух в камеру сгорания поступает через воздуховод, расположенный на одной конструкции пресса. Подача воздуха регулируется заслонкой воздуховода.

Читайте также:
Системы очистки воды для загородного дома: правильная водоподготовка + советы по выбору системы фильтрации

Преимущества и недостатки пиролизной печки

Начнем с хорошего, с преимуществ пиролизных котлов:

  • Фантастический КПД, нередко достигающий более 85 %.
  • Возможность просто обслуживать устройство печи длительного горения
  • При использовании качественных материалов при производстве печки, долговечность, надежность.
  • Соответствует жестким экологическим требованиям безопасности.
  • Доступность топлива. Оно на каждом шагу. Древесина, щепа, прочие древесные отходы.
  • Из-за небольших размеров есть возможность установить агрегат в любом помещении.
  • Нет сложностей в обслуживании печи.
  • Печь бубафоня своими руками делается просто, а главное быстро.

К сожалению данный вид котлов имеет некоторые недостатки. Один из главных недостатков — слабая тяга. Без тяги, от пиролизной печки мало толку, так как не будет хорошей теплоотдачи. Посмотрим на следующие недостатки:

  • Сложная конструкция дымохода.
  • Нет модельного ряда пиролизных систем, которые топились бы на смешанном топливе. К примеру, мазут, дизель.
  • Новичкам трудно, не привычно сделать начальную настройку.
  • Пиролизный котел своими руками соберет не каждый

Однако безупречная отработка печки бубафоня, низкая цена топлива перекрывают все имеющиеся недостатки.

Изготовление печи самостоятельно

Печь бубафоня своими руками, начинается с чертежей. Как любая пиролизная печь для бани или пиролизный котел своими руками начинаются со схемы. Чертежи пиролизных котлов смотрите на фото ниже.

Чертеж пиролизной печи «бубафоня». Расчет основных пропорций.

Схема пиролизной печи.

Подготовка помещения, материалов и инструментов для работы

Изначально нужно выбрать помещение где будет изготавливаться пиролизный котел своими руками, где установим печь бабуфоню. Это необходимо сделать вот по какой причине. При работе пиролизного котла, нижняя часть корпуса разогревается до очень высокой температуры. Чтобы избежать пожароопасной ситуации, нужно сделать
небольшой фундамент под печку. Лучше всего подойдет кирпич огнеупорный. Сначала нужно вырыть «котлован», размером метр на метр. Глубину роем сантиметров на 20-30. Щебнем засыпаем яму. Заливаем жидкий раствор. Как только площадка высохнет, обкладываем огнеупорным кирпичом в два ряда. Лучше всего делать все под уровень. В
некоторых современных строениях, например авто-мастерские, производственные цеха, склады и прочие помещения, имеющие бетонные полы.


Можно фундамент под печь не делать. Бетонный пол имеет достаточную толщину. Если места мало, а рядом находятся стены, в непосредственной близости от печи, лучше поставить отражатель. Конечно же из жаропрочных сталей.

Материалы следующие. Двухсот-литровая бочка (если пиролизная печь из бочки) или старый баллон послужат основанием будущей печки. Подберите толстостенные котловые трубы, для производства дымохода. Их можно найти в любой теплосети. Будет нужен швеллер, лист металла (не тонкий). Из инструментов понадобится следующее:
Сварка, электроды, молоток, зубило, пила по металлу, отрезной электро-инструмент.

Монтаж и сборка конструкции. Обустройство дымохода

Этап один. Вначале нужно обрезать верх баллона. Срезанный верх не выкидывайте. Он будет нужен как будущая крышка. Схема пиролизной печки находится выше. Пиролизная печь своими руками начинается с обрезки верха корпуса.

Этап два. Изготовим вытяжку дымоотвод. По одному из боков корпуса проделываем отверстие, требуемого диаметра. Найдите часть котловой трубы, согнутой, углом в 90 градусов. Диаметр трубы подойдет от 100 до 150 мм. Стояк дымохода изготовим из Котловой трубы такого же диаметра. Чем толще труба, тем лучше тяга в системе дымохода. А мы знаем, если тяга хорошая, значит пиролизная печь своими руками будет греть с хорошим КПД. Приварим переходник для монтажа дымоотвода. Асбестовым шнуром, глиной, или при помощи стеклоткани, сделаем уплотнение перехода.

Третий этап. К крышке приварим 2 державки и верховую трубку, она сможет задавать опускание системы. На печку закрепим полосу из металла. Она послужит бортом, не дающим сдвинуть крышку печки. В крышке баллона газорезкой вырезаем отверстие под трубу (отвод воздуха) примерно 88 миллиметров.Эта труба может иметь любую форму. Круглую или квадратную, без разницы. Для работы бубафони это не важно. А сборка упроститься.

Четвертый этап. Берем лист металла 4 мм и выше. Вырезаем круглый блин с дыркой по центру блина. По диаметру блин будет равен диаметру патрубка отведения воздуха. Между краем распределителя воздуха со стеной корпуса печи оставляем зазор, который равен 5% длины круга. Железо под пластину берем по толщине, исходя из размеров корпуса печки. Если делается печка из баллона, толщину железной пластины возьмите миллиметров от 8. Если корпус печки делаете из 200-литровой бочки, то металл пластины берите миллиметров 5-6. Под низ пластины распределителя воздуха сварим шесть лопастей. Их необходимость обусловлена равномерностью сжигания дерева в камере снизу, а газы сверху сгорят полностью. Пиролизная печь своими руками при таком режиме работы прослужит долго.

Читайте также:
Ремонт ванной комнаты: как сделать современный ремонт на 63 фото

В центре распределителя воздуха крепим второй круглый блин размером поменьше — сантиметра 4. Пластина необходима потому, что между лопастью и дровами осталось достаточное пространство под выход газов. А угли не закрывали путь подачи для воздуха. Смонтировав все детали воедино, нужно загрузить корпус древесиной. Дрова ставят вертикально, поверх дров уложив бумагу, щепу или бересту для розжига. Какими дровами будем топиться? Сухими или сырыми? Если часто будут закладываться сырые дрова, обязательно нужно добавить одну деталь в конструкцию котла. Дымоход следует продлить вниз, получив колено для забора конденсата. Поставьте на этом колене сливной кран.

Альтернативные варианты монтажа печей

Таких варианта три. Рассмотрим дополнительные варианты сборки бубафони, которые можно реализовать.

В варианте 1 вырежем верхнюю крышку 200 литровой бочки. Смастерим из нее прижимной круг распределителя воздуха.

В варианте 2 вырежем из листа железа два круга, таким диаметром как диаметр трубы. Потом первый круг соединим методом сварки с трубой. Это будет дно. Следующий
круг станет прижимным гнетом.

В варианте 3 используем железный цилиндр (из листового металла крупного размера) вместо бочки. Лист, свернутый трубочкой заварить по шву. Крышку с дном так же делают из листа металла.Все остальное аналогично делается, из предыдущих вариантов конструкции.

Этапы монтажа бубафони из газового баллона.

Всю работу по производству Бубафони из старого газового баллона, расставим на логические шаги: Водой заполним корпус (вентиль баллона откручен). Это предотвратит возможный взрыв остатков газов. Важная, ответственная операция.

Водой заполним корпус (вентиль баллона откручен). Это предотвратит возможный взрыв остатков газов. Важная, ответственная операция.

При помощи болгарки отрежем верховую часть баллона. Учтите, что там где шов, изнутри баллона приклеен в дополнение армированный слой. Это затруднит процесс резки, но решаемо. Без этого никак, бордюр помешает передвижению поршня. Действие не простое и лучше проделать обрез пониже шва. Проделаем отверстие в теле для дымохода рядом с верхом котла. Из железной трубы сечением примерно 100 миллиметров, делается колено под прямым углом. Затем два куска труб срезаются под 45 градусов, свариваются вместе. Далее через переходник соединяют дымоотвод трубы 120 миллиметров с коленом. Этим сделаем тягу однозначно лучше. Переходник нужно герметизировать используя стеклоткань или обычную глину. Крышку сделаем из куска отрезанного у баллона, или из листового металла. Лучше будет конечно ровная крышка. На нее можно ставить сковороду или кастрюлю. Отверстие под поршень вырежем сваркой. Сечение может быть любым. Можно не круглым. Квадратная или любая другая труба, так же хорошо выполнит свое назначение. Монтаж будет простым.

Вырезается блин 27 см по размеру из куска металла 4 миллиметра. Для штока делаем отверстие по центру. Круг делают такого размера, чтобы был зазор процентов 5 от размера блина. Шесть лопастей привариваются снизу диска. Лопасти сгибаются так, чтобы получилось завихрение воздушных масс по ходу стрелки в право. Дерево будет сгорать лучше, сожжет весь газ вверху камеры. По центру, сверху лопастей крепят диск с 40-миллиметровым отверстием. Это нужно, чтобы древесный уголь, не забивал все пространства в штанге подачи воздушной смеси, и был достаточный зазор между дровами и лопастями. Печку устанавливают на фундамент, экранируют от ближайших стен, предметов. Этим будет достигнута добавочная пожаробезопасность. Фундамент после нагрева, будет служить хорошим накопителем тепла для помещения, не так быстро остывать. При загрузке в печку сырых дров, на трубе дымоотвода внизу добавляют дополнительное колено, которое накапливает конденсат. И в колене делают кран для стока конденсата.

Укладка фундамента для пиролизной печи

Для устройства фундамента под пиролизную печку нам нужно:

  • Лопата
  • Емкость для замеса раствора или бетономешалка (кто ее имеет).
  • Готовый раствор в мешках или по отдельности компоненты (песок, цемент)
  • Щебень
  • Кирпич красный огнестойкий

Приступаем к работе. Мы условно разобьем все работы на три этапа:
Первый этап. Выкопаем для начала яму размером каждой стороны квадрата, равную одному метру или стороной квадрата, до полутора метров. Точность здесь не важна. Глубина ямки для фундамента бубафони, должна быть сантиметров тридцать. Глубже не надо. Иначе будет перерасход средств, материалов.

Второй этап. Производим засыпку внутрь ямы щебенки. Мешаем раствор бетонный. Марка раствора — произвольная. Бетонным раствором заливаем щебень в яме. Поверхность делаем ровной. Достаточно будет простого мастерка. Нужно сделать протяжку по поверхности бетона ровной чистой доской. Когда бетон высохнет, проверим плоскость на качество, используя строительный уровень. Если необходимо, корректируем дополнительно полученную плоскость по уровню. В зависимости от температуры, при которой сохнет бетон, от нескольких дней до недели, мы ждем полного высыхания бетонной подушки. После высыхания бетонной подушки, переходим к следующему этапу.

Третий этап. Производим укладку кирпича огнеупорного, наверх бетонного основания. Сколько рядов кирпича будет достаточно? Хватит два или три слоя огнеупорного кирпича. Если рядом находятся стены, то обязательно нужно установить экраны для отражения тепла от стен строения. Материалы для экрана могут быть самые распространенные.

Читайте также:
Оригинальное освещение в интерьере квартиры от MSWW

Розжиг печи «бубафоня»

Для начала, сними с баллона крышки, вытащим из печки поршень-пресс с воздуховодом. Наложим внутрь печки сухих дров. Порода дров — любая. Дрова именно кладем горизонтально, друг к другу как можно ближе. Если мы дрова поставим вертикально, то получим неприятный сюрприз.

Сюрприз будет следующий. Не сгоревшее вертикально стоящее полено, не даст возможности поршню опускаться на низ. Если так произойдет, в нижней камере будет полноценный костер. Топливо быстро сгорит. Режим работы печки будет вместо тления, горение. Про дым из воздуховода я вообще молчу, он обязательно появиться. Дрова не нужно укладывать выше уровня отверстия дымохода.

Далее необходимо прижать поршнем дрова и надеть на поршень крышку бубафони.

Как правильно поджечь дрова? Просто кинуть горящую спичку не получится. Она обязательно потухнет еще не достигнув дров. Мы поступим просто. Возьмем бумагу, ветошь или кусок бересты. Зажжем и бросим в печку.

Нужно подождать 20 минут, чтобы наша закладка хорошо разгорелась. Затем на воздуховоде прикроем задвижку. Воздух начнет поступать в печку в меньшем количестве. В первичной камере с дровами, дрова перестанут гореть, начнут тлеть. Пойдет выделение пиролизных газов. А газ нам необходим. Ведь установка — пиролизная! Так наша супер печка выйдет на свой рабочий режим.

Видео инструкция. Розжиг печи «бубафоня»

Рекомендации по увеличению КПД самодельной печи

Как увеличить КПД бубафони? Какая проблема мешает этому генератору тепла работать на полную катушку? Одна из проблем — корпус печки нагревается неравномерно. Из-за этого получаем плохой обмен тепла в помещении. Можно ли решить эту проблему? Конечно можно. Для решения этой проблемы, возьмем лист гофрированного металлопрофиля. Обернем его вокруг печки, получив защитную «рубашку» и приварим точечно профильный лист к баллону.

Можно кроме сварки найти другое решение. Это решать, думать вам. Воплотив это решение в готовую конструкцию, мы получим устройство печи длительного горения, формирующее поднимающиеся потоки воздуха. Снизу ребер будет подниматься холодный воздух. Пройдя вдоль корпуса баллона воздух нагреется и на выходе станет горячим.Плюс к этой доработке можно сделать следующее.

Обложить всю конструкцию кирпичом. Это позволит накапливать тепло от генератора, с отдачей его равномерно по всей площади строения достаточно долго. Кроме профильного листа можно использовать обрезки трубы. Подойдут профильные или обычные круглые трубы. Их приваривают
вокруг корпуса баллона, получают эффективную конструкцию для генерации тепла с равномерным обогревом.

Видео инструкция. Изготовление самодельной печки пиролизноготипа «бубафоня» самостоятельно

Видео: вариант печки бубафони из бочки

Видео: как можно усовершенствовать типовую печь бубафоню

Как сделать пиролизный котел своими руками

Поскольку котлы, работающие на твердом топливе, стали пользоваться повышенным спросом, их стоимость начала возрастать. Это касается как классических простых агрегатов, так и пиролизных и пеллетных установок. Один из вариантов уменьшения стоимости – заказывать у мастеров либо самостоятельно изготовить пиролизный котел своими руками.

Чертеж пиролизного котла

Исходные данные для вычислений

Существенное понижение цены самодельного агрегата достигается за счет правильного подбора и закупки материалов и комплектующих. Это можно осуществить как с помощью опытного мастера, так и самостоятельно, имея в своем распоряжении чертеж пиролизного котла. По нему определяется количество и номенклатура материалов с таким расчетом, чтобы не покупать их с большим запасом. Дополнительно сэкономить средства позволяет и самостоятельное выполнение работ, единственное условие – умение производить заготовительные и сварочные работы на высоком уровне. Водяная рубашка установки представляет собой сосуд, работающий под давлением, поэтому качество сварных швов должно быть высоким.

Перед тем как сделать пиролизный котел, нужно выяснить, какими должны быть его параметры. Главный из них – тепловая мощность, необходимая для отопления дома. Ее можно высчитать по общей площади всех этажей здания по принципу: на каждые 10 м 2 потребно 1 кВт тепловой энергии. Полученное значение умножается на коэффициент запаса, согласно нормативной документации он составляет 1.2. В реальной жизни лучше принимать коэффициент не менее 1.5, поскольку дрова разных пород имеет различную теплоту сгорания.

Пиролизные установки работают по одному принципу: газы, выделяющиеся из древесины при горении в топке, дожигаются во вторичной камере. А вот компоновка камер и расположение прочих элементов конструкции может быть разным, примеры конструктивных схем можно увидеть на рисунке.

Схема пиролизного котла

Конструктивные особенности

Чаще всего конструкция пиролизного котла, сделанного своими руками, предполагает устройство верхней топки, под которой находится вторичная камера. Такая компоновка наиболее проста в изготовлении и хорошо зарекомендовала себя на практике. Топка и камера сжигания газов облицованы изнутри огнеупорным кирпичом. Воздух подается принудительно вентилятором – нагнетателем через специальные отверстия, между камерами выполнен щелевидный проем, называемый рабочей форсункой. Габаритные размеры проема определяются мощностью установки.

Читайте также:
Потолок на кухне своими руками: руководство по установке

Факел пламени из форсунки нагревает днище камеры, под которым находится водяная рубашка. Нагретая вода поднимается и омывает дымогарные трубы теплообменника, по которым уходят продукты сгорания. Таким образом, схема пиролизного котла данной конструкции предусматривает двойной подогрев теплоносителя.

Для розжига дров в задней стенке топки устанавливается клапан прямой тяги, открываемый вручную с помощью рукоятки, вынесенной наружу корпуса. После того как топливо разгорелось, заслонку клапана закрывают, включают нагнетатель, и установка переходит в рабочий режим. Чтобы вся система работала устойчиво и эффективно, вначале потребуется сделать расчет пиролизного котла. Исходить надо из потребной тепловой мощности агрегата.

Выполнение вычислений

Первым делом нужно подобрать размеры проема форсунки. Самый простой способ – приобрести готовое изделие, рассчитанное под определенную мощность, такие имеются в продаже для установок разных производителей, например, ATMOS. Другой путь несколько труднее, зато гораздо дешевле: изготовить проем необходимого сечения в шамотном кирпиче, который будет уложен на днище топки. Габаритные размеры щелевидного проема для разных значений мощности представлены в таблице 1.

Потребная мощность, кВт 25 32 50 80 100
Длина проема, мм 120 140 150 200 200
Ширина проема, мм 30 30 30 30 40

Самодельный пиролизный котел длительного горения можно изготавливать с произвольными размерами топки, которые рассчитываются по такой схеме:

  • Теплота сгорания древесины – 2,8 кВт/кг, плотность – 400 кг/м 3 . Чтобы обеспечить мощность 10 кВт, нужно за 1 час сжигать 10 / 2,8 = 3,6 кг дров.
  • Учитывая, что между поленьями в топке остается пустое пространство, нужно принять коэффициент заполнения 0,5. Тогда полезный объем камеры на 1 час работы составит: 3,6 / 400 / 0,5 = 0,018 м 3 .
  • Приняв длину полена равной 0,6 м, а высоту первичной камеры – 0,5 м, высчитывается ее полезная ширина на 1 час работы: 0,018 / 0,6 / 0,5 = 0,06 м.
  • Чтобы загружать топливо 1 раз в 10 часов, полезный объем должен быть: 0,018 х 10 = 0,18 м 3 . Тогда при прежних значениях глубины и высоты полезная ширина будет: 0,18 / 0,6 / 0,5 = 0,6 м. Окончательные габариты – 0,6 м х 0,6 м х 0,5 м.

Самодельный пиролизный котел

Следующий шаг – подбор вентилятора – нагнетателя, который устанавливается на самодельные пиролизные котлы и обеспечивает подачу воздуха в обе камеры. Устройства подбираются по производительности, которая зависит от мощности установки, эти данные можно взять по Таблице 2.

Мощность установки, кВт 25 32 50 80 90 100
Производительность нагнетателя, м 3 /ч 98,5 195,9 242,2 253,2 284,8 316,5
Полезный объем топки, м 3 0,22 0,24 0,35 0,42 0,47 0,52

Дымовые газы, покидающие вторичную камеру, имеют достаточно высокую температуру. Чтобы не выбрасывать это тепло на улицу впустую, применяется жаротрубная схема изготовления пиролизного котла. В соответствии с ней, дымовые газы, проходя через дымогарные трубы теплообменника, охлаждаются до температуры 150–200 ⁰С, отдавая свою теплоту водяной рубашке. Чтобы рассчитать полезную площадь теплового обмена, нужно определить такие исходные данные:

  • температуру теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах t1 и t2;
  • температуру дымовых газов на входе в теплообменник и на выходе из него Т1 и Т2.

Далее, определяется разность температур ∆t= t1 – t2 и ∆Т = Т1 – Т2. После этого можно посчитать величину температурного напора τ, ⁰С:

τ = (∆Т – ∆t) / ln (∆Т / ∆t)

Площадь поверхности теплообмена S(м 2 ) находят по формуле:

  • Q– потребная мощность котельной установки;
  • k – коэффициент передачи теплового потока, принимается 30 Вт/м 2 ⁰С.

Проверить результат можно по Таблице 3, в которой представлены укрупненные значения площади поверхности теплообмена в зависимости от мощности агрегата.

Мощность котла, кВт 25 32 50 80 100
Smin, м 2 4,5 6,3 8,5 14,5 16,5
Smax, м 2 5,2 7,8 10,2 15,2 16,7

Изготавливая пиролизные котлы длительного горения своими руками, мастера зачастую устанавливают патрубок дымохода «на глазок», в то время как от правильной работы дымоходной трубы зависит КПД самого агрегата. Поэтому площадь сечения трубы, а потом и ее диаметр лучше определить по формуле:

  • ϑ – скорость дымовых газов, принимается равной 0,5 м/с;
  • L – расход газов, соответствует производительности вентилятора, м 3 /ч;
  • F – площадь сечения трубы дымохода, м 2 .

Через формулу площади круга находят значение диаметра трубы.

Рекомендации по выбору материалов

Чтобы сделать надежный пиролизный котел своими руками, нужно для топки взять легированную жаропрочную сталь толщиной не менее 5 мм, нельзя использовать простой низкоуглеродистый металл, он быстро прогорит. Жаропрочные марки сталей легированы хромом и молибденом, для их сваривания лучше применять соответствующие марки электродов. Чтобы корпус топки служил дольше, в местах с самой высокой температурой его надо облицевать изнутри огнеупорным кирпичом. То же самое делается и во вторичной камере.

Конструкция пиролизного котла

Для водяной рубашки можно брать обычную углеродистую сталь марки СТ 20 толщиной не менее 3 мм. Между наружной поверхностью топки и внутренней поверхностью водяной рубашки необходимо точечно приваривать ребра жесткости через каждые 15–20 см. Это будет предохранять внешнюю оболочку от разрушения при повышении давления и температуры теплоносителя в экстремальном режиме работы агрегата.

Читайте также:
Сколько электроэнергии потребляет электрический котел отопления

Жаротрубный теплообменник, которым снабжается пиролизный газогенератор, сваривается из нескольких труб, чья площадь наружной поверхности должна соответствовать или быть немного больше расчетной. Материал трубы – углеродистая сталь СТ 20, но если удастся найти жаропрочную, то это будет только лучше. Дверцы обеих камер сваривают двухслойными, закладывая внутрь асбест или другой теплоизоляционный материал, стойкий к высокой температуре.

Качественную сборку котла своими руками лучше производить в заранее подготовленном месте, где сразу можно будет выполнить его испытания. Если в наличии есть компрессор, можно проверить качество сварных соединений без заливки водой. Достаточно создать в рубашке избыточное давление и при этом промазать все швы мыльной пеной. В противном случае придется залить в рубашку теплоноситель, разжечь котел и внимательно наблюдать за всеми соединениями.

Для управления производительностью вентилятора потребуется приобрести комплект автоматики: контроллер и датчики. С их помощью автоматически регулируется температура теплоносителя в рубашке. Изготавливать и регулировать пиролизные котлы отопления своими руками не столь уж сложно, если есть соответствующие умения и навыки, а экономию средств можно получить значительную.

Как сделать котел пиролизного горения — видео уроки

На значительной территории России дрова по-прежнему самый доступный вид топлива и многие отапливаются дровяными котлами. Все бы ничего, но в обычных твердотопливных котлах закладка прогорает за 2-3 часа, что совсем неудобно — дом надолго не оставишь. Есть котлы длительного горения. В них одна закладка дров может гореть до 8-10 часов, но стоят они солидных денег. Однако, как обычно, выход есть — сделать пиролизный котел своими руками. Не сказать, что это простая работа — навыки сварки должны быть на высоком уровне, да и материалы стоят немало. Тем не менее, самодельных пиролизников много.

Принцип работы пиролизного котла

Применительно к отопительным котлам пиролизом называется горение топлива при недостаточном количестве кислорода. При этом топливо выделяет большое количество газов, практически все из них горючие. Эти газы направляются в специальную камеру сгорания и дожига, куда подается вторичный воздух. Газовоздушная смесь вспыхивает, выделяя большое количество тепла. Тепловой энергии выделяется намного больше, чем можно извлечь при обычном горении дров или угля. Дело в том, что многие из образовавшихся при горении топлива летучих веществ, имеют очень высокую температуру сгорания. В результате, из того же количества топлива, пиролизные котлы извлекают больше тепла.

Из-за особенностей процесса горения (выделения большого количества газов) такие установки называют еще газогенераторными котлами.

Конструктивная особенность пиролизных котлов — топка, состоящая из двух камер. В одну закладывается топливо (часто это верхняя часть топки), в ней же происходит выделение газов, и потому эта часть называется камерой газогенарации. Через неширокую горловину газы попадают во вторую камеру — дожига. Тут перемешиваются с вторичным воздухом, вспыхивают и сгорают практически без остатка.

Пиролизный котел с нижней камерой дожига

В среднем КПД пиролизников — выше 85%. Есть модели, способные выдавать 92% и даже немного больше. Но данные показатели возможны только и исключительно при использовании сухого топлива. Его влажность должна быть 5-8%. При 40% содержании влаги горение может полностью затухнуть, а при 20% просто буде неэффективным. И это — один из главных недостатков этой технологии: дрова и уголь приходится предварительно сушить, например, сделав площадку возле дымовой трубы. Просто дрова, просушенные в дровнике не пойдут, как и уголь, взятый из кучи на улице.

В видео продемонстрирован котел, в котором камера дожига находится вверху. Хотя котлы такого типа имеют более простое строение (образовавшиеся газы сами поднимаются вверх), самодельщики предпочитают камеру с нижним располодением камеры дожига (как на фото выше).

На что обратить внимание при изготовлении

Если вы собираетесь делать пиролизный котел своими руками, вам надо четко представлять не только механизм и принцип его работы, но и учитывать все неприятные моменты, которыми данные агрегаты обладают. В первую очередь необходимо сказать о том, что практически все пиролизные газы ядовиты. То есть, агрегат должен быть полностью герметичным, сварные швы должны быть высшего качества.

Кроме того, для обеспечения безопасности необходима система контроля за процессом горения (датчики температуры, дыма, наличия тяги) и автоматика, которая в зависимости от показаний датчиков регулирует процессы горения. Если самодельный пиролизный котел собираетесь делать на естественной тяге, автоматика может быть простейшей — энергонезависимой. При наличии вентилятора наддува для подачи воздуха в току, нужны уже более серьезные (и дорогие) устройства, а они питаются от сети 220 В. Работа котла такого типа без автоматики опасна, потому необходим источник бесперебойного питания, который обеспечит работу вентилятора и автоматики на 10-12 часов — время прогорания закладки.

Читайте также:
Описание, расшифровка и характеристики провода ПуГВ

Примерная компоновка пиролизного котла

Второй момент. В некоторых моделях пиролизников температура в активной фазе достигает 1000°C и выше. Обычная конструкционная сталь при таких условиях быстро прогорит. Чтобы котел существовал долго, необходима жаростойкая сталь и внутренняя футеровка самых термонагруженных частей. Если пиролизный котел делают своими руками, футеровку чаще всего делают из шамотного кирпича. В рабочей фазе шамот разогревается до малинового свечения и становится очень хрупким. Если, вдруг, вам придется в это время орудовать в печи, будьте аккуратны — повредить футеровку в данный момент легко, а ремонтировать — долго и сложно.

Сколько будут стоить материалы и запчасти

Сколько точно будет стоить пиролизный котел, сделанный своими руками, зависит от требуемой мощности и выбранной конструкции. Однако, если покупать жаростойкую сталь, колосники, делать футеровку, ставить автоматику (пусть и недорогую), сумма набегает 850-1200$. Это затраты на материалы и компоненты, но с самостоятельной сваркой. Они озвучены теми, кто уже пиролизник сварил и использует. Если за сварку придется платить, то расходы надо удвоить.

Как видим, в случае владения сваркой, экономия есть, но далеко не самая большая. Можно найти готовые варианты твердотопливный пиролизных котлов за 1500$. Хотя, как известно, дешевый товар имеет низкую цену не просто так. На чем-то там сэкономили. И даже можно предположить на чем: на футеровке. Именно секреты предохранения стенок топки от перегорания берегут производители больше всего, и тратят на исследования в этой области большие деньги. Потому качественное оборудование и стоит больших денег.

Пиролизный котел своими руками: инструкция и чертежи

Пиролизный котел – одна из наиболее современных и экономичных разновидностей отопительных агрегатов. Для работы такого котла подходит самое разнообразное твердое топливо – от дров и прессованных гранул до торфа и бытового мусора.

Пиролизный котел своими руками

Единственным существенным недостатком подобного оборудования является его высокая стоимость. Но при желании вы можете справиться с изготовлением котла своими руками. Для этого нужно досконально разобраться в схемах сборки и иметь навыки работы со сварочным оборудованием.

Пиролизный котел своими руками (характеристики такого котла представлены в таблице)

Таблица 1. Пиролизный, газогенераторный котел. Параметры при разных мощностях

Параметры Ед.изм. 15-25 кВт 20-30 кВт 40-50 кВт 80-100 кВт
Теплопроизводительность кВт 15-25 20-30 40-50 80-100
Объем камеры загрузки (газообразования) м3 0,13 0,15 0,22 0,52
Рабочее давление теплоносителя (не более) МПа 0,3 0,3 0,3 0,3
Рабочая температура воды. Максимальная / Минимальная 90 / 65 90 / 65 90 / 65 90 / 65
КПД при влажности топлива:20% / 40% % 90 / 82 90 / 82 90 / 82 90 / 82
Номинальное разрежение за котлом Па 25 25 25 25
Температура исходящих газов 140 140 140 150
Потребляемая электрическая мощность Вт 40 40 90 180
Напряжение питания В 220 220 220 220
Диаметр дымохода мм 194 200 200 219
Отапливаемая площадь (ориентировочно) м2 До 250 До 300 До 500 До 1000
Максимальная длина дров м 0,45 0,45 0,58 0,92
Габаритные размеры
Глубина * Ширина * Высота
мм 810 / 740 / 1130 810 / 740 / 1220 950 / 760 / 1350 1300 / 1030 / 1440
Вес кг 350 400 450 650
Топливо Дрова, топливные брикеты Дрова, топливные брикеты Дрова, топливные брикеты Дрова, топливные брикеты

Как работает пиролизный котел?

В основе работы котла лежит принцип пиролиза, суть которого заключается в термическом разложении твердого топлива при высокой температуре в условиях искусственно созданного дефицита кислорода. В результате топливо тлеет, разлагаясь на твердый остаток и пиролизный газ. Образующиеся газы также сгорают, что повышает теплоэффективность оборудования и делает расход топлива более рациональным.

Устройство котла

Дополнительным преимуществом рассматриваемых отопительных котлов является экологическая безопасность. В процессе пиролизного сжигания топлива выделяющиеся вредные компоненты смешиваются с углекислым газом и утилизируются. В результате в атмосферу выводится дым, не содержащий канцерогенов и прочих вредных веществ. Эта особенность позволяет топить котлы даже резиной, обрезками древесно-стружечных плит и прочими подобными материалами.

Как движется воздух в котле

Важно! Объем примесей типа резины и полимеров не должен превышать 20% от суммарного количества топлива.

Работа пиролизных котлов состоит из 4 основных этапов.

  1. На первом этапе топливо дополнительно сушится и разлагается на твердый остаток и газы.
  2. На втором этапе пиролизные газы сжигаются.
  3. На третьем этапе продувается пламя и тепло возвращается к топливу, что способствует выделению дополнительного количества тепла.
  4. На четвертом этапе оставшиеся продукты сгорания выводятся через дымоход.

Пиролизный котел

Разобравшись в особенностях работы котла, приступаем к его изготовлению. Начнем с подготовки необходимых материалов и инструментов.

Котел пиролизный Viessman Описание конструкции

Набор для работы

  1. Листовой металл толщиной от 0,8 мм.
  2. Огнестойкие кирпичи.
  3. Температурные датчики.
  4. Решетка колосника.
  5. Трубы диаметром 32 мм, 57 мм и 160 мм.
  6. Профилированные трубы в количестве 2 штук.
  7. Дверца зольника.
  8. Дверка для топливной камеры.
  9. Вентилятор.
  10. Гибкая пережженная проволока.
  11. Болгарка.
  12. Шлифовальные круги.
  13. Сварочный аппарат.

Порядок изготовления пиролизного котла

Прежде чем приступать к изготовлению котла, ознакомьтесь с некоторыми полезными рекомендациями. При условии их соблюдения готовое оборудование будет максимально производительным, эффективным и экономичным.

Полезные рекомендации

  1. Систему нужно укомплектовать вентилем для регулирования интенсивности движения теплоносителя.
  2. Для увеличения теплоотдачи трубу теплоносителя лучше сделать изогнутой, к примеру, в форме змеевика.
  3. Проем для загрузки топлива должен иметь прямоугольную форму. При этом дверцу отверстия следует укомплектовать стальной накладкой для уплотнения.
  4. Для контроля интенсивности поступающего воздушного потока система укомплектовывается ограничителем.

Инструкция

Первый шаг. Из листового металла вырезаем стенки корпуса котла в количестве 4 штук. В передней стенке вырезаем отверстия для топочной камеры и зольника.

Второй шаг. Вырезаем отверстия для трубников и дымососа.

Третий шаг. Соединяем вместе все металлические стенки, за исключением задней. Для этого используем сварочный аппарат. Тщательно отшлифовываем стыки между сторонами будущего отопительного котла.

Стенки котла Дверца Зольник

Четвертый шаг. Собираем теплообменник котла в соответствии с представленной схемой. Свариваем трубы.

Котел

Пятый шаг. Вставляем теплообменник в корпус котла. Убеждаемся в герметичности соединений с помощью компрессора. При отсутствии течей привариваем заднюю стенку корпуса.

Шестой шаг. Устанавливаем решетку колосника. Она разделит корпус котла на 2 камеры. В одной (нижней) будет тлеть загрузка, во второй – сгорать газы. Нижнюю камеру укомплектовываем воздуховодом, а после обкладываем огнестойким кирпичом с каждой стороны.

Корпус пиролизного котла изнутри

Седьмой шаг. Монтируем дверцы зольной камеры и топливника. Они должны максимально плотно прилегать к корпусу.

Восьмой шаг. Устанавливаем собранный котел на предварительно выложенную кирпичную опорную площадку.

Девятый шаг. Подключаем дымоход. Трубу для отведения дыма рекомендуется обернуть минеральной ватой для утепления.

Десятый шаг. Подключаем к агрегату водяной контур.

Одиннадцатый шаг. Устанавливаем дутьевой насос.

Котел Пиролизный котел своими руками

Дополнительно котел можно автоматизировать, установив систему температурных датчиков и регуляторов. Они будут контролировать интенсивность подачи воздуха.

Вытяжка около котла Блок автоматики (подключен насос, вытяжка и датчики)

Техника безопасности

При установке самодельного котла соблюдаем следующие важные правила:

  • для установки отопительного агрегата нужно выделить отдельную котельную;
  • в котельной нужно оборудовать эффективную вентиляционную систему. Минимальная площадь воздуховодного отверстия – 100 см 2 ;
  • расстояние между агрегатом и любыми другими поверхностями и предметами должно быть больше 20 см;
  • перед топкой котла укладываем на пол стальной лист толщиной не менее 3 мм;
  • котел устанавливаем на предварительно обустроенное кирпичное либо бетонное основание;
  • дымоотводящую трубу нужно качественно утеплить. Без теплоизоляции процессы образования конденсата, копоти и прочих неприятностей будут более интенсивными. Это отрицательно скажется на эффективности оборудования и сроке его службы.

В завершение выполняется проверка КПД котла. Для этого достаточно сделать тестовую загрузку топлива. Если выходящий дым не будет иметь угарного запаха, значит с КПД котла все в порядке и его можно использовать для обогрева дома безо всяких опасений.

Чем топить пиролизный котел?

Виды топлива

Для топки пиролизного котла можно использовать:

  • дрова;
  • торф в брикетах;
  • антрацит;
  • древесные гранулы и брикеты;
  • бурый уголь;
  • кокс.

Перечисленные виды топлива различаются по калорийности. От этого показателя напрямую зависит эффективность работы агрегата. Применение менее калорийного топлива может уменьшить КПД котла на 30% и более.

Чем топить котел Чем топить котел

Чаще всего для топки пиролизных котлов используют брикеты и пеллеты. Брикеты могут изготавливаться из древесины, соломы и торфа. Идеальный вариант – брикеты, изготовленные по методу прессования. Те же брикеты, которые изготавливаются из опилок, рекомендуется использовать только в комплексе с бурым углем либо дровами.

Для изготовления пеллетов тоже может использоваться древесина или солома. Материал прессуется подобно брикетам.

Нередко для топки пиролизных котлов используются дрова. Важно! Для обеспечения максимальной эффективности работы оборудования и уменьшения расхода топлива нужно использовать древесину влажностью не более 20%.

В целом же при выборе топлива следует учитывать особенности местности, в которой находится ваш дом. Если вы живете в окружении лесов, наиболее целесообразным вариантом будет использование дров. Жителям же степных полос, как правило, выгоднее топить углем.

Если в месте вашего проживания доступно любое топливо, выбирайте самое калорийное. Этим вы обеспечите наиболее высокий КПД оборудования при минимальном расходе.

Котел пиролизный

Цены на брикеты топливные

Советы специалистов по топке котла

Давайте посмотрим, что говорят профессионалы в отношении выбора оптимального вида топлива.

Так, при топке древесиной будет образовываться много дыма. Чтобы избавиться от сопутствующих этому неудобств, по краям загрузки нужно укладывать поленья более крупного размера, а в центр класть мелкую растопку.

В густонаселенных местностях рекомендуется воздерживаться от использования торфа, т.к. в процессе его сжигания выделяется большое количество углекислого газа и в атмосферу выводятся различные крупные частицы, что вряд ли понравится соседям.

Для эффективного использования антрацита нужен сильный очаг. Мощности пиролизного котла обычно не хватает для полного сжигания такого топлива. Чтобы уменьшить расходы, отсеивайте от пепла крупные уцелевшие фрагменты и используйте их повторно.

Таким образом, владея навыками работы со сваркой и следуя приведенным рекомендациям, вы сможете самостоятельно изготовить эффективный, надежный, безопасный и экономичный пиролизный котел.

Работа котла

Видео – Пиролизный котел своими руками

Пиролизный котел своими руками: устройство, схемы, принцип работы

Термин «пиролиз» подразумевает процесс, где имеет место замедленное сжигание твёрдого топлива с получением газовой среды. Несмотря на «профессорское» название сооружения, сделать пиролизный котел своими руками относительно несложно, и самоделки на практике встречаются достаточно часто.

Объяснение тому простое – газогенераторный котёл на дровах проще в обслуживании, зачастую эффективнее и экономичнее другого похожего оборудования. Давайте вместе разберемся, как работает такое оборудование и, что понадобится для его изготовления.

Принцип действия пиролизных котлов

Котлы систем обогрева, где в качестве топлива используются твёрдые горючие материалы, помимо классики, относятся также к пиролизным конструкциям. Обычно их называют газогенераторными котлами.

Чтобы лучше понять принцип работы домашнего пиролизного котла, логично внимательно рассмотреть устройство такой техники. Начнём с особенностей топки как основной части нагревательной конструкции. По сути, рабочая область топливной камеры пиролизных котлов разделяется на две разделённых камеры.

Одна из таких камер загружается твёрдым топливом – дровами, пеллетами, брикетами и т.п. Там начинается первичный процесс горения твёрдого топлива при ограниченной подаче воздуха. В таком состоянии топливо не горит, но тлеет. Газы, выделяющиеся при медленном горении, поступают в другую область камеры – активную, где уже при увеличенной подаче воздуха интенсивно прогорают.

Технически подобный процесс сжигания реализуется простым способом. Подобласти общей камеры попросту разделяются колосниковой решёткой и форсункой. Верхняя часть камеры – пассивная топка, нижняя часть камеры – активная топка. При этом следует учитывать конструктивную особенность – верхнюю подачу воздуха в топливную камеру (верхнее дутье).

Собственно, этим и отличается конструкция газогенераторного котла от классической однокамерной разработки, где применяется нижняя подача.

Технологически для устройства пиролизных котлов характерным моментом является также организация принудительной тяги. Конструкция двухступенчатой топки обладает завышенным аэродинамическим сопротивлением. Поэтому здесь никак не обойтись без установки воздушного насоса.

Как функционирует котёл на практике?

Практическое применение оборудования удобно рассмотреть пошаговым процессом:

  1. Загрузка дров – укладка на колосник верхней области камеры.
  2. Поджиг топлива и запуск в работу дымового насоса.
  3. Образование древесного газа при температуре 250-850 °С.
  4. Переход древесного газа в нижнюю область топки.
  5. Сгорание древесного газа при дополнительной подаче воздуха.

Далее полученное в нижней области топливной камеры тепло используется для нагрева теплоносителя. Теплоносителем может быть как водная среда, так и воздушная.

Если обратить внимание на все существующие конструкции домашних котлов, действующих на твёрдом топливе, главной альтернативой пиролизному котлу выступает конструкция традиционного исполнения.

Это похожий вариант котла на дровах, где действует одна неразделённая топка и работает принцип нижней подачи воздуха в камеру сгорания. Но такая система считается менее эффективной и неэкономичной по причине быстрого сгорания топлива.

Пиролизный котёл способен выдавать коэффициент полезного действия на уровне 85-95% при условии 100% нагрузки. Однако КПД резко падает, если нагрузка составляет менее 50%. Именно поэтому изготовители пиролизной техники рекомендуют пользователям эксплуатировать оборудование с максимальной нагрузкой.

Аналогичный подход справедлив и для самодельных конструкций, при условии их полного соответствия классической пиролизной схеме и требованиям эксплуатации.

Для «пиролиза» требования эксплуатации, надо заметить, достаточно жёсткие:

  • обязательное оснащение воздушным насосом;
  • допустимая влажность топлива не выше 25-35%;
  • нагрузка на оборудование не ниже 50%;
  • температура обратного теплоносителя не ниже 60 °С;
  • загрузка только крупным топливным массивом.

Также следует отметить дороговизну пиролизных систем промышленного изготовления. Наверное, поэтому пользуется высокой популярностью вариант “сделай сам”.

Самодельный пиролизный котёл

Как правило, при изготовлении подобной отопительной техники своими руками за основу берётся популярная схема Беляева. Нельзя сказать, что это простое решение, которое позволяет изготовить нагреватель без проблем. Но, пожалуй, одно из тех решений, которое действительно можно реализовать.

Для производства оборудования по этой схеме мастеру потребуется:

  • труба металлическая (d = 32; 57; 159 мм);
  • труба профильная (s = 60х30; 80х40; 20х20 мм);
  • стальная полоса (20х4; 30х4; 80х5 мм);
  • кирпич шамотный;
  • металлический лист;
  • воздушный насос;
  • температурный датчик.

Также необходимо иметь полный набор слесарного инструмента, плюс сварочный аппарат (и навыки сварщика, соответственно). Работу по изготовлению пиролизного котла своими руками явно не осилить в одиночку. Как минимум нужен один помощник.

Первым делом, в соответствии с выбранной схемой необходимо приготовить листовые детали сооружения. Рекомендуется заготовить листовые панели, обрезая их по размеру профессиональным точным оборудованием.

Применение для резки ручного инструмента типа «болгарки» также требует некоторых навыков работы и соблюдения техники безопасности при работе, но не обеспечивает точность реза, что впоследствии сказывается на качестве исполнения сварки. Этот момент следует учесть. Разумное решение по нарезке листов металла – заказ в механической мастерской.

Сборка внутренних частей оборудования

Из одной части металлических листов необходимо сделать топливную камеру. Для этого материал, соразмерный схемным параметрам, соединяется и сваривается. Должна получиться двухкамерная конструкция, которую следует дополнить воздуховодами.

Эти элементы топливной камеры делаются из металлического швеллера или же для изготовления применяют профильную трубу. По всей площади фронтальной стороны воздуховода высверливаются отверстия.

Ниже по уровню, в области активной топочной камеры, на стенке, расположенной поперёк воздуховодам, врезается металлическая труба (вторичный подвод воздуха). Далее начинается работа с трубами, так как подошла очередь сборки трубчатого теплообменника.

Эту часть пиролизной системы делают из металлических труб d=57 мм:

  1. Берётся два металлических листа по размеру чертежа и делается разметка.
  2. На основе разметки под расположение труб по листу вырезаются отверстия d=60 мм.
  3. Нарезаются трубы d=57 мм по размеру длины.
  4. Концы труб вставляют в отверстия одного листа и обваривают.
  5. Повторяют операцию с другим листом.

На выходе должен получиться готовый теплообменник, который скрепляется с корпусом котла там, где указывает схема.

Рядом с теплообменником (по верхнему уровню) устанавливается дроссельная заслонка. Эта деталь оснащается рукояткой и также приваривается к сооружению. Торцевая часть корпуса дросселя закрывается куском листа с патрубком под дымовую трубу.

Далее останется только сварить переднюю панель топливной камеры с окнами для дверей под каждую из двух секций и модулем для воздушного насоса.

Перед тем как ставить фронтальную панель, внутреннюю часть камер сгорания необходимо усилить шамотным кирпичом. Этот материал режется по размеру, некоторая часть под углом. Кирпич обтачивается и подгоняется по месту укладки.

Обработке шамотным кирпичом подвергаются обе рабочих секции топливной камеры котла. При этом аккуратно обкладываются места области заслонок воздухоотводящих (подводящих) труб. После выкладки кирпичом, устанавливается фронтальная панель.

По сути, основную сборку пиролизного котла на этой стадии можно считать завершенной. Собранную конструкцию необходимо обработать – убрать окалину от сварки, подчистить сварные швы, подровнять, если где-то имеются небольшие неровности.

На следующем этапе – заключение собранной конструкции в герметичный корпус. Эта часть сооружения также делается из металлических листов. Однако прежде нужна опрессовка.

Тестирование и окончательная сборка конструкции

Собранную конструкцию необходимо испытать. Обязательные действия – проверка на герметичность области котла, где должен циркулировать теплоноситель. Для проведения опрессовки теплообменника временно устанавливают заглушки на патрубках подачи и возврата теплоносителя.

Затем теплообменник заправляют водой. Желательно использовать горячую воду из сети отопления или ГВС, чтобы иметь возможность проверить сварные швы в условиях теплового расширения металла.

При условии отсутствия утечек по швам теплообменника воду сливают и приступают к обрамлению конструкции пиролизного котла внешними металлически панелями. Также на этом этапе изготавливаются и навешиваются двери окон секций камеры сгорания.

Двери пиролизной установки требуют исполнения с учётом высокотемпературных условий эксплуатации. Поэтому делают (или применяют уже готовыми) эти конструктивные элементы обычно из чугуна с дополнительным температурным усилением шамотным кирпичом.

Завершающий этап – установка пиролизного котла по месту его будущей эксплуатации. Монтаж конструкции ведётся на фундаменте или на бетонной плите. Высоту фундамента (плиты) относительно уровня грунта рекомендуется выдерживать размером не меньшим чем 100 мм.

После установки и баланса по уровням нижняя часть котла закрепляется к фундаменту. Останется присоединить дымовую трубу, установить воздушный насос и подключить линии подачи/выхода теплоносителя.

Изготовление пиролизной конструкции котла самостоятельно – это работа, требующая значительного вложения сил. Конечно же, не обойтись и без накладных расходов в плане финансовых средств.

Возможно, по закупке материала и по обращениям к сторонним услугам затраты окажутся меньше, чем стоимость оборудования промышленного изготовления. Однако разница, скорее всего, будет не столь существенной. Но главный вопрос не в деньгах.

Выводы и полезное видео по теме

О самостоятельном изготовлении котла пиролизного действия:

Технически самостоятельное производство пиролизных котлов без наличия соответствующей базы является крайне сложным процессом. Также необходимы профессиональные навыки в работе с металлом, чёткое понимание инженерных схем и технологических тонкостей изготовления котельного оборудования. Без всего этого не стоит даже браться за работу.

Если вы обладаете необходимыми знаниями и умениями, и можете дать ценный совет по сборке пиролизного котла другим посетителям сайта – оставляйте, пожалуйста, свои комментарии, делитесь секретами мастерства, задавайте вопросы в блоке под статьей.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: