Как сделать пиролизный котел своими руками – чертежи и схемы. Пиролизный котел длительного горения своими руками


Пиролизный котёл своими руками

Сэкономить на отоплении можно с помощью установки пиролизного котла. В данной статье мы расскажем как сделать пиролизный котел своими руками.

Технически наиболее совершенными считаются котлы, в которых происходит полное сжигание топлива с максимально возможным поглощением выделяемой теплоты. Поскольку схемы такого рода доступны широкому кругу людей — попробуем разобраться с самостоятельным изготовлением пиролизного котла для больших порций горючего.

 

За счёт чего возможна длительная работа

На открытом воздухе даже отчасти сырые дрова сгорают очень быстро — буквально за 1–1,5 часа. Причиной всему свободный доступ кислорода — в закрытой топке котла он отсутствует, с помощью заслонки поддува дозируется порция поступающего кислорода, и горение происходит менее интенсивно.

Одной из главных проблем такого способа сжигания органического горючего оказалась его способность «гореть» даже без доступа кислорода. При высоких температурах происходит пиролиз — термическое разложение твёрдого топлива на летучие газообразные соединения. Кислород для этого процесса не нужен, достаточно разогреть закладку до 400–500 °С. При этом происходят колоссальные потери теплотворности — наиболее энергетически ценная составляющая угля или дров попросту выносится остаточной тягой в дымоход, не успевая прогорать полностью.

Пиролизный котёл на дровах: 1 — поддувало; 2 — камера загрузки топлива и газификации; 3 — теплобменник; 4 — камера сгорания; 5 — камера дожигания; 6 — дымоход

В конструкции каждого современного котла на твёрдом топливе должна быть предусмотрена дополнительная подача воздуха для догорания выделившихся газов. При этом интенсивность и скорость сгорания закладки регулируется не объёмом поступающего кислорода, а температурой нагрева топлива. Действительно, если разогреть всю закладку сразу, то горючие газы выделятся очень быстро и о продолжительной работе котла придётся забыть. Однако если нагревать твёрдое топливо отдельными порциями, возможно постепенное его разложение в генераторной камере и эффективное полное сгорание во втором отделении топки. При этом поток газов инвертируется, они движутся сверху вниз под действием тяги, созданной эжекцией.

Конструкция пиролизного котла длительного горения: 1 — пиролиз твёрдого топлива; 2 — камера сгорания; 3 — нижняя дверца; 4 — подача вторичного воздуха; 5 — подача первичного воздуха; 6 — верхняя загрузочная дверца; 7 — камера газификации; 8 — дымосос

 

Материал изготовления

Пиролизные котлы характеризуются повышенной температурой рабочей зоны. В камере газификации горения не происходит, однако обратный поток тепла способен разогревать стенки до 500–600 °С. Наибольшему температурному воздействию подвергается низ газогенераторного отсека — именно эта часть контактирует с воспламеняющимися газами и испытывает серьёзную термическую нагрузку. Рекомендуется низ камеры закладки выполнять в виде чугунного колосника или специального огнеупорного изделия с тонкой прорезью либо рядом небольших отверстий.

Основная трудность в самостоятельном изготовлении котловой техники заключается в выборе подходящей марки стали, которая поддаётся обработке в домашних условиях без специального оборудования. Наиболее пригодными в этом плане считаются стали аустенитного и аустенито-ферритного класса с умеренным содержанием хрома и никеля. Примерами марок таких сталей можно назвать 12Х18Н9Т, 08Х22Н6Т или AISI 304.

Технология сварки таких металлов признаётся умеренно сложной, но воспроизводимой в кустарных условиях с применением дуговой сварки покрытыми электродами без защитной среды. Основным фактором, ухудшающим качество сварной конструкции, считается образование горячих и холодных трещин, обусловленное высокой разницей температур на относительно малом линейном участке металлического изделия.

Для устранения негативных факторов термического воздействия используют следующие технологические приёмы:

  1. Нарезка деталей с плавной подачей режущего инструмента, чем исключается перегрев кромок.
  2. Ограничение плотности сварочного тока на 20–25% по сравнению с конструкционной сталью, сварка в мягких режимах.
  3. Ограничение температуры сварочной ванны, выполнение многопроходного шва с высокой скоростью без боковых колебаний.
  4. Правильная разделка соединяемых кромок согласно ГОСТ 5264 и их зачистка металлической щёткой.
  5. Подкладка под изнанку шва металлического теплоотвода, поковка шва в процессе остывания.

И, конечно же, следует сделать правильный выбор содержания легирующих добавок в стержне электрода, чтобы обеспечить содержание феррита в структуре шва порядка 5–8%. К использованию рекомендованы электроды марок ЦТ-15 и ЦТ-16, а также специальные электроды 6816 MoLC или ROST 1913.

После сваривания конструкций рекомендуется их первичный отжиг при температуре не менее 700 °С в течение 2,5–3 часов. Достаточно загрузить внутренность сваренного корпуса каменным углём и разжечь горючее, обеспечив слабый принудительный поддув. Перед проведением отжига желательно протравить сварочные швы специальной пастой, соответствующей используемой марке стали.

 

Определение размеров и мощности

Прежде чем приступить к изготовлению пиролизного котла, следует провести расчёт размеров камер топки и дополнительных отсеков. В качестве исходных данных принимается требуемая теплотворная мощность, определяемая с учётом КПД самодельного котла порядка 75–80%. В домашних условиях можно изготовить твердотопливные котлы мощностью до 20–25 кВт, более производительные агрегаты требуют использования жаропрочных сталей значительной толщины, которые плохо поддаются свариванию в домашних условиях.

Мощность котла и продолжительность его работы определяются объёмом камеры газификации. Без учёта КПД теплотворность большинства распространённых пород древесины составляет около 4–5 тыс. ккал/кг, что примерно соответствует 4–4,5 кВт·ч тепловой мощности. Эти значения применимы только для древесины с влажностью не более 25%. Суть расчёта проста — определить требуемую мгновенную мощность и умножить её на количество часов работы. Стоит помнить, что пиролизные котлы даже совершенных конструкций имеют предельную продолжительность работы не более суток, а самостоятельно произведённые агрегаты следует рассчитывать максимум на 12–15 часов непрерывного горения.

Объём камеры закладки определяется из расчёта 2 литра на каждый килограмм дров. К полученному значению нужно добавить около 30%, ведь в пиролизном котле используют неколотые чурки, которые невозможно уложить вплотную. Размер камеры сгорания газов должен составлять не менее 30–40% от объёма камеры газификации. Наиболее выгодной считается структура котла, в которой две камеры расположены одна над другой, имеют одинаковую форму, но отличаются по высоте.

 

Сборка двухкамерной топки

Материалом для изготовления стенки камер лучше выбрать горячекатаный лист толщиной не менее 8 мм, в идеале — 10–12 мм. Чем толще металл, тем сложнее процесс сваривания, однако конструкцию из слишком тонкой стали гарантированно поведёт и выкрутит в непредсказуемых направлениях. Именно поэтому среди деталей, из которых собирается котёл, не должно быть мелких элементов с соотношением сторон более 2:1.

Основа двухкамерной топки — наружные боковые стенки. Они общие для обеих камер, соединяются посредством передней стенки, в которой проделаны два прямоугольных отверстия для дверец. Нижнее отверстие предназначено для обслуживания камеры сгорания, его высота должна быть порядка 120–150 мм, ширина — не менее 300 мм, располагается отверстие с отступом в 150 мм от нижнего края. Верхнее отверстие предназначено для загрузки камеры газификации, чем оно будет больше — тем лучше, располагаться отверстие должно не ближе 100 мм к верху камеры. Снизу и сзади топка замыкается цельными листами, которые вырезают по внешним габаритам топочной камеры, но не приваривают до окончания сборки внутренних деталей. Сверху котёл накрывается листом номинального сечения.

 

Пример размеров пиролизного котла

Разделять камеры газификации и сгорания будет цельная плита, ширина которой соответствует внутреннему расстоянию между стенками, а длина — на 400 мм меньше. В задней части плиты вертикально приваривается цельная перегородка, которая отделяет камеру загрузки по всей высоте, по центру вдоль горизонтальной части вырезается отверстие шириной 50 и длиной в 400–600 мм. Собранную Г-образную перегородку не приваривают до завершения сборки теплообменника.

 

Теплообменник для пиролизного котла

Наилучшей конфигурацией теплообменника самодельного пиролизного котла будет водяная рубашка нижней камеры и дымоходного канала. Это не самый эффективный тип, однако производство собственного сотового теплообменника вызовет неизбежные трудности либо с поиском труб соответствующей марки стали, либо со свариванием разнородных деталей.

Сборку деталей теплообменника проводят на том этапе, когда у котла сварены дно, передняя панель и две боковые стенки. Доступ для сварочных работ обеспечивается с задней стороны котла. Первым делом устанавливается верхняя перегородка рубашки. Это прямоугольная плита по внутренней ширине топки и на 200 мм меньше глубины камеры сгорания. По бокам плиты нужно удалить два прямоугольных фрагмента шириной по 100 мм таким образом, чтобы в передней части плиты осталось два выступа длиной по 200 мм. Полученная деталь приваривается к стенкам и передней панели заподлицо с нижним краем проёма дверцы камеры сгорания. При этом вырезы в перегородке образуют каналы для циркуляции между нижней зоной и боковыми стенками теплообменника.

Внутренние стенки рубашки выполняются по краю проточных каналов, имеют высоту камеры сгорания и примыкают вплотную к передней панели. Сверху их накрывают двумя полосами шириной по 100 мм.

По длине теплообменник не достаёт до задней стенки котла порядка 200 мм и примерно на такое же расстояние боковые каналы выступают за Г-образную перегородку между камерами. Когда она будет установлена, останется только сформировать двойные стенки дымоходного канала, вырезать его выходное отверстие, закрепить заднюю стенку котла и врезать резьбовые штуцеры для подключения к отопительному трубопроводу. Врезка обратки выполняется в одном из передних нижних углов рубашки, подачу врезают в любой наивысшей точке рубашки дымохода.

Обратите внимание, что камера сгорания ограничена со всех сторон водяной рубашкой, кроме перегородки с камерой газификации. Это необходимо для передачи тепла, обеспечивающего термическое разложение топлива. При этом прогреваться будет не вся закладка сразу, а только её слои, примыкающие к разогретым стенкам.

 

Дополнительное оборудование

К сожалению, пиролизные котлы не являются энергонезависимыми. Из-за реверсного потока газов требуется принудительный наддув. Для моделей мощностью до 15 кВт он реализуется дутьевым вентилятором, который монтируется на нижней дверце. При этом пополнение загрузки в процессе горения невозможно.

Более мощные котлы комплектуются вентилятором-дымососом, который устанавливается на верхней стенке корпуса на выходе дымоходного канала. При этом исключается появление обратной тяги и дверцу камеры газификации можно без последствий открывать даже в процессе горения.

Особое внимание нужно уделить температуре теплоносителя внутри рубашки. После выхода котла на режим она не должна быть меньше 60 °С для исключения образования конденсата. Эта задача решается путём установки узла автоматической рециркуляции, подмешивающей воду из подачи в обратку. Также требуется установка группы безопасности для закрытых отопительных систем и основного циркуляционного насоса. опубликовано econet.ru 

 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet

econet.ru

Самодельный пиролизный котёл: чертежи, расчёт, наладка, видео

Самодельный пиролизный котёл

Пиролизные котлы давно завоевали популярность у владельцев частных домов — по значению КПД они приближаются к газовому оборудованию, при этом могут быть установлены даже в любом доме и не зависят от наличия газа и электричества. Пиролизный котел можно сделать самостоятельно, сэкономив немало денег.

Отличия и преимущества

В обычных дровяных котлах и печах с водяным отоплением древесина сгорает довольно быстро, и одной загрузки дров хватает на 3-4 часа. Отопительное оборудование при этом требует постоянного внимания, ведь если огонь в топке потухнет, то теплоноситель остынет, и в доме станет холодно. Эта особенность твердотопливных котлов часто вынуждает домовладельцев устанавливать дополнительный электрообогрев или устанавливать котел длительного горения.

Котлы пиролизного типа, отличаются длительным временем работы на одной загрузке. Они могут использовать в качестве топлива дрова или пеллеты — прессованные отходы деревообработки. Длительность работы таких моделей обусловлена особым режимом работы, основанном на пиролизе.

Видео: принцип работы котла

Пиролиз — что это такое, и как его используют в котлах

Процесс горения древесины достаточно сложен. Она состоит из волокон целлюлозы, скрепленных связующим веществом — лизином. При нагреве эти связи разрушаются, и начинается выделение газа, а древесные волокна начинают темнеть и обугливаться. Газ, называемый пиролизным, содержит горючие элементы, в том числе водород. Нагреваясь от горячей поверхности тлеющего полена, он воспламеняется и образует яркий огонь.

Повышенное содержание кислорода в зоне горения увеличивает размер пламени. Это можно заметить при открывании топочной дверки — дрова сразу начинают гореть ярче. Сгорание пиролизных газов сопровождается активным выделением тепла, от чего тление дров усиливается, и очень скоро они сгорают до углей. Пламя при этом может достигать высоты более метра, при этом греется не только печь, но и дымоход, а горячие, не до конца прогоревшие газы с высоким содержанием сажи выходят в трубу.

Конструкция пиролизного котла позволяет сжигать дымовые газы в отдельной зоне дожига. При этом дрова в зоне газогенерации тлеют долго и равномерно, с постоянной температурой. Чтобы избежать активного горения топлива, поступление воздуха в загрузочную камеру ограничивают с помощью заслонки. К зоне дожигания газов воздух, напротив, нагнетают, иногда с помощью вентилятора, но чаще — с использованием естественной тяги.

Конструкция

Внешне котел пиролизного типа не сильно отличается от твердотопливного аналога. В корпусе из стали или чугуна расположена топка, оснащенная дверкой или люком для загрузки топлива. Топка может быть разделена на камеры газогенерации и дожига с помощью перегородок, но иногда деление условное, и процессы происходят в разных зонах топки.

Для чистки от золы в нижней части камеры загрузки топлива расположен колосник, а ниже — зольник с дверцей или ящиком для сбора золы. Отдельной дверцей для прочистки оснащается также зона дожига, так как в ней часто образуется сажа, и требуется ее прочистка.

Рядом с топкой расположен теплообменник, по которому циркулирует выбранный для системы отопления теплоноситель: антифриз, тосол или специально подготовленная вода. Он оснащен двумя штуцерами для подключения труб отопительного контура.

Для отвода дыма предназначен подключаемый к дымоходу патрубок, подсоединенный к топке в зоне дожига. Он может быть оснащен датчиками температуры и шибером для регулирования тяги.

Уровень автоматизации котла зависит от модели, при этом стоит отметить, что котлы с регулированием процесса горения энергозависимы, их установка возможна только при наличии бесперебойного электроснабжения.

Видео: конструкция пиролизного котла

Достоинства и недостатки

    Несомненное преимущество, благодаря которому пиролизные котлы по удобству использования приближаются к газовым — это эффективность и высокий КПД. Но этим перечень достоинств котла не ограничивается, их отличают также:
  • длительная работа на одной загрузке топливника — до 48 часов в мощных моделях, до 18 часов — в бытовых;
  • доступность и разнообразие потребляемого топлива — пиролизные котлы могут работать также на пеллетах, брикетах, стружке и обрезках досок, а некоторые модели даже на опиле;
  • котлы имеют компактные размеры, для их установки достаточно небольшого отдельного помещения;
  • температура дыма на выходе из котла невысока, максимум 200 градусов в режиме растопки, что позволяет использовать недорогой и удобный в сборке металлический сэндвич-дымоход;
  • дым содержит незначительное количество сажи, не загрязняет атмосферу и кровельное покрытие;
  • современные модели оснащены автоматическим регулятором тяги, позволяющим установить режим отопления и не тратить время на регулирование режима;
  • срок использования котла — от 15 лет.

Недостатки котлов пиролизного типа:

  • требовательны к влажности используемой древесины, она не должна превышать 20 процентов;
  • требуют правильного монтажа отопительного контура, о чем будет рассказано ниже;
  • покупные котлы, особенно чугунные модели, довольно дорогие, по цене сравнимы с газовым оборудованием.

Как можно заметить, все недостатки пиролизных котлов устранимы за счет правильной эксплуатации. А уменьшить стоимость отопительного оборудования можно, сделав самодельный котел — это вполне реально, если провести расчет тепловой мощности, а также найти готовые чертежи или сделать их своими руками по эскизам опробованных моделей.

Чертежи и описание

Самодельный пиролизный котёлПредлагаемый для сборки самодельный котел, представленный на чертеже, выполнен своими руками по типу пиролизного котла верхнего горения с принудительным наддувом воздуха в камеру сгорания.

Принцип его действия таков:

  • в топливник через дверку, расположенную в верхней части корпуса, закладывают разовую порцию топлива и разжигают их сверху;
  • вентилятор-дымосос, установленный в верхней части корпуса, направляет выделяющийся при горении дым в камеру дожигания;
  • там происходит окончательное догорание газов и содержащихся в них горючих включений;
  • дым отводится через дымовой патрубок, расположенный в задней части котла, в дымоход;
  • зола, образующаяся при топке, через колосниковую решетку попадает в зольник, который находится ниже топочной камеры;
  • топку окружает водяная рубашка, играющая роль теплообменника и термоизоляции стенок котла;
  • вода в теплообменник поступает через нижний штуцер, расположенный в задней части котла, а отводится в систему — через верхний;
  • на верхней плоскости котла расположен контроллер, позволяющий регулировать режим, а внутри теплообменника — температурный датчик.

На чертеже представлены размеры котла и обозначения его конструктивных частей. Часть размеров обозначена буквенным кодом — их уточняют по таблице и выбирают по желаемой мощности котла. Эти размеры определены тепловым расчетом, от них зависит правильная и бесперебойная его работа.

Чертёж пиролизного котла

Таблица размеров

Материалы и инструмент, необходимые для сборки

    Корпус котла делают своими руками из листовой стали и металлических труб с помощью сварки. Поэтому перед его изготовлением необходимо подготовить:
  • сварочный инвертор, электроды;
  • болгарка с отрезными и шлифовальными кругами;
  • дрель с набором сверл по металлу;
  • электролобзик.

Материалы и их примерное количество:

  • 3 листа стали стандартного размера 1250х2500 мм, толщина 4-5 мм, лучше холодный прокат — его меньше ведет при скачках температуры;
  • 2 листа оцинкованной стали 1250х2500 мм, толщина 1,5-2 мм;
  • металлическая труба Ø32 мм, толщина стенок 3,2 мм;
  • металлические трубы Ø57 мм, толщина стенок 3,5 мм;
  • металлическая труба Ø159 мм, толщина стенок 4,5 м, общая длина 0,5 м;
  • профильная труба двух сортотипов: 60х30х2 и 80х40х2;
  • фурнитуру для дверок — ручки, задвижки;
  • метизы;
  • шамотный кирпич для футеровки топки;
  • асбестовый шнур для термоизоляции дверцы.

Точное количество материала необходимо уточнить по рабочим чертежам. Кроме этого, необходимо подготовить дымосос — вентилятор необходимой мощности, термодатчик, контроллер и источник бесперебойного питания на ~220 В. Мощность вентилятора определяется с помощью расчета.

Для уменьшения веса котла для внешних стенок теплообменника можно взять сталь толщиной 2 мм. Они нагреваются меньше, чем до 100 градусов, поэтому не подвержены деформации.

Технология сборки

    Последовательность операций может быть различной, но опыт мастеров показывает, что сборку котла своими руками лучше проводить так:
  1. По приведенному базовому чертежу выполняют рабочий, с размерами, уточненными по таблице и расчету.
  2. Из листов металла и труб болгаркой вырезают заготовки для сборки агрегата. Отверстия для труб и штуцеров выполняют с помощью дрели и электролобзика или плазмореза — второй вариант предпочтительнее, так как позволяет сделать идеально ровный срез.
  3. Сваривают топочную камеру из металла 4-5 мм толщиной. Вваривают перегородку, образующую дымооборот в задней части топки. Между загрузочной камерой и зоной дожига из уголка или стальной полосы делают опору для колосника. Колосник лучше устанавливать чугунный — он прослужит дольше, а при деформации или прогорании можно легко его снять и заменить.
  4. К камере в верхней его части приваривают дымовой патрубок и трубу с заслонкой для подачи воздуха. На выходе предусматривают посадочные места для дымососа.
  5. Выполняют проемы для дверок топочной и зольной камеры из обрезков металла.
  6. Наваривают перемычки, которые будут соединять внутреннюю и внешнюю стенки теплообменника и компенсировать перепады давления. Их можно сделать из стальной полосы. Перемычки должны располагаться вертикально, чтобы не мешать естественной циркуляции теплоносителя.
  7. Постепенно приваривают внешние стенки теплобменника, соединяя их с перемычками. В отверстия на задней стенке котла приваривают штуцера для подачи воды в систему.
  8. Делают из листового металла дверцы. Их выполняют двойными со слоем теплоизоляции — асбестовой тканью. Дверки крепят к котлу на петли или продумывают другой тип крепления.
  9. Топку в зоне дожига футеруют шамотным кирпичом в четверть кирпича на жаропрочный раствор.
  10. К котлу приваривают или крепят на болты регулируемые ножки, позволяющие выставить его строго горизонтально.
  11. Корпус шлифуют, удаляют окалину, после чего своими руками покрывают его жаропрочной краской из баллона.
  12. Устанавливают дымосос между дымовым патрубком и дымоходом, подключают его к сети.
  13. На верхней части котла устанавливают контроллер, а датчик размещают в теплообменнике рядом с выходным штуцером.

На этом сборка котла закончена, и можно подключать его к системе отопления и приступать к наладке.

Подключение котла к отопительному контуру

Принудительная система отопления с насосомКотлы длительного горения, сделанные своими руками, могут работать в системах с естественной или принудительной циркуляцией — их конструкция достаточно надежна. Системы с естественной циркуляцией монтируются с соблюдением угла наклона труб, с принудительной — с подключением циркуляционного насоса нужной мощности, которая определяется расчетом.

Из-за склонности к низкотемпературной коррозии теплообменника рекомендуется обязательно контролировать температуру воды на входном штуцере. Она не должна опускаться ниже 60 градусов Цельсия. Для того, чтобы поддержать ее в этих пределах, между прямой и обратной трубой делают перемычку, с помощью которой обратку разбавляют горячей водой до нужной температуры.

Наладка и включение

Перед включением котла в работу необходимо заполнить систему теплоносителем. Наладка заключается в выборе режима подачи воздуха в камеру дожига, тем самым регулируется интенсивность горения газов и температура в топке.

Косвенно можно определить оптимальность режима работы по дыму, выходящему из трубы: если он не имеет резкого запаха и серого оттенка, значит, топливо сгорает полностью, и режим выбран правильно.

Первые несколько дней самодельный котел работает в режиме тестирования. В это время лучше не оставлять его без присмотра и использовать только качественное топливо, а камеру загружать на 2/3 загрузки. После тестирования котел можно запускать на полную мощность и наслаждаться теплом в доме.

gidpopechkam.ru

Пиролизные котлы длительного горения своими руками | Отопление

Главная » Отопление

Как собрать своими руками пиролизные котлы длительного горения?

  • Топливо для пиролизного котла
  • Плюсы и минусы котлов
  • Сборка котла своими руками
    • Материалы и инструменты
  • Схема сборки котла
  • Монтаж котла в доме

Сегодня для отопления и подачи горячей воды используются различные типы котлов и систем. Не исключение из этого списка #8211 пиролизные установки. Пиролизные котлы длительного горения представляют собой печи, которые сжигают древесный газ, выделяя при этом большое количество тепла. Топливо в таких котлах сгорает без остатка, сам котел имеет сразу 2 камеры сгорания. Есть дополнительная камера для небольшого количества отходов.

Схема твердотопливного котла.

В верхнюю камеру загружают приготовленное топливо, тут же будет происходить первый этап его распада. В эту камеру воздух не поступает, т. е. происходит экзотермическая реакция. Температура сжигания составляет около 200-800°C, образуется 2 компонента вторичного продукта #8211 это пиролизный газ и древесный уголь. На втором этапе начинает выделяться тепло, которое используется для просушки топлива, подогрева воздуха, который поступает в камеру сгорания.

Топливо для пиролизного котла

Необходимо отдельное внимание уделить качеству топлива. Влажность древесины не должна быть больше 20%. Но работать печь может и при влажности в 50%, хотя это и не столь желательно. Необязательно использовать одно только дерево, топить котел вполне можно и торфом, углем. Но данные виды топлива не гарантируют должной теплоотдачи, т. е. пиролизный газ не будет вырабатываться в должном количестве.

При закладке дров необходимо следить, чтобы все поленья были должного качества, только в этом случае будет достигнут желаемый тепловой эффект.

Вернуться к оглавлению

Плюсы и минусы котлов

Котлы длительного горения, своими руками выбранные, характеризуются не только достоинствами, но и некоторыми недостатками.

Пиролизный котел своими руками

Содержание

Нынешний рынок отопительных приборов поражает своим разнообразием, но, по мнению многих специалистов, самыми эффективными и практичными являются газогенераторные твердотопливные котлы. Они имеют достаточно высокий КПД, в некоторых моделях  до 90% и даже выше. Принцип работы твердотопливного газогенераторного котла заключается в использовании «медленного» горения в условиях недостатка кислорода. В результате образуется большое количество горючих газов, которые потом сжигаются во второй камере. В качестве горючего можно использовать дрова, торфяные брикеты, солому, каменный уголь, пеллеты, опилки, а также бытовой мусор.

Пиролизные отопительные котлы пользуются довольно неплохим спросом, однако, стоимость их доступна далеко не каждому. В зависимости от типа конструкции, мощности агрегата и фирмы производителя предложения стартуют от 500€. Поэтому многие народные умельцы пробуют изготовить такой котел самостоятельно.

Пиролизные котлы с верхней и нижней камерой горения пиролизных газов

Несмотря на то, что конструкция пиролизного котла достаточно сложна, сделать это вполне по силам каждому, кто умеет обращаться со сварочным аппаратом и разбирается в чертежах. Прежде чем начинать изготовление стоит уяснить, что все они делятся на агрегаты с верхней или нижней камерой сжигания синтез-газов. Это зависит от способа подачи этих самых газов в камеру вторичного сгорания: когда они, повинуясь законам физики, поднимаются кверху самостоятельно, то это котел с верхней камерой дожига, а если продукты сгорания при помощи принудительного наддува опускаются в нижнюю топку и сгорают там — это конструкция с нижней камерой.

Стоит понимать, что котлы с нижней камерой догорания имеют не только более сложную конструкцию, но и потребуют дополнительных расходов на приобретение вентилятора, обеспечивающего требуемое направление движения газов. Потому быстрее и дешевле сделать котел с верхней пиролизной камерой.

Конструкция котла с верхней камерой

  • берутся два стальных корпуса одной формы, но разного размера (обычно цилиндрические) и тщательно соединяются меж собой
  • больший корпус внешний кожух котла, а меньший топка
  • пространство между ними заполняется водой, которая играет роль теплоносителя
  • меньшая конструкция также разделяется на 2 части распределителем воздуха, в одной части сгорает топливо, а в другой дожигается пиролизный газ
  • распределитель воздуха имеет вид телескопической трубы, на которую с одного конца приварена площадка с лопастями, позволяющими равномерно распределять газ, выделяющийся в результате сгорания топлива
  • с другого конца через распределитель непосредственно в зону горения подается воздух, необходимый для поддержания процесса
  • по мере сгорания топлива распределитель опускается вниз и подача воздуха осуществляется на следующий уровень
  • параметры рабочего процесса контролируются автоматическими приборами управления, поэтому котел требует подключения к электросети

Пиролизные котлы длительного горения. Схема одного их вариантов

Для работы понадобится

  • комплект чертежей или хотя бы принципиальная схема с указанием достаточного количества размеров
  • сварочный аппарат, 2–3 пачки электродов
  • большая и маленькая углошлифовальные машинки (если таковых не имеется, можно взять обычный лобзик, получится дольше)
  • несколько отрезных и пара шлифовальных кругов Ø 125 и 230 мм (или парочка пилок по металлу для лобзика)
  • труба длиной в 130 см и Ø 50 см, толщ. стенки 3 мм
  • труба длиной в 150 см и Ø 45 см, толщ. стенки 3 мм если таких у вас не найдется, то можно взять пару листов металла 1250х2500х2,5 мм и найти фирму, где их прокатают, потом при помощи сварки изготовить 2 трубы
  • труба Ø 5,7–6 см и длиной в 120 см
  • два кольца Ø 50 см и шириной в 2,5 см (можно вырезать из листа металла, а можно согнуть из уголка 25х25 мм)
  • лист металла для изготовления загрузочной дверцы и люка для чистки золы
  • два комплекта петель, ручки, задвижки
  • пара кусков швеллера или уголка для изготовления ножек и крыльчатки
  • асбестовое полотно для закладки в дверцы (чтобы не сильно нагревались и для уменьшения теплопотерь)
  • асбестовый шнур для уплотнения дверцы топки и лючка зольника

Процесс изготовления

  1. Берем трубы диаметром 150 и 130 см, вкладываем их одна в другую и соединяем их между собой с помощью кольца из уголка 25х25 мм.
  2. Из листа металла вырезаем круг Ø 45 см и завариваем днище внутренней трубы. Должна получиться бочка Ø 45 см вокруг которой наварен водогрейный контур шириной в 2,5 см.
  3. В нижней части «бочки» прорезаем прямоугольное отверстие шириной в 15–16 см и высотой в 8–10 см. Это будет дверца зольника. Ввариваем люк зольника, приделываем дверцу, которую оснастим петлями и задвижкой.

Корпус котла из двух труб

Пиролизный котел своими руками – преимущества и недостатки

Содержание

Сегодня многие желают построить пиролизный котел своими руками, поскольку считают, что это устройство имеет высокую эффективность работы и способно удовлетворить все потребности человека в теплоте. Принцип действия пиролизного котла основан на особом сжигании топлива, которое носит одноименное название. Часто такой процесс называется сухой перегонкой.

Если сильно захотеть можно сделать пиролизный котел своими руками

При температуре в диапазоне от 200 до 800 градусов по Цельсию, в условиях определенного недостатка кислорода, древесина разлагается на твердый остаток в виде древесного кокса, а также пиролизный газ. После этого полученный газ смешивают с кислородом, что активизирует процедуру горения при достаточно высоких показателях температуры.

Работа пиролизного котла основана на особом сжигании топлива

В то же время пиролизный газ вступает во взаимодействие с углеродом, из-за чего дым, который выходит из такого котла, практически не содержит никаких вредных соединений. При этом твердая часть будет сгорать с выделением определенного количества теплоты. Стоит заметить, что пиролиз является экзотермическим процессом и сопровождается выделением тепла, используемого для просушки и подогрева подаваемого воздуха и топлива.

Преимущества и недостатки

К достоинствам подобных систем можно отнести способность достаточно долго поддерживать в автономном режиме заданную температуру теплоносителя. Такое возможно за счет более высоких показателей КПД, а также наличия большей загрузочной камеры. В продуктах горения содержатся минимальные концентрации канцерогенных веществ. Это положительно сказывается как на состоянии окружающей среды, так и на здоровье людей.

Всем управляет вот такое небольшой электронный блок

Подобные котлы также позволяют человеку некоторые отходы, в числе которых остатки полимеров, ДВП, ДСП, резины и т.д. Очень важно, чтобы дополнительных компонентов в топливе не было более 30 процентов. В противном случае не исключены серьезные проблемы. Они могут заключаться как в неправильности протекания процесса горения, так и в полном выходе из строя пиролизного котла.

Все бы было очень хорошо, если бы такие котлы не имели недостатков. К негативным сторонам подобного оборудования можно отнести:

  • высокая стоимость. Снизить стоимость котла можно только в том случае, если изготовить его самостоятельно
  • если в котел будет заложено топливо повышенной влажности, то горение будет невозможным. В результате существенно снижается КПД, в то время как большая часть тепловой энергии будет покидать котел вместе с продуктами горения и паром
  • достаточно большие габаритные размеры
  • энергозависимость пиролизных котлов. Чтобы такое оборудование работало нормально, ему нужно организовать постоянное подключение к сети электропитания. Обусловлено это тем, что в котел нужно установить небольшой вентилятор, поддерживающий принудительную тягу.

Классическая схема

У пиролизного котла основная конструктивная особенность заключается в количестве камер сгорания. Здесь их две. Такое количество отсеков позволяет максимально эффективно и качественно использовать процесс пиролиза. Даже самый обычный пиролизный котел будет располагать двумя камерами сгорания.

Первая камера, которую еще называют камерой загрузки, предназначена непосредственно для пиролиза топлива. Данный процесс может протекать только в том случае, если в камере будет находиться ограниченное количество кислорода. Тут дрова будут разлагаться на газы и твердый остаток. После разложения газы будут попадать во вторую камеру, параллельно которым подается и вторичный воздух, способствующий улучшению горения.

Обе камеры между собой разделены колосником, на который укладываются брикеты. Очередной особенностью изготовления такого котла можно считать верхнее дутье. Обычно из-за того, что в топке имеется повышенное аэродинамическое сопротивление, используют принудительную тягу. В таком случае организация тяги осуществляется посредством дутьевого вентилятора или же дымососа.

Как насчет стоимости сборки системы?

Если создавать пиролизный котел своими руками, то процесс строительства сложно отнести и к простым, и к дешевым. Так что перед тем, как приступать к работам по сооружению котла, лучше изучить информацию, и оценить собственные силы и возможности. Подобный подход к делу позволит сэкономить не только время, но и деньги. Если же вы приняли решение самостоятельно строить котел, тогда вы можете рассчитывать на экономию средств вплоть до 2 тысяч условных единиц.

Многие умельцы в последние годы собирают такие котлы собственноручно. Некоторые из таких энтузиастов совершенно бесплатно делятся собственным опытом на просторах форумов. Некоторые же готовы предоставлять информационную поддержку и схему производства котла только после получения денежного вознаграждения. Кроме этого, существуют целые фирмы, основное занятие которых заключается в расчете подобных устройств.

Какой из вариантов проектов выбирать в процессе строительства своего пиролизного котла, выбирать исключительно вам. Но, наверное, сначала лучше изучить всю информацию, находящуюся в открытом доступе, после чего приступать к платным источникам. И то, к платным консультантам лучше обращаться только при наличии сомнений в своих силах. Стоит помнить о том, что даже если человек купит проект котла, а не готовый аппарат, то заплатит намного меньше, чем за приобретение ранее произведенного оборудования.

Установка и безопасность

После того, как с проектом определились, отыскали чертежи для пиролизного котла своими руками и изготовили котел, стоит позаботиться о правильности его установки. И тут больше всего играет роль не техническая сторона, а правила противопожарной безопасности. Если не соблюдать данные правила, то можно нарваться на достаточно большие штрафы. В самых неприятных ситуациях речь идет вовсе не о деньгах, а о здоровье и жизни людей.

Все составляющие пиролизного котла могут занять много места так что без котельной не обойтись

Таким образом, подобное оборудование нужно устанавливать в котельной. Основу под такой котел нужно изготавливать из бетона или кирпича. Перед камерами топок нужно установить лист металла, толщина которого будет находиться в районе 1,5-2 мм. От стен и мебели, которые будут располагаться вокруг котла, расстояние не должно быть меньшим 20 сантиметров.

Котельная должна обладать вентиляционным отверстием, общая площадь которого составляет не менее 100 квадратных сантиметров. Обуславливается это тем, что процесс горения в пиролизном котле требует постоянной подачи свежего воздуха. Очень важно организовать утепление дымохода фольгированной минеральной ватой. Охлаждение газа в системе дымоотвода повлечет образование в нем дегтя и конденсата, а это не лучшим образом сказывается на сохранности и долговечности конструкции.

Хорошая альтернатива котлам

Многие из собравших такие установки у себя дома умельцев говорят о том, что изготовление подобного котла с мощностью менее полутора десятка кВт смысла не имеет. Но как быть тем людям, у которых площадь дома не требует более мощного оборудования? В таких случаях нужно посмотреть на пиролизную печь, которая во многом напоминает все тот же котел. Это вполне нормально, поскольку принцип протекания процесса горения является аналогичным.

Чтобы изготовить такую печь, необходимо запастись:

  • шамотным кирпичом
  • керамическим кирпичом
  • вентилятором наддува
  • стальным листом с толщиной около 4 миллиметров
  • чугунными колосниками
  • дверцами для поддува и топочной камеры
  •  рычажным терморегулятором.

Для небольшого дома можно сделать пиролизный котел из кирпича

Если использовать 3 чугунных колосника, 400 керамических и 100 шамотных кирпича, а также лист металла размером 1,5 на 6 метров, можно получить печь мощностью в 25 киловатт. Такой продуктивности с головой хватит на отопление домика площадью в 60 квадратных метров. Если даже такая мощность будет излишней, сократить ее показатели можно за счет уменьшения габаритов пиролизной печи.

Стоит сказать, что основной причиной перехода большей части городских жителей сел и городов с дровяных котлов на газовые является длительность автономного функционирования последнего варианта. В погоне за удобством человечество начало терять что-то очень важное, на что долго никто не обращает внимание. Те же, кто хоть когда-то имел в своем распоряжении дровяную печку, никогда не сможет забыть особого тепла, которое исходило от нее. Подобные вещи очень актуальны на дачных участках, куда многие приезжают отдохнуть от города и уединиться для общения с природой.

Разновидность пиролизных котлов

Все-таки правильнее называть такие устройства газогенераторными котлами. Пиролиз – это первая фаза горения древесины, и наблюдать ее можно в любом котле или печи. Что касается пиролизных котлов, то в их конструкции имеется переключатель тяги, необходимый для розжига котла. После того, как котел разогреется, задвижку закрывают, тем самым переводя его в режим пиролиза.

В зависимости от расположения камеры дожига выделяют котлы:

  • с верхней камерой
  • с нижней камерой.

Самым популярным является котел с нижней камерой горения

Последние, по сути, являются наиболее распространенными, и этому имеется логическое объяснение. Такая конструкция позволяет более удобно закладывать дрова в камеру горения, в то время как камера дожига выходит непосредственно в дымовой тракт. Дым, подвергаясь тяге и следуя всем законам физики, движется в дымоход. Подобная система для многих является вполне логичной, но здесь имеются некоторые недостатки. Из первичной камеры сгорания зола попадает в камеру дожига, из-за чего нужно чаще проводить чистку системы. Кроме этого, нужно создавать сильную тягу, чтобы направить дым вниз.

Котел с расположенной сверху камерой дожига не так распространен, как его предыдущий аналог. Данная конструкция имеет свои преимущества, которые заключаются в том, что дымовые газы через специальные форсунки, подвергаясь законам физики, выходят в камеру сгорания, где и сгорают. После они поступают в дымоход, там происходит охлаждение. Недостатком такой системы можно считать более затратный способ сооружения дымоходного тракта, на который нужно больше материала.

Так что пиролизные котлы могут считаться прекрасной альтернативой котлам прямого горения. По сравнению с последними, пиролизный вариант имеет большую камеру горения, но данный вид котла требует наличия в системе бака – накопителя тепловой энергии.

Это нужно для того, чтобы обеспечить равномерность работы котла, которая подвергается колебаниям из-за перепадов производительности, связанных с разной эффективностью фаз горения топлива. Все это делает пиролизный котел хорошим запасным источником в системе с газовым или электрическим котлом.

Но как основной источник тепла пиролизный котел может использоваться только в случае организации качественной обвязки и правильного подбора мощности. Так что для использования пиролизного котла очень важно иметь высокую квалификацию в процессе проектировки, а также качественно и правильно произвести монтаж всей системы отопления. В прочем, каждый вправе выбирать для себя что-то более подходящее, и если человек уверен в своих силах, почему бы не соорудить такой котел самостоятельно. Тем более, что интернет предоставляет для изготовления пиролизных котлов своими руками – схемы, фото- и видеоматериалы, существенно упрощающие все работы.

Материалы по теме

  • Дымоходы для печей своими руками
  • Как сделать дровяной котел отопления своими руками?
  • Преимущества и недостатки парового твердотопливного котла

Источники: http://1popechi.ru/kotly/piroliznye-dlitelnogo-goreniya-svoimi-rukami.html, http://teplowood.ru/piroliznye-kotly-dlitelnogo-goreniya-svoimi-rukami.html, http://energomir.net/otoplenie/piroliznyj-kotel-svoimi-rukami.html

Комментариев пока нет!

restart24.ru

для длительного горения, пошаговая инструкция, для древесины, чертежи

  • Если вам нужно сделать пиролизный котел, следует в точности придерживаться инструкции Если вам нужно сделать пиролизный котел, следует в точности придерживаться инструкции

    Впервые конструкцию длительного горения изготовил литовский инженер, но отечественное производство сумело усовершенствовать твердотопливные котлы. Но такое изготовление пиролизного оборудования можно провести и своими руками. Это позволит сэкономить на приборе.

    Особенности процесса пиролиза древесины

    Во время горения дров не используется весь потенциал топлива, так как древесина сгорает достаточно быстро. Из-за этого процесс горения значительно утруднен, ведь постоянно приходится подкладывать дрова в котел или печь. С этой целью была сконструирована печь длительного горения Беляева, Попова и Холмова.

    Пиролиз создает для топлива такие условия, когда сгорание древесины замедляется и выделяется намного больше тепла. Длительное горение достигается при понижении подачи кислорода. В результате образуется, природный кокс и горючий газ. Данный газ смешивается с кислородом и также сгорает под воздействием высоких температур, выделяя достаточно много тепла.

    Этапы пиролиза:

    1. С минимальным доступом кислорода сгорает дерево и выделяет горючий газ;
    2. Сгорает горючий газ в камере догорания, выделяя тепло.

    Пиролизное горение в двух этапах широко используется в печах длительного горения и в твердотопливных генераторах. Так можно устроить газогенераторный котел для автомобиля. Но важно правильно настроить работу котла.

    Стоимость промышленных элементов может отличаться высокой стоимостью. Для устройства такого котла необходимые качественные и дорогие огнеупорные материалы. К тому же в промышленных котлах предусмотрена эффективная автоматическая система.

    На скорость горения влияет температура прогрева дров и их влажность. Чем больше воды, тем длительнее будет она испаряться.

    Контроль за горением происходит путем контроля подачи воздуха. Подача кислорода может происходить за счет вентилятора. Работает он за счет подключения к электросети. При обустройстве вентилятора получает установка, которая зависима от электрической сети.

    Чертежи и принцип работы пиролизного котла своими руками

    Принцип работы устройства зависит от конструкции системы. Для начала следует внимательно изучить схему и чертежи системы длительного горения. Это поможет лучше понять функции каждого элемента.

    Схема пиролизной установки:

    • Вход для кислорода;
    • Топка;
    • Дымоход;
    • Трубопровод для подачи и отвода жидкости;
    • Регуляторы;
    • Место монтажа вентилятора.

    В систему могут входить и другие детали. Вся сложность конструкции разобрана в чертежах. Наиболее простая конструкция наблюдается в чертеже котла «Пиролиз71».

    Для отопления частного дома достаточно мощности котла в 40 кВт. Для увеличения или уменьшения мощности прибора потребуется внести изменения в саму конструкцию оборудования. В этом случае учитывают пропорциональные размеры всех элементов котла.

    Для устройства отопительной системы с помощью твердотопливного котла своими руками необходимо сделать правильный расчет с учетом габаритов всех деталей.

    Для маленького дома вполне достаточно котла с показателем 25-30 кВт. Абсолютно бесплатно пиролизную систему отопления не устроишь. Но есть выполнять работы своими руками, то можно сэкономить.

    Принцип работы, плюсы и минусы пиролизного котла

    Разобраться в принципе действия можно исходя из схем и чертежей. Но для самостоятельно изготовления понадобится больше углубиться в принцип работы устройства. Горелка работает благодаря сухой перегонке. При достижении температуры 500-600 градусов начинается разложение дерева. В итоге появляется горючий газ и натуральный кокс.

    Горючий газ смешивается с воздухом. Именно это становится спусковым крючком для начала горения. Но для правильного процесса в камере должна поддерживаться оптимальная температура.

    В результате пиролизного горения получается дым, который абсолютно безвредный для окружающей среды.

    Устройство длительного горения позволяет максимально использовать твердое топливо. В итоге остается совсем мало отходов. Потенциал древесины раскрывается лучше, выделяется больше тепла и можно отопить большие площади.

    Пиролиз относится к экзотермическим процессам. Это общее название класса, в результате деятельности которого образуется тепло. Но данное тепло используется для обогрева и сушки топлива.

    Преимущества пиролизных котлов:

    1. Длительное время поддерживается стабильная температура;
    2. Вместительность загрузочного бункера;
    3. Высокий КПД;
    4. Можно использовать для утилизации продуктов древесной переработки.

    Но самодельный пиролизник имеет свои недостатки. Среди минусов выделяют большие размеры конструкции, зависимость от электричества и выборочность топлива. При покупке готовой системы отмечают высокую стоимость оборудования. Для отопления дома нельзя использовать влажную древесину. Из-за высокой влажности пиролиз будет затрудненным.

    Пошаговая инструкция, как сделать пиролизный котел своими руками

    Для работы потребуется внушительный список инструментов. Потребуется дрель, сварочный аппарат, болгарка, вентилятор, термодатчик. Также понадобятся электроды, металлические листы, набор различных труб и стальных полос.

    Толщина стали должна составлять 4 мм. Для экономии на корпус котла применяют более тонкий материал. Достаточно 3 мм толщины.

    Для корпуса котла используется качественная и прочная сталь. Оптимальная толщина – не меньше 3 мм.

    После изучения всех планов и чертежей можно изготовить гидролизный котел. Все детали системы вырезаются с помощью болгарки. Для их скрепления используется сварочный аппарат. Но выполнить работу правильно поможет пошаговая инструкция с учетом всех нюансов.

    Рекомендации по оборудованию пиролизника:

    1. Загрузочный бункер необходимо разместить выше, чем у обычных топливных конструкциях;
    2. Горелка предусматривает наличие специального ограничителя для контроля подачи воздуха;
    3. Ограничитель делается из трубы сечением 70 мм, длина должна быть больше корпуса прибора;
    4. К нижнему отсеку ограничителя приваривают диск из стали, который создают со стенками трубы зазор в 4 см;
    5. Монтаж ограничителя предусматривает отверстие в крышке котла;
    6. Загрузочный бункер должен иметь прямоугольную форму;
    7. В качестве дверцы используется стальная накладка;
    8. Нижняя приставка имеет отверстие для удаления продуктов горения;
    9. Для улучшения теплоотдачи трубы внутри котла, ее выполняют с небольшим изгибом;
    10. Контроль количества теплоносителя проходит с помощью вентиля.

    Правильность монтажа определяется после первого запуска котла. В продуктах горения не должен находиться угарный газ. Эксплуатация котла предусматривает регулярную проверку герметичности сварных швов. Также потребуется очищать печь на дровах или угле от золы и копоти.

    Часто пиролизные котлы используются в комплексе с водяным отоплением. Но можно попробовать параллельное функционирование с системой обогрева воздуха. Воздух передвигается по трубам, а возвращается по полу.

    Эксплуатация пиролизного котла длительного горения своими руками

    Настройка правильного функционирования котла после установки также имеет свои особенности. В норме котел не дымит. Перед первым включением котел подсоединяется к дымоходу и наполняется водой. На котле размещается терморегулятор для контроля показателей температуры жидкости. Чтобы смонтировать термометр в котлах предусмотрены специальные отверстия.

    Последовательность включения котла:

    1. Вентилятор подключается к электросети и проверяется на работоспособность. Воздушные заслонки должны быть на среднем положении.
    2. В загрузочный бункер необходимо положить небольшое количество бумаги и щепок. Дверцы камеры потребуется закрыть.
    3. Открывается дроссельная заслонка дымохода, включается вентилятор и поджигается бумага.
    4. После разгорания дров форсунка перекрывается.
    5. Через нижний отсек сжигания выполняется контроль горения.
    6. После закипания жидкости потребуется отключить вентилятор. Пламя погаснет, а вода начнет остывать.

    Установка котла предусматривает соблюдения правил безопасности. Монтировать прибор лучше в отдельно котельной. Оборудуют прибор на основе из кирпича или бетона. Предусматривается интервал между котлом и стенами – от 20 см.

    Пиролизный котел своими руками: чертежи (видео)

    Пиролизный котел имеет множество преимуществ. Это надежная система, которая позволяет получить максимальное количество тепла от сгорания древесины. Можно приобрести заводской вариант или сделать котел самостоятельно в домашних условиях.

    Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

    homeli.ru

    Самодельный пиролизный котел своими руками: конструкция и расчет

    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 м2 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.

    Пиролизный газогенератор

    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.

    Читайте также полезную статью про принцип работы пиролизного котла.

    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.

    Таблица 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/м3. 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 м3.
    • 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 м3. 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.

    Таблица 2

    Мощность установки, кВт 25 32 50 80 90 100
    Производительность нагнетателя, м3/ч 98,5 195,9 242,2 253,2 284,8 316,5
    Полезный объем топки, м3 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(м2) находят по формуле:

    S = Q / k / τ

    В этой формуле:

    • Q– потребная мощность котельной установки;
    • k – коэффициент передачи теплового потока, принимается 30 Вт/м2 ⁰С.

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

    Таблица 3

    Мощность котла, кВт 25 32 50 80 100
    Smin, м2 4,5 6,3 8,5 14,5 16,5
    Smax, м2 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:

    F = L / 3600ϑ

    В этой формуле:

    • ϑ – скорость дымовых газов, принимается равной 0,5 м/с;
    • L – расход газов, соответствует производительности вентилятора, м3/ч;
    • F – площадь сечения трубы дымохода, м2.

    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.

    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.

    cotlix.com

    Пиролизные котлы длительного горения своими руками: чертежи, видео

    Владельцы домов предпочитают изготавливать пиролизные котлы своими руками, так как заводской вариант стоит довольно дорого. Котел длительного горения значительно превосходит по эффективности дровяные печи, и не вызывает температурных перепадов. Изготовить самостоятельно устройство не так просто, однако чертежи, видео и фото значительно упрощают задачу.

    Пиролизный котел своими руками: принцип работы

    Пиролизная печь – это сложное устройство, для работы которого в качестве топлива требуются дрова, брикеты или отходы кусковой древесины. Однако самым ценным веществом для эффективной работы котла является не горящие дрова, а пиролизный газ. В котле, изготовленном своими руками, идет скорее не горение, а медленное тление топлива, в результате образуется газ и древесный кокс. Учитывая принцип работы котла, часто используется другое название – газогенератор.   

    Пиролизная печь – это сложное устройство, для работы которого в качестве топлива

    На фото пиролизная печь

    Пиролиз – это сложный термический процесс разложения сухого топлива на составляющие. Этот процесс проходит в первой камере котла. Важный аспект для образования газа – это низкое содержание кислорода, иначе пиролиз не начнется. В традиционных печах пиролизный газ свободно выводится через дымоход. Во время пиролиза древесины, кроме газа, выделяется огромное количество горючих веществ, а именно:

    • смола;
    • ацетон;
    • древесный уголь;
    • метиловый спирт.

    Как известно, все перечисленные вещества отлично горят и выделяют большое количество энергии при разрушении огнем. Это происходит в специальной камере, где газ смешивается с кислородом и при очень высокой температуре начинается процесс горения смеси.

    Важная особенность пиролизного котла – наличие принудительной тяги. Это достигается при использовании дымососа или верхнего вентилятора. Направление тяги – сверху вниз. Проходя через множество дымовых каналов, горячий газ нагревает воду, которая используется для обогрева здания.

    Как сделать пиролизный котел в домашних условиях, видео

    Для изготовления пиролизного котла своими руками необходимы различные инструменты и расходные материалы, а именно:

    1. Электродуговая сварка.
    2. Дрель и болгарка.
    3. Отрезные и шлифовальные круги.
    4. Стандартный слесарный инструмент.

    Из основных материалов необходимо купить листовой металл толщиной от 4 мм, металлические трубы диаметром 6 см, огнеупорный кирпич, вентилятор и датчик температуры. Размеры котла следует определить заранее и чем он больше, тем большее помещение можно отопить. Чтобы избежать ошибок при проектировании, опытные мастера используют проверенные, готовые чертежи.

    Чертеж пиролизного котла для изготовления своими руками:

    пиролизная печь своими руками: чертежи и принцип работы

    пиролизная печь своими руками: чертежи

    пиролизные котлы длительного горения своими руками. Чертежи

    Видео об изготовлении пиролизного котла длительного горения:

    Решили для экономии денег изготовить пиролизные котлы длительного горения своими руками? Это непростая задача, и справится с ней далеко не каждый человек. Чертежи и видео значительно упростят эту задачу. Стоит внимательно изучить устройство пиролизной печи и принцип ее работы, чтобы сделать все правильно. Только в этом случае процесс газогенерации будет протекать верно.

     

    remontick.ru

    чертежи схемы; как сделать его из кирпича на естественной тяге, пошаговая инструкция

    Прежде всего, чтобы сконструировать пиролизный котел своими руками, подбирается подходящая схема и чертеж.

    Рассмотрим три основных способа изготовления из различных материалов:

    • Из бочки или стального листа в виде цилиндра.
    • Из прочной стали в кубической форме, используя схему Беляева,
    • Из кирпича в виде печи. Прежде чем выбрать тот вид котла, который вы будете создавать, рассмотрите все чертежи и схемы, а также инструкции по сборке.

    Каждый тип самодельного оборудования длительного горения обладает своими преимуществами и недостатками. Из бочки получится компактная конструкция для гаража, а кирпичная печь сможет обогреть весь дом, значительно экономя топливо.

    Пиролизный котел из бочки

    Нам потребуется 200 литровая металлическая бочка. Можно взять готовую, а можно изогнуть и сварить лист стали толщиной 3-4 мм. Срезаем у нее верхний торец и делаем из него крышку, приварив по окружности полоску металла. По центру высверливаем отверстие под воздуховодную трубу. Сбоку в верхней части бочки сверлим отверстие под дымоход и ввариваем в него дымоходный патрубок.

    Следующим делаем поршень. Он представляет собой круг, по диаметру несколько меньший крышки бочки, чтобы он мог в нее поместиться. По центру сверлиться отверстие и к нему приваривается воздуховодная труба, по которой кислород будет поступать в топку.

    Пиролизный котел из бочки

    В верхней части делаем заслонку, которая будет регулировать количество поступающего внутрь воздуха. Для этого сверлим сквозное отверстие, вставляем в него плотный штырь и привариваем внутри к нему небольшую пластину. Вращая его, мы меняем площадь отверстия.

    Снизу стальной лист необходимо утяжелить, чтобы при сгорании поршень под своей тяжестью опускался и измельчал сгоревшее топливо. Важно, чтобы все сварочные швы были герметичны. Если этого не будет, котел не сможет работать достаточно эффективно.

    Пользоваться таким самодельным котлом просто. На дно засыпается топливо и поджигается. Когда оно достаточно разгорится, сверху устанавливается поршень и закрывается крышка. По мере горения, поршень постепенно будет опускаться.

    Под ним будет происходить процесс тления, а сверху него будут сгорать выделяемые газы. Такая конструкция еще называется пиролизной головкой и может работать на дровах или смежных видах топлива из древесных отходов.

    Котел по схеме Беляева

    Нам понадобятся следующие материалы:

    • Около 10 квадратных метров металлического листа толщиной 4-5 мм.
    • 8 метров стальной трубы, диаметром 57 мм с толщиной стенки 3,5 мм.
    • По одному метру трубы диаметром 159 мм и 32 мм.
    • 15 штук шамотного кирпича.
    • Вентилятор дутьевой. Дутьевой вентилятор на пиролизном котле
    • Стальные полосы, шириной 20, 30 и 80 мм.

    Из основных инструментов нужны будут болгарка, дрель и сварочный аппарат.

    Пошаговая инструкция сборки пиролизника:

    1. Собирается две камеры сгорания. Топка, в которой будет сгорать древесина и газовая, где горят выделяемые газы.
    2. К ним приваривается задняя стенка и воздухоотводы из швеллера или профтрубы с просверленными отверстиями.
    3. В топке делается отверстие и вваривается патрубок, через который будет поступать внутрь кислород.
    4. Следующим изготовляется теплообменник. Для этого берем две пластины металла и просверливаем в них симметричные отверстия под трубу сечением 57 мм.

      Труба режется на куски одинаковой длины, и они ввариваются в заготовки. Далее он приваривается к котлу.

    5. Перед тем, как сделать и приварить лицевую стенку на камеры сгорания, в ней производятся два отверстия. Они будут предназначены для труб входящего и выходящего воздуха. Схема пиролизного котла
    6. Приваривается боров и крышка перед заслонкой. Все сварочные швы важно зачистить болгаркой.
    7. Сверху всю конструкцию обшиваем листом шириной 4 мм с уголками. Верхнюю часть дополнительно утепляем. После этого проверяем короб на герметичность. Сделать это можно с помощью воды. Если герметичности не будет, КПД котла значительно уменьшится.
    8. Из чугунных пластин делаются дверцы для камер сгорания. Привариваются петли и они устанавливаются. Сверху ставятся защелки.
    9. Нижнюю камеру выкладываем кирпичами, предварительно порезав их по необходимым размерам. Так как их не будет видно, не обязательно покупать новые. Можно найти бесплатно возле любого разрушенного здания.
    10. Устанавливается нагнетающий вентилятор на выход воздуховодной трубы.

    Также такую конструкцию можно сделать из КСТ котла, применив его в качестве корпуса.

    Кирпичный пиролизный котел

    В своем доме можно построить печь, которая будет работать по принципу пиролиза. Она монтируются в одну из стен. Дымоход выводится на крышу, продукты сгорания выводятся на естественной тяге. Камеры сгорания делаются стальными, колосник чугунный, корпус из кирпичной кладки. Во всем остальном устройство принципиально ничем не отличается.

    Схема пиролизного котла из кирпича

    По периметру конструкция выкладывается керамическим кирпичом, внутренние перестенки делаются из шамотного кирпича. Важно кладку производить очень качественно, так кА от этого будет зависеть производительность печи.

    В заключение предлагаем посмотреть видео о том, как сделать пиролизный котел своими руками из газового баллона:

    boilervdom.ru