Котлы длительного горения своими руками пиролизные – Пиролизный котел своими руками: для длительного горения, пошаговая инструкция, для древесины, чертежи

Пиролизный котел своими руками: принцип работы, видео-уроки

Главная » Отопление » Как сделать котел пиролизного горения — видео уроки

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

Принцип работы пиролизного котла

Содержание статьи

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

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

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

Пиролизный котел с нижней камерой дожига

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

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

На что обратить внимание при изготовлении

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

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

Примерная компоновка пиролизного котла

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

Сколько будут стоить материалы и запчасти

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

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

Видео-проект пиролизного кола, процесс сборки

<

stroychik.ru

Как собрать своими руками пиролизные котлы длительного горения?

Сегодня для отопления и подачи горячей воды используются различные типы котлов и систем. Не исключение из этого списка — 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 — 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.

Преимущества следующие:

Схема пиролизного котла длительного горения.

• оборудование способно поддерживать горение длительное время на необходимом уровне в полностью автономном режиме. В большой камере, предназначенной для загрузки топлива, достигается одновременно высокое КПД, что недостижимо для других типов котлов;
• в продуктах горения содержится низкое количество канцерогенных веществ, т. е. печи более экологичны;
• за счет таких котлов можно утилизировать многие вещества, включая ДСП, резину, полимеры, ДВП;
• в топливе содержится мало дополнительных веществ.

Но есть и минусы, среди которых необходимо отметить:

Схема газогенераторной печи своими руками.

• стоимость котла получается высокой, но самостоятельное изготовление может помочь снизить все расходы;
• размеры котла довольно больше, для его установки необходимо отдельное помещение. В нем придется установить систему вентиляции для подачи свежего воздуха. Требуется наличие трубы, выводящей продукты горения наружу;
• высокие требования к топливу для котла. Применять можно только сухие дрова, так как пиролиз невозможен при влажной древесине, эффективность котла снижается, а тепловая энергия просто выходит с продуктами горения и паром;
• энергозависимость — котел не может работать постоянно, если его не подключить к сети. Это требуется по той причине, что для работ необходим небольшой вентилятор, постоянно подающий свежий воздух.

Вернуться к оглавлению

Сборка котла своими руками

Сборка котла длительного горения сложна, для этого все же требуется иметь опыт. Рекомендуется не самостоятельно составлять схему, а использовать уже готовую. Заказывать индивидуальный проект у специалиста будет очень дорого, намного дешевле купить уже готовый котел, чем планировать его сборку и установку своими руками.

Вернуться к оглавлению

Материалы и инструменты

Схема универсальной газовой горелки.

Многие предпочитают собирать котлы самостоятельно, хотя и нельзя сказать, что процесс совсем простой. Тут необходимо иметь некоторые навыки, схема может использоваться уже готовая, так как собирать ее «с нуля», не будучи профессиональным инженером, не стоит. Специалисты рекомендуют выбирать схему такого котла, после чего закупать материалы в полном соответствии с этой схемой, а не наоборот.

Из инструментов для работы по сборке котла длительного горения понадобятся:

• сварочный аппарат;
• электродрель с выбором насадок;
• углошлифовальная машинка под круг с диаметром в 230 мм. Необходимо дополнительно приготовить круг с диаметром в 125 мм, хотя это и не является обязательным условием.

Материалы для сборки котла длительного горения следующие:

Схема устройства твердотопливного котла: 1. Люк, сквозь который нужно удалять золу; 2. Трубы охлаждения; 3. Люк для шурудения; 4. Загрузочный люк; 5. Управляющая панель; 6. Подача в систему; 7. Люк для проведения чистки; 8. Шибер; 9. Клапан предохранительный; 10. Рубашка водяная; 11. Теплоизоляция; 12. Возврат из системы; 13. Кран для слива и залива воды; 14. Нижний люк для чистки; 15. Горелка; 16. Подача топлива; 17. Специальный ящик для золы.

• металл с толщиной в 4 мм. Площадь листа — 7,5 м². Корпус котла вполне можно сделать из листа с толщиной в 3 мм;
• труба для котла, которая имеет диаметр в 57 мм. Толщина ее стенки должна составлять 3,5 мм. Общее количество трубы — 7-8 м;
• труба для котла с диаметром в 159 мм, толщина стенки — 4,5 мм. Общее количество — 0,5 м;
• огнеупорный красный кирпич, который предназначен для кладки печей, другой материал брать не следует. Количество — 12-15 шт;
• труба для котла с диаметром в 32 мм, толщина стенки — 3,2 мм. Количество — 1 м .п.;
• профилированная труба для котла с сечением 60*30 мм, толщина стенки — 2 мм. Общее количество — 1,5 м.п.;
• стальная полоса, ширина которой составляет 20 мм, а толщина — 4 мм. Общее количество — 7,5 м.п.;
• электроды для сварочного электрического аппарата, количество — 5 пачек;
• стальная полоса с шириной в 80 мм, толщиной — в 5 мм. Общее количество — 1 м.п.;
• отрезные круги с диаметром в 230 мм, количество — 10 шт;
• шлифовальные круги с диаметром в 125 мм, количество — 5 шт;
• температурный датчик;
• дутьевый датчик.

Схема монтажа котла на твердом топливе.

Это основные материалы, которые требуются для изготовления котла длительного горения на 40 кВт. По ходу работы может возникнуть необходимость в использовании других расходных дополнительных материалов, но они никак не влияют на скорость работы. Обычно это элементы крепежа, дополнительные электроды. После работы возможно потребуется обработка грунтовкой для защиты металла от коррозии, так что ее тоже рекомендуется приготовить заранее.

Вернуться к оглавлению

Схема сборки котла

Перед тем как начинать сборку котла, необходимо предварительно подготовить подробную схему. Некоторые специалисты советуют для этого воспользоваться готовыми схемами. На рисунке приведет пример подобного котла (рис. 1). Оптимальным вариантом является создание котла на 40 кВт, который будет иметь:

Схема принципа работы пиролизного котла.

• контроллер-контур котла;
• дверцу для загрузки;
• крышку для зольника;
• дымосос;
• муфту для температурного датчика-предохранителя;
• патрубок;
• подающую магистраль;
• подводы для холодной воды;
• подвод для горячей воды в защитном теплообменнике;
• расширительный бак;
• патрубок для опорожнения.

Пример схемы котла на рис. 2. Пиролизный котел собирается только в полном соответствии с выбранной схемой. Если нет уверенности в своих силах, то необходимо эту работу оставить для специалистов, только в этом случае котел получится надежным и безопасным.

Пиролизные котлы в качестве теплоносителя предусматривают не воду, а воздух, хотя некоторые модели работают именно с водой. В первом случае подача горячего воздуха осуществляется по специальным трубам, обратный поток идет самотеком у поверхности пола. Это обеспечивает использование котлов именно для загородных домов.

Вернуться к оглавлению

Монтаж котла в доме

После того как пиролизный котел полностью собран, можно начинать его монтаж на необходимое место. Важна не только техническая сторона, но и соблюдение противопожарных правил. Если нормы не соблюдать, то это повлечет за собой довольно большие штрафы, может стать причиной возникновения аварийных ситуаций, которые опасны для жизни. Чтобы этого не произошло, необходимо соблюдать некоторые правила монтажа, которые обеспечат необходимую безопасность:

Схема этапов сгорания топлива в котле.

• все оборудование, в том числе и котлы длительного горения своими руками, следует ставить только в отдельных, специально для этого предназначенных помещениях, котельных;
• под котлом придется сначала соорудить основание, его выполняют из бетона либо кирпича;
• перед каморой для топки необходимо смонтировать металлический экран, т. е. установить лист, который имеет толщину в 1,5-2 мм;
• от корпуса котла и до стен помещения необходимо соблюдать расстояние минимум в 20 см;
• в котельной придется устроить специальное вентиляционное отверстие площадью от 100 см². Для работы котла требуется постоянный приток свежего воздуха.

Схему подключения можно посмотреть на рис. 3 Потребуется и установка дымохода, его оборачивают фольгированным материалом, в основании имеющего минеральную вату. Такое утепление необходимо, потому что при прохождении через трубу газов на стенках могут возникнуть следы конденсата, дегтя — это крайне отрицательно сказывается на состоянии всего котла, его безопасности.

Пиролизные котлы сегодня встречаются довольно часто, хотя и есть более современное оборудование, обеспечивающее дом горячей водой и отоплением. Такие агрегаты имеют довольно простую конструкцию, их можно собрать своими руками, используя не самые дорогие материалы. При монтаже котлов требуется соблюдать меры безопасности, в котельной должен быть дымоход, вентиляция. Сам корпус котла должен находиться на определенном расстоянии от стен, иметь защитный экран в виде простого стального листа.

1popechi.ru

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.   

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:

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.

 

thewalls.ru