+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

sales@teplogidromash.ru

Котлы самодельные пиролизные


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 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

Как сделать самодельный пиролизный котел своими руками

В связи с тем что на дворе опять кризис, цены на бытовой газ и электричество неуклонно растут. Многие владельцы газовых и электрических котлов ужа стали задумываться об альтернативном источнике отопления. Все чаще они обращают внимание на твердотопливные котлы. Однако цена таких отопительных устройств тоже довольно высока. Поэтому те владельцы загородных домов, кто обладает навыками работы с металлом и понимает устройство котла на твердом топливе, пытаются изготовить такой котел самостоятельно. В данной статье мы постараемся осветить тем моменты, на которые стоит обратить внимание если вы хотите изготовить пиролизный котел своими руками.

О том как создать своими руками классический твердотопливный котел мы рассказывали в одной из наших прошлых статей. Давайте разберемся чем пиролизные отличаются от традиционных.

Метод пиролизного горения обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с традиционным. Давайте рассмотрим, что же такое пиролиз и в чем его основные плюсы.

Пиролизом называют разложение углеводородов, например древесины на твердую, жидкую и газообразную составляющую в условиях высокой температуры и недостатка кислорода. В случае с дровами, при их пиролизе образуется древесный газ, древесная смола и древесный уголь в качестве твердого остатка. Пиролизный котел как раз и работает по этому принципу.

Конструкция пиролизного котла включает в себя две камеры, в первой из них происходит непосредственно выделение пиролизного газа из твердого топлива, а во второй – дожиг образовавшихся газов. Схема конструкции такого котла показана на рисунке:

Фото 1: Схема устройства самодельного пиролизного котла

Так как движение газов происходит сверху вниз, тяга в таких котлах принудительная. Однако существуют модели с естественной тягой иной конструкции, например твердотопливный котел отопления «Гейзер».

Давайте разберем преимущества этого метода, в сравнении с традиционным способом сжигания топлива. Итак, основные преимущества котла пиролизного типа в следующем:

  • Благодаря использованию метода раздельного сжигания составляющих твердого топлива, достигается значительно увеличение эффективности прибора. Заложенные в котел дрова сгорают практически не оставляя золы, а исходящие газы содержат минимум вредных примесей. При традиционном методе, значительная часть энергии попросту «улетает в трубу».

  • Отопительные устройства пиролизного типа по сути являются котлами длительного горения. Эффективное использование топлива плюс наличие возможности регулировки интенсивности процесса позволяет значительно увеличить время работы котла на одной загрузке топлива.

  • Эффективность сжигания топлива в пиролизных котлах позволяет им соответствовать высоким экологическим нормам. В процессе горения топлива, остается минимум золы, а исходящие газы почти целиком состоят из водяного пара и не содержат вредных веществ. Требования экологической безопасности разрешают их использование даже в жилых кварталах.

  • Регулируя подачу воздуха в топочную камеру можно управлять интенсивностью процесса пиролиза, а следовательно и количеством выделяемого газа. Это дает возможность регулировать температуру теплоносителя в системе отопления.

Фото 2: Процесс дожига пиролизных газов

Однако следует отметить, что использование пиролиза имеет ряд особенностей и ограничений. Давайте рассмотрим их по порядку:

  • В пиролизных котлах рекомендуется использовать топливо с влажностью ниже 20%. Использование более влажного топлива значительно снижает КПД устройства и способствует повышенному отложению смол на стенках дымохода.

  • Использовать котел пиролизного горения нужно с максимальной закладкой. Подкидывать и протапливать по чуть-чуть нежелательно так как это снижает его эффективность и негативно сказывается на сроке службы.

  • Стоимость пиролизных котлов примерно в 2 раза выше, чем обычных, таких как например чешский твердотопливный котел отопления «Viadrus U22». Именно потому, что не все могут позволить себе купить такое устройство, многие умельцы и решаются изготавливать их самостоятельно.

Фото 3: Самодельный котел на дровах пиролизного типа

Этот краткий обзор плюсов и минусов котлов пиролизного типа показывает, что данные устройства имеют ряд существенных преимуществ перед моделями прямого горения. Однако их высокая цена толкает многих мастеров любителей к изготовлению самодельных отопительных устройств использующих принцип пиролиза.

Начиная подготовку к изготовлению своими руками, такого устройства как пиролизный котел, в первую очередь необходимо обзавестись необходимыми чертежами. В сети или на торрентах вы вряд ли найдете где скачать их бесплатно, а вот за деньги на профильных форумах многие умельцы предлагают комплекты чертежей котлов различных мощностей и модификаций. Приобретая такой комплект вы сэкономите себе кучу времени и материалов, а также в комплекте получите подробную инструкцию по сборке и консультацию самого разработчика.

Прежде чем приступать к созданию пиролизного котла, необходимо подготовить все необходимы инструменты и материалы. Нам понадобятся следующие инструменты:

  • Для резки металла вам понадобится обычная полупрофессиональная болгарка.
  • Мощная дрель и набор сверл по металлу.
  • Трансформаторная сварка для соединения деталей котла в единое целое. Однако данный тип сварки способен существенно перегружать электросеть. Поэтому во избежании сбоев в сети лучше воспользоваться инверторным сварочным аппаратом.
Фото 4: Болгарка для работы с металлом

Обычно в быту используются котлы малой и средней мощности 25-80 кВт. Такие котлы способны отапливать как типовой деревянный или каркасный дом, так и кирпичный коттедж с несколькими этажами. Для изготовления пиролизного котла мощностью 30 кВт в домашних условиях потребуются купить следующие материалы:

  • Лист жаропрочной стали толщиной 5 мм, шириной 1,5 м и длинной 3,5 м;
  • Стальной лист толщиной 4 мм, шириной 1,5 м и длинной 3,5 м;
  • Металлический лист толщиной 6 мм, шириной 1 м и длинной 1 м;
  • 3 м металлического уголка 50;
  • 9 м стальной трубы с толщиной стенки 4 мм и диаметром 76 мм;
  • 16 профильной трубы 25Х25Х3;
  • 1 м круглого прута толщиной 20 мм;
  • 2 м круглого прута толщиной 14 мм;
  • Около 5 трехкилограммовых пачек электродов;
  • 9 шт. шамотных кирпичей для футеровки;
  • Центробежный вентилятор.
Фото 5: Сварочный аппарат для создания пиролизного котла своими руками

Обладая подробными чертежами, инструментами и материалами можно приступать к созданию самодельного котла пиролизного типа своими руками. Но перед тем как приступить к созданию самодельного котла, необходимо ознакомиться с техникой безопасности по работе с металлами и сваркой.

Знание техники безопасности при любой работе с металлами, будь то сварка или резка, поможет вам избежать серьезных травм. Мы настоятельно рекомендуем вам начинать изготовление самодельного котла только убедившись, что все необходимые меры безопасности приняты.

Фото 6: Футеровка загрузочной камеры шамотным кирпичом

В домашних условиях обычно применяются трансформаторные или инверторные сварочные аппараты. Основными мерами безопасности при проведении сварочных работ являются:

  • Перед тем как начать варить котел своими руками, убедитесь в наличии заземления, а также максимальной изоляции проводов.
  • Запрещается проводить сварочные работы в темное время суток, во время дождя, а также неподалеку от горючих и легковоспламеняющихся предметов.
  • Изготавливая котел в тесном помещении, следует делать частые перерывы выходя при этом на улицу и проветривая помещение.
  • Выполняя сварку металлических деталей, следует одеться в защитную одежду, а также использовать защитные очки для глаз.

При выполнении работ с металлами следует придерживаться следующих норм и правил:

  • Резку и шлифовку необходимо выполнять в защитных перчатках и очках.
  • Неподалеку от места создания пиролизного котла у вас должна находится аптечка.
  • Следует учитывать, что при резке металла он нагревается, что может привести к ожогам.
  • При отсутствии надлежащего опыта владения болгаркой, следует избегать использования зубчатых дисков и дисков большого диаметра. Также не следует снимать защитный кожух.
Фото 7: Пиролизные котлы длительного горения кустарного производства

Соблюдение этих несложных правил при изготовлении котла своими руками поможет вам избежать серьезных травм и увечий.

Самодельный пиролизный котел помимо точного расчета и правильной сборки требует, правильного монтажа и обвязки для эффективной работы в отопительной системе дома:

  • Установку следует производить на специальную бетонную стяжку толщиной не менее 7 см. Длина и ширина фундамента должна быть больше основания котла на 10-20 см.
  • На прямой и обратной линии должны быть установлены запирающие вентили полностью отключающие котел от системы отопления.
  • Монтаж изготовленного своими руками пиролизного котла должен производится в соответствии со СНиП ІІ-35-76.
  • При подготовке к первому пуску котла, следует убедиться, что уплотнительный шнур плотно уложен в канавки дверцы, и из под него не происходит утечки продуктов сгорания.
  • Сечение дымохода должно быть не меньше сечения патрубка отходящих газов. Высота и форма сечения и его площадь должны быть такими, чтобы обеспечивать на выходе достаточную тягу, для полного вывода продуктов сгорания в атмосферу.

Более подробно о создании в домашних условиях самодельного котла пиролизного типа своими руками смотрите в следующем видео:

В заключении отметим, что самостоятельно создание пиролизного котла достаточно трудоемкий процесс. Однако, если вы обладаете мастерством и терпением, то изготовление отопительного устройства своими руками обойдется вам значительно дешевле, чем покупка заводской модели. Надеемся, что пиролизный котел собранный вами будет работать долго и исправно обогревать ваш дом в течении долгих лет.

kotlydlyadoma.ru

Самодельный пиролизный котел – уникальное отопительное оборудование при минимальных затратах

В нашей стране есть районы, где использование дров и угля – единственный способ обогрева. Твердотопливные обогревы обрели особую актуальность в такой ситуации. Такой способ отопления создает некоторые неудобства. Но обогревать дом электрическими устройствами очень дорого. Самодельный пиролизный котел функционирует на дровах. Другой приемлемый тип топлива – брикеты или любые древесные отходы.

Смастерить такую твердотопливную конструкцию гораздо дешевле, чем купить готовое устройство. Потребитель тепла не просто сэкономит деньги, но и на выходе получит обогреватель с нужными характеристиками.

Изготовление пиролизного котла диктует наличие определенных инструментов и материалов. А также грамотного расчета изобретения во избежание несоответствия нормам безопасности.

Преимущества такого оборудования

Пиролизное сжигание топлива – принцип, основанный на сухой перегонке. При температуре до 800°С и недостатке количества кислорода сухое твердое топливо разлагается на древесный кокс и газ пиролизный. Полученный в результате тепла газ вступает во взаимодействие с кислородом. Это и активизирует процесс горения в самодельном пиролизном котле. Пиролизный газ, в свою очередь, реагирует с углеродом.

В итоге выходящий из котла дым почти не содержит опасных химических веществ. Твердая структура древесины также сгорает, образовывая некоторое количество тепла. Экзотермический процесс выделяет тепло, необходимое для подогрева и дополнительной просушки топлива и воздушного пространства.

К основным преимуществам можно отнести:

  • Автономный режим работы.
  • Длительный срок процесса сжигания топлива.
  • Высокий КПД.
  • Минимальное содержание опасных для здоровья веществ в топливном материале.
  • Есть возможность избавиться от сторонних отходов - ДСП, резины, ДВП. Стоит учитывать, что содержание сторонних элементов в топке не может превышать 30 процентов.

Сделать пиролизный котел своими руками – значит, получить данные характеристики устройства, сократив денежные затраты. Необходимо только учесть, что котел такой занимает много места, приемлет только сухое топливо (наличие влажных дров сильно снижает КПД и уровень тепла). Еще пиролизный котел энергозависим. Подключение к электрическому источнику обеспечит нормальную работу котла.

Из чего будет состоять новоиспеченный обогреватель?

Стандартная конструкция пиролизного прибора включает две камеры сжигания. Это обязательное условие для высококачественного пиролиза.

  • Камера загрузки нужна конкретно для пиролиза топливного материала. Содержание кислорода должно быть минимальным. Именно в этой камере дрова разлагаются на сухие остатки и газы.
  • Вторая камера оснащена подачей вторичного воздуха. Это значительно улучшает сам процесс сгорания.

Камеры между собой разграничены элементом со специальными брикетами.

Сделанный своими руками твердотопливный пиролизный котел будет обдуваться воздухом сверху. Воздушное сопротивление в топке комбинируется с принудительной тягой, которую можно получить с помощью дымососа. Другой вариант - дутьевой вентилятор.

Рис. 1 Конструкция пиролизного котла своими руками

Изготовление пиролизного котла потребует определенных финансовых расходов. Поэтому следует оценить не только опыт в подобных работах, но и наличие денежных расходов. Конечно, средств потребуется как минимум в два раза меньше, чем на покупку готового твердотопливного устройства для отопления.

Какими советами воспользоваться?

В последнее время многие мастера конструируют простые пиролизные котлы своими руками. Умельцы выкладывают свой опыт на различных форумах. Существуют так же компании, которые специализированно занимаются схемами пиролизных котлов своими руками.

Как сделать пиролизный котел? Прибегать ли к сторонней помощи – решает сам потребитель. Обязательно стоит изучить список инструментов, которые потребуются для воплощения в жизнь самодельного пиролизного котла.

Необходимые инструменты

  • Электрический сварочный препарат.
  • Электродрель.
  • Большая шлифовальная машинка.
  • Металлический лист толщиной 4 мм и площадью примерно 7,5 кв.м. Чтобы сэкономить, можно соорудить внутренние элементы из четырехмиллиметрового металлического листа, а каркас - из 3 мм.
  • Трубы: одна диаметром 50 - 60 мм и толщиной стенки от 3 до 8 мм, другая - диаметром 160 мм и толщиной стенки — 5 мм.
  • Огнеупорные кирпичи в количестве 10-15 штук.
  • Профтрубки 60×30 и 80×40.
  • Полосы из стали шириной 2 см и толщиной 4 мм, шириной 30мм и толщиной 4 мм, шириной 80 мм.
  • 5 упаковок электродов.
  • 10 отрезных кругов диаметром 23 см.
  • 5 шлифовальных кругов диаметром 12,5 см.
  • Вентилятор.
  • Показатель температуры.

В процессе выполнения работы может возникнуть необходимость в еще каких-либо мелочах, но на затратную стоимость это не особенно повлияет.

Как правильно собрать конструкцию?

Прежде чем начать сборку такого усложненного устройства как самодельный пиролизный котел, необходимо прикинуть подробную схему. Благоразумнее воспользоваться готовой схемой и лишь корректировать ее ввиду необходимости. Таких стандартных схем изготовления твердотопливного пиролизного котла в интернет сети достаточно много.

Рис. 2 Самодельные пиролизные котлы, чертеж

Если новоиспеченный мастер обладает минимальными инженерными навыками, можно схему видоизменить. Не стоит менять только габариты внутреннего блока.

Во время пробной загрузки самодельного пиролизного котла необходимо вычислить КПД устройства. Например, по наличию и консистенции дыма, выходящего из трубы. Если дым обладает запахом угарного газа, то КПД новоиспеченного агрегата для отопления слишком низкий.

Некоторые модели сделанных своими руками пиролизных котлов отопления предполагают использование воздуха, а не воды, в качестве теплоносителя. Подается горячий воздух через трубы, а возвращается – по полу.

Такая схема отопления удобна в загородном доме, где приезд хозяина носит периодический характер. Так не случится заморозка системы.

Инструкция

  • Из стальных листов нужно вырезать четыре стенки для будущего твердотопливного котла. В лицевой стенке проделать углубления для топки и зольного блока.
  • Прорезать отверстия для дымососного устройства.
  • Скомпоновать металлические стенки (за исключением задней) с помощью сварки, стыки между стенками нужно отшлифовать.
  • Потом складывается теплообменник. Трубы также скрепляются при помощи сварки. Перед этим на сами трубки стоит надеть шлифовальные кружки для ликвидации швов между ними.
  • Теплообменник внедряется в котел. Перед тем, как закрыть заднюю стенку, нужно проверить возможные течки компрессора. Если все в порядке, стенку заваривают.
  • Колосниковая решетка отделяет территорию газификации от места сгорания топлива. Блок, в котором будет происходить сжигание топлива, оснащают воздуховодным устройством и обкладывают кирпичами – со всех, кроме лицевой, сторон.
  • Дверцы крепятся в специальные отделения так, чтобы они плотно прилегали к стенке прибора.
  • Готовый обогрев помещают на кирпичную основу и прикрепляют к утепленной фольгой трубе. К котлу подключают водный корпус и дымовой насос. Чтобы твердотопливная пиролизная машина функционировала автоматически, нужно оборудовать его системой контроля температуры.

Котел из газового баллона

Сделать пиролизный котел своими руками из газового баллона– вполне реально сделать. Для этого нужно обрезать баллон сверху в месте округления. Кстати, отрезанную часть можно использовать как крышку.

Его принцип работы немного отличается.

Топливный материал заправляется через верх или боковую дверку баллона, поджигается до нормализации стабильного огня. Затем покрывается воздуховодом (поршнем) и плотной крышкой с углублением для трубы.

Рис. 3 Пиролизный агрегат из баллона

Своеобразная конструкция поршня - результат выдумки инженеров – экспериментаторов. Лопасти вращают потоки воздуха, приходящего из трубы, над тающим горючим, а наваренное над винтом препятствие не дает появиться открытому огню под трубкой. Горючие газы возникают из горящего топлива, направляясь вверх по стенкам баллона, и сжигаются в верхней части печки. Угарный газ выходит сквозь боковой дымоход.

Размеры простого газового баллона в 50 литров: высота – почти 1 метр, диаметр – 30 – 35 см. Это оптимальные размеры для обогревателя среднего объема. Максимальные размеры баллона, рекомендованные специалистами для данного устройства: высота – 120 см, диаметр – 60 см.

Бубафоня

Это народное название пиролизного котла из бочки для отопления. Такая печь нужна для сжигания разного рода древесных отходов. Такая печка из бочки может похвастаться превосходной эффективностью при небольшом расходе материалов. Конструкция - более чем простая.

Для изготовления пиролизного котла своими руками потребуется бочка объемом в 200 литров. Верхнюю плоскость (если она есть) надо обрезать. Также потребуется крышка, круглый поршень, труба 10 см в диаметре до 20 см в длину и труба до 40 см при диаметре 10 см для дымоходного выхода.

Для заправки печки из бочки берется любое горящее топливо с влажностью менее 20%. Например, древесные щепы, опилки, сухие тряпки, простая бумага. Бочка заполняется топливом на 2/3 высоты и поджигается. Сухая бумага или немного бензина поможет топке разгореться.

По мере сгорания топливного материала поршень постепенно опустится вниз. Под поршнем материал горит медленно. Кислород идет сквозь воздушную трубу. В итоге вырабатывается пиролизный газ, который прогорает в верхней части бочки и образует большое количество тепла. Температура в бочковом агрегате отопления над поршнем достигает 900 °C. Сажа и газообразные вещества сгорают практически в ноль. Вот так просто изготовить пиролизный котел самому.

Изобретение Попова

Пиролизный котел Попова – специфическая энергоустановка, которая предназначена для согрева воды или паров в теплоносителе. Основной принцип работы пиролиза - сжигание топлива в ограниченном воздухом пространстве сопровождается появлением горючих веществ. Таких, как оксид углерода, метан, водород, этилен, смолы.

Рис. 4 Котел Попова

Такое устройство применяется в аварийных условиях, для системного обогрева здания. А также для отопления бани и тепличных строений. Преимущественное топливо - газ, древесина и уголь.

К особенностям самодельного пиролизного котла Попова стоит отнести высокую эффективность нагрева, регулировка мощности, длительность пользования, экологичность. Такая конструкция не требовательна к влажности твердого топлива и образует при сжигании минимум золы.

Три регулятора в котле Попова:

  • под дверцей (подача кислорода в камеру);
  • на патрубке дымоходного блока (установка заслонки);
  • по центру имеется внутренняя заслонка, которая не позволяет вредным газам проникнуть в помещение.

Пиролизные устройства Попова способны функционировать без остановки весь отопительный сезон. Просто на тлеющие угли подается порция очередного топлива и устанавливается открытый режим.

Требования противопожарной безопасности

Это касается, в первую очередь, установки котла для отопления. Пренебрежение правилами безопасности может стоить жизни членам семьи и доброкачественных штрафов.

  • Под самодельный пиролизный котел необходимо уложить бетонную или кирпичную основу. Перед блоками топок стоит расположить металлический лист.
  • Расстояние от стенок помещения или мебели до каркаса котла должно быть не меньше 20 см.
  • Помещение должно быть оборудовано вентиляционной дырой площадью не меньше 100 кв.см. Сам процесс горения диктует константную струю свежего воздуха.
  • Дымоход необходимо окутать минеральной ватой и фольгой. Когда газ в дымоходе охлаждается, на его стенках образовывается конденсат и деготь.

kotlomaniya.ru

Экономично и надежно, но безопасно ли? Как сделать пиролизный котел своими руками

За красивым пламенем горящих дров прячется сложный химический процесс.

На самом деле, горят не твёрдые дрова, а газы, которые выделяются из них при высокой температуре. Этот процесс получил название пиролиза.

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

Принцип разложения топлива и дожиг получившихся газов используется в пиролизных котлах. Сгорание происходит при высокой температуре и полностью.

Конструкция таких котлов сложнее обычных колосниковых, они дороже, но гораздо эффективнее.

Пиролизный котёл состоит:

  1. Из первичной камеры. Она напоминает топку обычного котла, в которую загружается топливо. В зависимости от конструкции горение может происходить как внизу топливной камеры, так и сверху вниз.
  2. Вторичной камеры. В ней происходит смешивание пиролизных газов с вторичным нагретым воздухом и жаркое горение получившейся смеси. Благодаря высокой температуре происходит полное окисление углерода до углекислого газа.
  3. Системы поступления, разделения и подогрева воздуха. Бывают котлы на естественной тяге или с принудительной подачей воздуха.
  4. Системы теплообмена и дымоудаления.
  5. Автоматики управления.

Как работает газогенераторное оборудование с верхней загрузкой?

Дрова в пиролизном котле с верхней загрузкой сгорают так:

  • Загруженная топка поджигается, пламя на естественной тяге нагревает топку до температуры в первичной камере 60 °C.
  • Закрывается дверца, включается подача первичного воздуха. За несколько минут температура в очаге горения достигает 600 °C — оптимальный режим для разложения газов. Дрова тлеют при недостатке кислорода.

Фото 1. Загруженная дровами топка пиролизного котла, пламя нагревает ее при естественной тяге до 60 °C.

  • Во вторичную камеру подаётся предварительно пропущенный через пламя первичной камеры воздух. Горячие газы смешиваются, получается смесь со стехиометрическим числом – оптимальным соотношением воздуха и горючего газа.
  • Проходя через форсунку, смесь воспламеняется и горит с выделением большого количества тепла. Часть тепла расходуется на поддержание горения в первичной камере.
  • Тепло улавливается системой теплообменников, выделяемый углекислый газ удаляется через дымоход.

Делаем устройство своими руками: пошаговая инструкция

Высокая стоимость заводского пиролизного котла побуждает народных умельцев к сооружению копий заводских котлов своими руками или самостоятельному поиску инновационных технических решений. Процесс постройки такого оборудования сложный, но интересный.

Выбираем схему и чертеж

Перед началом работ самый ответственный этап — выбор проекта. По возможности стоит приобрести уже испытанный готовый проект, чтобы не набивать шишки на своём опыте.

Фото 2. Схема самостоятельной сборки пиролизного котла с дымоходным каналом и верхней загрузочной дверцей.

Что следует учесть при проектировании и создании чертежа:

  • Мощность горелки. Она зависит от площади первичной камеры сгорания и размера топки, а также от интенсивности нагнетания кислорода.
  • Размер топки. От неё зависит, сколько топлива будет заправлено, а значит – сколько времени котёл будет работать без подзарядки.
  • Вид наддува. Бывают котлы на естественной тяге, но они не обеспечивают стабильного горения газов. На котёл можно установить как вентилятор наддува, так и дымосос.
  • Вид теплообменника. Выходящее тепло должно эффективно улавливаться. Водяная рубашка или пластинчатый теплообменник на выхлопе хорошо справятся с задачей.
  • Футеровка первичной и вторичной камеры, а также способ регулирования первичного и вторичного воздуха.

Фото 3. Пример чертежа пиролизного котла длительного горения с указанными размерами. Вид сбоку и спереди.

Вам также будет интересно:

Материалы и инструменты

Для постройки пиролизного котла своими руками нам понадобятся:

  • Листы высоколегированной стали толщиной 4 мм. Их легче сваривать, они не прогорят от высокой температуры.
  • Вентилятор принудительного наддува и автоматика.

Справка! Вариант дороже — заводской вентилятор и контроллер плавной регулировки, вариант дешевле – вентилятор отопителя автомобиля, ступенчатый регулятор и простейший шибер для точной регулировки.

  • Материал для футеровки. Вторичная камера сгорания обязательно отделывается огнеупорной прослойкой, так как температура горения пиролизных газов — 1200 °C. Это может быть каолиновая вата, или шамотный кирпич.

  • Датчик давления и температуры.
  • Трубы, фитинги, пруты, завесы, шарик для клапана, термоустойчивая краска.

Чтобы построить котёл, нужна оборудованная слесарная мастерская. Мастеру понадобятся навыки разметки и подгонки деталей, умение читать чертежи и кроить металл.

Нам понадобятся:

  • Инструменты для обработки и соединения металла. Углошлифовальная машинка, сварочный аппарат, электроды. Идеально, если детали будут раскроены по заказу на лазерном станке с ЧПУ — это добавит красоты и облегчит задачу.

Внимание! Соблюдайте правила безопасной эксплуатации инструментов. Следите за целостью изоляции проводов, следите за направлением искр при резке металла.

  • Измерительные приборы: циркуль, линейка, уголок, рулетка.
  • Инструменты для обработки шамотного кирпича: диск для УШМ с твердосплавными напайками.

Ход работ

Пошаговая инструкция постройки:

  1. Разметка деталей первичной и вторичной камеры. Размер вторичной камеры подбираем, чтобы шамотный кирпич укладывался без подрезок. Дно первичной камеры сужается и завершается щелевой форсункой для горения газов.
  2. Разметка и устройство доступа воздуха. С одной стороны на воздуховод из квадратной трубы надевается вентилятор, с другой — воздух разделяется на первичный и вторичный.

Регулирование количества подаваемого воздуха осуществляется клапаном — шарик от подшипника большого диаметра, приваренный к болту или шаровый кран. Он перекрывает подачу воздуха.

  1. Монтаж воздуховодов первичного и вторичного воздуха. Следует учесть, что форсунка пиролизных газов сильно нагревается, эта энергия должна эффективно сниматься воздуховодами. Вторичный воздух должен быть горячим, иначе сжигание получится неровным. Сопла воздуха должны быть параллельны движению пиролизных газов.
  2. Пиролизный котёл имеет два выхода на дымоход — из первичной и вторичной камеры. После розжига и подачи воздуха дымоход первичной камеры перекрывается — необходимо запланировать герметичную заслонку с прижимным механизмом.
  3. Футеруем вторичную камеру.
  4. Обшиваем конструкцию водяной рубашкой толщиной 3 см. Для повышения прочности можно предусмотреть связи, все швы должны быть герметичны.
  5. В корне дымохода устанавливается дополнительный пластинчатый или трубчатый теплообменник. Можно использовать готовые радиаторы, но из-за возможного засорения сажей чистить их будет сложнее.
  6. В корпусе выполняются технологические гнёзда для датчиков температуры — в водяную рубашку, термопару можно установить в зоне тления и вторичной камере.
  7. Навешиваются дверцы загрузки и вторичной камеры. Напротив теплообменника на болтах крепится лючок прочистки.
  8. Для эстетичного вида котёл нужно покрасить, лучше использовать термостойкую краску с молотковым эффектом.

Фото 4. Напольный пиролизный котел в помещении, окрашенный в синий цвет термостойкой краской.

Правильное подключение

Пиролизный котёл имеет несколько особенностей при подключении. Разложению топлива мешает низкая температура теплоносителя, поэтому на обвязку устанавливается трехходовой клапан.

Внимание! При растопке жидкость циркулирует по малому кругу, при достижении 60 °C теплоноситель начинает греть систему отопления. Выходная труба и малый круг обязательно монтируется из металла.

Оборудование котельной

Для работы самодельного пиролизного котла потребуется оборудованное отдельное помещение — котельная.

Обязательно в котельной должен быть выход дымохода и естественная вентиляция.

Место для установки котла выбирается так, чтобы был доступ ко всем поверхностям и прочистке.

Перед топкой оборудуется площадка из несгораемых материалов, для установки котла потребуется фундамент. Подключение дымохода должно быть максимально коротким.

Сложности при сборке котла

При постройке пиролизного котла основная сложность — выбор правильного проекта и материалов. Без понимания процессов, которые протекают в топках, правильно построить котёл невозможно.

Основные ошибки, которые допускают при самостоятельном проектировании:

  • Недостаточная футеровка зон сгорания. Шамотный кирпич важен, так как поддерживает постоянную температуру в зоне горения и предохраняет колосник и стенки топки от прогорания.
  • Излишний теплосъем. Теплообменник должен улавливать то тепло, которое не нужно для поддержания внутренних процессов в котле. Расположение водяной рубашки рядом с зоной горения недопустимо.
  • Несоответствие размеров загрузочной камеры и камеры газификации. Слишком малая камера газификации может привести к зависанию крупных поленьев.
  • Неправильный размер или направление воздушных сопел. Смешивание воздуха и пиролизных газов должно быть максимально равномерным.
  • Некачественно сделанная регулировка потоков первичного и вторичного воздуха, отсутствие принудительной подачи кислорода. Обязательно ставить либо дымосос или дутьевой вентилятор с регулировкой мощности.

Как проверить работу самодельного оборудования?

Итогом длительной работы по выбору проекта котла и воплощению этого проекта в жизнь будет экономичный и надёжный источник тепла. Хорошо работающий котёл обладает следующими качествами:

  • Правильно подобранная мощность. Пиролиз обладает малым диапазоном регулировок. Котёл невозможно «придушить» или сильно «разогнать». Горение в этом случае либо прекращается вовсе, либо начинается в камере газификации. Поэтому мощность котла должна соответствовать теплопотерям дома.
  • Возможность длительной работы в форсированном режиме. Одной закладки должно хватать на длительное время.
  • Лёгкий выход на газификацию, пиролизный факел в камере дожига должен наблюдаться уже через 15–20 минут после розжига.
  • Температура газов в дымоходе не должна быть выше 40–60 °C. Если температура выше — увеличиваем площадь теплообменника.
  • При тестировании котла после выхода на пиролиз из дымохода должен выходить только углекислый газ и пар. Наличие тёмного дыма и запаха свидетельствует о неполном сжигании топлива.

В видео демонстрируется изготовление пиролизного котла самостоятельно из заранее подготовленных материалов.

При выборе системы отопления стоит обратить внимание на различные виды котлов и дополнительных элементов. Пиролизный котёл отлично подойдёт для получения постоянной температуры теплоносителя в отопительный сезон, не требует частого подбрасывания дров. Однако стоит знать, что для его работы понадобится электричество, котёл требователен к качеству дров.

Оцени статью:

Будь первым!

Средняя оценка: 0 из 5. Оценили: 0 читателей.

Поделись с друзьями!

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

ogon.guru


Смотрите также