Пиролизная печь в домашних условиях своими руками, преимущества такой печи
Мы живем в полосе, где как минимум три месяца в году, лютует суровая зима. Наш дом — наша крепость, которая должна защищать нас от всех внешних неблагоприятных природных явлений, в том числе от холода.Но бывает, что приходишь в свое жилище, надеясь согреться после похода по заснеженным или мокрым улицам, а отопление отключили. И непонятно, то ли проходят очередные незапланированные ремонтные работы, то ли просто коммунальщики решили, что отопительный сезон подошёл к концу. И снова приходится одевать теплый свитер и шерстяные носки, дополнительно включать обогреватели ,расходуя дорогую электроэнергию, и все это в нашем продвинутом веке.
Именно поэтому , все больше людей отходят от центрального отопления, ища альтернативные, более надежные и стабильные источники тепла. Конечно, неплохим вариантом является газовое отопление
Пиролизная печь своими руками
Обладателям загородного дома, бани, дачной постройки или просто желающим обогревать свою обитель натуральным недорогим способом, несомненно, придется по душе пиролизная печь.
Вы скажете: «Чем, например, хуже камин или каменная печь?»
Конечно, каменные печи — это очень романтично и красиво. Однако, для того, чтобы установить в доме такую конструкцию, потребуется довольно много места, с подготовленным для нее фундаментом. Еще один недостаток каминов и каменок, в том, что
Поэтому самый удобный вариант для доступного тепла в бане или жилище пиролизная печь.
Конечно, у такой печи, есть и свои преимущества и некоторые недостатки, последние ,правда, совсем незначительны.
Плюсы пиролизной печи.
- Очень экономичный расход топлива. Она достигается за счет того, что такая печь работает не только на топливе, но и на газах, выделяющихся при его сгорании. За это свое свойство, пиролизная печь получила «второе имя» — газогенератор.
- В качестве топлива для газогенератора можно использовать практически любой материал: от древесных отходов и старых журналов, до переработанного машинного масла и пластмассы
- Минимальное количество выработанной сажи . Из–за того, что пиролизная печь перерабатывает по нескольку раз уже переработанные ею материалы, остатка в виде перегоревшего топлива практически не остается. Это очень экологичное решение отапливания жилища.
- Высокий коэффициент полезности, до 80%. Даже если весь ваш дом, отапливает один парогенератор, во всех комнатах, даже при самых сильных морозах, вы сможете находиться в одной футболке.
- Простота в управление системой печи. Без сомнений, с принципом управления этой техникой справится любой домочадец. Тем более она не требует к себе пристального внимания, вам всего–то надо установить мощность нагрева и изредка загружать топливо.
- Вам не придется тратить деньги на топливо и думать куда бы выбросить бытовые отходы, не навредив при этом природе. Ваши отходы и есть топливо для пиролизной печи.
Хотя у данного альтернативного вида отопления масса достоинств, конечно, не обошлось здесь и без нескольких недостатков.
- Если вы будете покупать уже готовый котел в специализированных магазинах, это обойдется вам в «копеечку».
- Слишком влажное топливо, для такой печи ни в коем образе использовать нельзя.
Как вы можете увидеть, в приведённых нами списках, достоинств у пиролизных печей все же больше, чем недостатков.
Принцип роботы пиролизной печи
Давайте разберемся в принципе работы газогенераторного котла, поймем в чем его отличия от других печей.
Для всех видов печей, кроме рассматриваемого нами варианта, необходим полный доступ к кислороду, в противном случае процесс горения будет происходить недостаточно интенсивно. В пиролизных же печах, загруженное топливо подвергается медленному тлению при недостатке кислорода.
Вы спросите: «В чем преимущества такого способа?»
При стандартном способе сгорания любого углеродного материала, выделяется энергия, которая и дает необходимое тепло, происходят окислительные процессы, несгоревшие газы уходят в атмосферу, а несгоревшие остатки выкидываются .
В пиролизной же печи, благодаря недостатку кислорода выделяется масса горючих газов и уголь. Газы, выделяемые при таком горение, называются пиролизными, отсюда и название печи. Данная печь имеет два отдела горения, в один загружается топливо, где оно в небольшом количестве кислорода не спеша тлеет. Затем за счет тяги, образовавшиеся горючие газы перемещаются во вторую камеру и там сгорают совместно с достаточным количеством кислорода, а оставшийся кокс или уголь догорает в первом отделе.
Благодаря такому устройству котла время одного цикла пиролиза может достигать 30 часов.
Итак, давайте пробежимся по этапам, работы пиролизной печи.
- В камеру газификации подается выбранное вами топливо.
- Тлея, постепенно оно начинает выделять горючие газы.
- В отдел, где догорает топливо, начинает поступать кислород.
- Из-за сильного увеличения давления, газ перемещается во второй отдел догорания.
- Далее в эту камеру заходит воздух и смешиваясь с пиролизным газом начинает гореть. Выделяя при этом большое количество тепла.
- Все эти процессы нагревают воду, которая находится в специальном отделе и она отправляется по трубопроводу через всю систему отопления, попутно охлаждая систему печи.
Как сделать пиролизную печь своими руками
Конечно, вы можете купить пиролизную печь в специализированном магазине, однако, это будет стоить довольно дорого. Чтобы избежать траты довольно внушительной суммы денег, предлагаем собрать газогенератор своими руками.
Не стоит обольщаться, думая что, самодельный котел не требует особых затрат. Ведь, если вы хотите чтобы он радовал вас своей работой долгие годы, вам необходимо приобрести только качественные материалы.
Для корпуса котла нужен особо прочный металл. Лучше всего для этих целей подойдет легированная сталь.
Ну и вам необходимо обладать хотя бы начальными навыками ведения сварочных работ.
Итак, если вы решили сделать пиролизную печь своими руками, предлагаем вам, посмотреть список инструментов и материалов ,которые вам пригодятся.
- Аппарат для сварки.
- Примерно 15 огнеупорных кирпичей.
- 5 упаковок электродов.
- Дрель.
- Угловая шлифовальная машинка с диаметром 230.
- Лист металла размером 7.5 кв. м. и толщиной 4мм.
- Датчик для измерения температуры.
- Колосники.
- 10 кругов для шлифовальной машинки с диаметром 230.
- Вентилятор.
- 2 дверцы.
- Трубы сечением 57х3,5 мм и длиной 8 метров, сечением 15,9х4,5 мм и длиной 0,5 метра, сечением 32х3,2 мм и длиной 1 метр.
- Профилированные трубы сечением 2,0х30х60 мм и длиной 1,5 метра, сечением 2,0х40х80 мм и длиной 1 метр.
- Стальные полосы сечением 80х5 мм и длиной 1 метр, сечением 20х4 мм и длиной 7,5 метров, сечением 30х4 мм и длиной 1,5 метра.
Металлическая печь своими руками, способ первый
Чтобы точно рассчитать размеры печи, вам нужно или разбираться в схемах и иметь математический склад ума или обратиться к человеку, имеющему инженерное или хотя бы техническое образование.
Для каждой печи, в зависимости от мощности, существует своя схема, поэтому мы рассмотрим только общие положения создания пиролизной печи своими руками.
- Первым делом с помощью сварки нужно сделать корпус, к которому необходимо прикрепить камеры сгорания и догорания газов.
- Далее необходимо установить фундамент из специального огнестойкого кирпича.
- Теперь придется проделать отверстия в местах, обозначенных на сделанном ранее вами или специалистом чертеже и провести конструкцию для подачи кислорода внутрь отделений для сгорания.
- В камере сжигания вырезается проем и туда вставляется дверца.
- Дальше делают водяную рубашку.
- В трубу для вывода лишних газов монтируют вентилятор.
Пиролизная печь нагревается до температуры выше 1000 градусов, поэтому лучше всего использовать специальный металл, который, к сожалению, стоит недешево. Если у вас нет возможности приобрести легированную сталь, можно взять и ту, которая у вас имеется, но в этом случае стенки придется сделать двухслойные.
Чтобы вырезать стенки корпуса пиролизного агрегата, нанесите с помощью линейки, карандаша или специального маркера детали нужного размера на лист металла. Затем вырежьте нарисованные элементы с помощью угловой шлифовальной машинки.
Теперь надо вырезать те же детали из профильной трубы. Это ребра жесткости.
Заготавливаем уплотнители, которые мы приладим на места соединения элементов корпуса печи.
В передней стенке, необходимо начертить, а затем вырезать проем равный размерам, дверей на камерах горения.
В углах вырезанного прямоугольника проделываются отверстия, затем он приделывается к вырезанному ранее проему. Шлифовальной машинкой от середины до конца листа нужно сделать разрез, который защитит этот кусок металла от деформации.
С помощью сварки, из нержавеющей стали делаем резервуар для воды, но эту емкость сварить довольно сложно. Если вы не обладаете достаточно большим опытом, лучше обратиться к специалисту. Свариваем трубы в единую теплопроводную систему.
Сборка пиролизной печи своими руками
Пиролизную печь, собирают непосредственно на том месте, где вы хотите чтобы она стояла, иначе вам придется приложить массу усилий, чтобы переместить столь тяжелую конструкцию в нужное место.
Первым делом, вам нужно установить фундамент из специального шамотного кирпича. Теперь с помощью сварки, на фундамент устанавливают внутренние стенки котла с зольным отсеком. По приваренным ранее направляющим привариваются камеры, колосники и теплообменники. На наружную часть конструкции вертикально устанавливают ребра жесткости. Далее монтируются емкости для жидкости и наружные стенки. Между внутренними и наружными стенками засыпается прокаленный песок.
Это более сложный вариант пиролизной конструкции, которую можно сделать своими руками и его установка актуальна, если вы планируете делать котел с мощностью не менее 15 кВт. Если же вы являетесь обладателем небольшого дома или бани, то вам подойдет менее сложный в сборке вариант.
Самодельная пиролизная печь, способ второй
Из специального металла собирают с помощью сварки корпус печи. В области топочного отдела и зольника проделывают проемы для дверей. Находящийся под топочной камерой зольник отделяют чугунным колосником. В камеру сгорания пиролизных газообразований устанавливают отдел подачи воздуха с заслонкой. Канал прохода пиролизных газов и систему подачи воздуха делают на максимальном расстоянии друг от друга.
Устанавливаются чугунные дверцы в проделанные ранее отверстия. В принципе дверцы можно изготовить вручную из жаропрочной стали, усилив изделие уголком, но купить готовые чугунные все же надежнее.
Вся печь снаружи и две камеры изнутри выкладываются шамотным кирпичом.
Теперь осталось установить дымоход из теплоизолированного материала и установить в него шибер для регулирования тяги.
В нашей статье мы рассмотрели все плюсы и минусы пиролизной печи. Научились делать ее своими руками. Поняли, что даже человек без технического образования способен самостоятельно собрать такую систему.
Надеемся, мы помогли вам сделать вашу жизнь проще, дом теплее, а атмосферу уютнее.
Пиролизные печи своими руками — Характер установки
Основной особенностью пиролизной печи является способ сгорания твердого топлива, который позволяет получить значительно большее количество тепловой энергии при довольно небольшом объеме сжигаемого материала. Такое экономически выгодное качество объясняется тем, что топливо в топке сгорает при присутствии очень малого количества кислорода, а это в свою очередь приводит к выделению большого числа горючего газа, который при сгорании дает дополнительное тепло.
Достоинства пиролизных печей
Данная технология позволяет сделать такую печь практически бездымной и более экологически чистой при условии использования в качестве топлива — сухих дров. Благодаря тому, что основное количество газа сгорает, на выходе дымохода образуется лишь пар и углекислый газ. Преимущества такой технологии можно охарактеризовать в следующих качествах, которыми обладают данные печки:
- Хороший коэффициент полезного действия, доходящий до 85 %.
- Образование очень небольшого количества золы и сажи при топке сухим топливом.
- Обогрев помещения за довольно короткое время;
- Возможность поддержания длительного горения в автономном режиме при одной закладке топлива.
- Регулировка выделения тепловой энергии в диапазоне от 30 до 100 %.
- Экономия на топливных расходах.
Недостатки
Однако, несмотря на все достоинства у данных печей длительного горения имеются и свои недочеты, которые можно перечислить в следующих пунктах:
- Достаточно высокая стоимость котла пиролизного горения, который, однако можно изготовить собственными силами если купить все необходимые составляющие для его сборки, значительно при этом сократив расходы.
- Использование только высушенной древесины для отопления, иначе сильно снижается полезное действие данного агрегата и происходит быстрое засорение дымохода.
- Принудительное осуществление тяги за счет электрического источника питания.
Устройство печи пиролизного горения
Для того чтобы стал возможен процесс пиролиза при сгорании топливного материала печь должна иметь определенные конструктивные особенности. Так обязательным условием является присутствие 2-х камер сгорания:
- Первая камера предназначена для загрузки топлива именно в ней происходит процесс пиролиза. Иными словами, здесь топливо разделяется на газы и сухой остаток.
- Вторая камера — это то место куда поступает выделившийся газ для сжигания. Она имеет принудительную подачу вторичного воздуха для улучшения процесса горения.
В целом для любого такого устройства характерны следующие основные функциональные элементы:
- Камера газификации.
- Камера дожигания.
- Колосниковая решетка.
- Первичная и вторичная подача воздуха.
На фото выше приведена конструкция такой печи в разрезе со схематическим отображением пиролизного процесса горения.
Пиролизные печи своими руками
Для самостоятельного изготовления металлической печки необходимо использовать только качественную сталь сечением не менее 8 мм, так как в противном случае она прогорит, потому что пиролиз древесины происходит при температуре 450-500˚С. Также важно провести сварку всех деталей на профессиональном уровне и при отсутствии соответствующих навыков лучше будет воспользоваться услугами специалиста.
На фото показаны последовательные этапы изготовления круглой печи длительного горения из заготовки трубы большого диаметра с верхней камерой газообмена.
- На первом этапе из трубы вырезается небольшой участок под колосниковую решетку, который в дальнейшем послужит как отдельная деталь.
- Вырезанный пробел соединяется прямоугольными планками сзади для жесткости и спереди под конструкцию топочной дверки.
- Далее из другой заготовки трубы вырезаются соответствующие детали необходимые для изготовления зольного отсека.
- К верхней части приваривается отсек для газовоздушной камеры.
- Следующим шагом будет приваривание коробки топочного отсека для будущей двери.
- После этого собирается колосниковая решетка с повторением нижних элементов печи для крепления.
- Монтаж колосниковой решетки на место.
- Установка передней и задней стенки и конечная сборка.
Такой аппарат вполне способен хорошо прогреть небольшое помещение дачного домика и доже парного отделения бани за довольно короткое время.
Чертежи пиролизной печи
Однако кроме круглого топливника также можно изготовить газогенераторную печь прямоугольной формы с более точными параметрами. Для ее создания потребуется определенный набор различных материалов:
- Легированная листовая сталь.
- Шамотный (огнеупорный) кирпич.
- Температурный датчик.
- Вентилятор или дымосос.
- Трубы различного диаметра.
Размеры данной конструкции рассчитываются от необходимой мощности в соответствии с таблицей и чертежами. Процесс ее изготовления также состоит из соответствующих этапов, которые условно можно разбить на пять частей:
- Сворачивание корпуса из стального листа с предварительно предусмотренными камерами дожигания газов и загрузки топлива.
- Облицовка изнутри огнеупорным кирпичом топочного отсека.
- Установка системы подачи первичного и вторичного воздуха.
- Проделывание отверстия под дверь топки и ее последующий монтаж.
- Монтаж вентилятора либо дымососа в дымовую трубу.
Представленное устройство имеет нижнюю камеру дожигания газа и требует принудительной вентиляционной подачи воздуха. Такая конструкция характерна для всех устройств такого типа, но если почитать отзывы обладателей таких систем отопления, то можно сделать вывод что электрическое обеспечение котла не всегда является удобным.
Характер установки
Установка такой отопительной системы требует отдельного помещения, которое должно иметь принудительную вентиляцию. Сам котел должен устанавливаться на специальную металлическую либо бетонную платформу. Также котел располагают не ближе 20 см к поверхности близ расположенных стен. Помимо этого, нужны определенные средства автоматической защиты в виде предохранительных клапанов и регуляторов подачи воздуха в автоматическом режиме, так как автономная работа может происходить длительное время без повторной загрузки топлива.
Читайте также: Печь булерьян своими руками — Чертежи, Металлические печи для бани — Чертежи
Печь Прометей для бани (сауны): обзор, фото, характеристики, подробности
Пиролизная печь Прометей. Фото ТЕРМОПАСС
Решающую роль в русской бане играет хорошая печь. Многим знакомы прогоревшие топки в обычных конструкциях. Это случается сплошь и рядом в самый неподходящий момент, что очень огорчает. Попытки нарастить толщину металла лишь немного отдаляют этот случай и приводят к значительному увеличению веса печи. Кроме того, большинство таких печей для достижения и поддержания желаемой температуры требуют значительного количества топлива, т.к. прежде чем начнут нагреваться камни, много энергии уходит на прогрев самих толстых стен топки. Перечисленных недостатков лишена печь Прометей. Это достигается применением в оригинальной запатентованной конструкции топки, способной быстро и экономично прогревать парную до высокой температуры, нержавеющей жаростойкой стали с содержанием хрома 18% и принципа газогенераторного режима горения как в котле КМВ. Топочное устройство «Термопасс» по своим техническим характеристикам и оригинальной конструкции превзошло все отечественные и зарубежные аналоги (аналогов нет). Печь получила весьма высокую оценку любителей русской бани.
Конструкция
Печь Прометей исполнение 1.2. Фото ТЕРМОПАСС
По своей конструкции печи для бани Прометей принципиально отличаются от всех остальных. У подавляющего большинства известных нам наиболее распространенных стальных банных печей дымоход расположен непосредственно над топкой и дым с теплом практически беспрепятственно выходит прямиком в трубу, отдавая камням лишь малую долю тепла. Чтобы протопить такую печь, необходимо постоянное Ваше присутствие и внимание, так как дрова в них прогорают мгновенно как спички. В нашем случае происходит пиролизное сжигание топлива в режиме длительного горения, что позволяет растопив топку заняться более приятными делами перед принятием банных процедур. Печь очень быстро прогреет баню. Для того чтобы нагреть качественно камни нужно протопить печь около 1 часа. По расходу топлива экономичней нашей печи нет.
Благодаря тонким стенкам разогрев камней начинается практически мгновенно после растопки печи. Энергия не расходуется понапрасну. Камни укладываются не только сверху, но и вокруг топки, минимизируя излучение от металла, сжигающего кислород в парилке. При этом максимально используется тепло, выделяемое при сжигании дров, так как оно отбирается со всей наружной поверхности топки. При необходимости внутрь газогенератора в торцевую часть можно вставлять теплообменник для нагрева воды. Благодаря режиму длительного горения обеспечивается поддержание желаемой температуры в парилке в течение необходимого Вам времени. При этом пар действительно получается легкий и многие любители русской бани, которым есть с чем сравнивать уже сделали свой выбор в пользу Прометея.
Назначение
Для бани.
Материал
Печь Прометей исполнение 2.1. Фото ТЕРМОПАСС
Для подавляющего большинства клиентов определяющим фактором почему-то является именно толщина стен топки, а не материал, из которого она изготовлена. В данном случае благодаря запатентованным решениям Вам не за что опасаться. Выполненная из дорогостоящего материала печь (жаропрочная сталь с температурой начала окалинообразования 760 градусов) оказалась доступной по цене. За годы выпуска печей для бани по данной технологии не прогорела пока ни одна.
Под заказ можно изготовить практически вечную печь для бани из стали AISI 310S (аналог 20Х23Н18), предназначенной для печного оборудования, работающего при температурах 1000-1050 градусов. Сможете ли Вы достичь в банной печи таких температур? Дровами вряд ли. При этом стоимость увеличится на 65%.
Страна происхождения и производитель
Производитель – ТЕРМОПАСС, страна – Республика Беларусь.
Модификации
Все печи для бани Прометей пиролизные и выпускаются в четырех вариантах исполнения:
Печь Прометей исполнение 3.2. Фото ТЕРМОПАСС
Печь для бани Прометей исполнение 1 снабжается заслонкой для организации вентилируемой каменки (в период топки нагреваем камни перекрыв заслонку и в последующем выбираем либо русскую баню либо финскую перекрывая или открывая заслонку подачи воздуха).
Исполнение 1.1. Данная печь для бани отличается весьма интересным дизайном, имеет окошко в дверце и позволяет наслаждаться игрой огня в процессе горения. Открытая каменка, теплообменник на трубе, возможен вариант со встроенным теплообменником.
Исполнение 1.2. Топка без обшивки (под кирпич). В данном случае приобретается только уникальная топка и перед Вами открываются безграничные варианты отделки на свое усмотрение.
Печь для бани Прометей исполнение 2.
Прометей исполнение 2.1 и 2.2 под обкладку кирпичем. Пиролизное сжигание топлива. Теплообменная поверхность по всей площади, включая низ, обогревается одинаково. Большая закрытая каменка с емкостью для камней для перегретого пара 120кг камней (более под заказ). Вентилируемая каменка вокруг топки +120 кг камней. Теплообменник на трубе, возможен вариант со встроенным теплообменником.
Печь для бани Прометей исполнение 3. Конструкция печи для бани отличается только внешним видом, а по способу сгорания топлива остается неизменной.
В этой конструкции учтены все пожелания потребителей:
- открытая каменка;
- закрытая каменка, способная нагревать камни до раскаленного состояния и получения перегретого пара;
- теплообменник для отопления теплого пола или распределения теплоносителя по батареям;
- возможность отключения отопления в летний период путем простой манипуляции с демонтажем теплообменника;
- возможность установки второго теплообменника на дымовую трубу для нагрева воды.
Увеличение и уменьшение производительности и температуры в парной производится путем закрытия и открытия подачи воздуха в нижнюю часть топки посредством цепочки.
Печь Прометей исполнение 4. Фото ТЕРМОПАСС
Исполнение 3. Универсальная печь с большой стеклянной дверцей как у камина, имеющая три каменки (две закрытые и одну открытую либо встроенный теплообменник).
Исполнение 3.1. Пиролизное сжигание топлива. Теплообменная поверхность по всей площади, включая низ, обогревается одинаково. Большая открытая каменка с емкостью для камней до 200 кг. Вентилируемая каменка вокруг топки +120 кг камней. Теплообменник на трубе.
Исполнение 3.2. Пиролизное сжигание топлива. Теплообменная поверхность по всей площади, включая низ, обогревается одинаково. Закрытая каменка для перегретого пара с емкостью для камней 35 кг. Большая открытая каменка с емкостью для камней до 200 кг. Вентилируемая каменка вокруг топки +120 кг камней. Теплообменник на трубе.
Исполнение 3.3. Пиролизное сжигание топлива. Теплообменная поверхность по всей площади, включая низ, обогревается одинаково. Теплообменник для отопления в зимнее время года. Большая открытая каменка с емкостью для камней до 200 кг. Вентилируемая каменка вокруг топки +120 кг камней.Теплообменник на трубе.
Печь для бани Прометей исполнение 4. Печь с открытой и закрытой каменками, а так же в заднюю стенку встроено окошко, через которое видно, как горит пиролизный газ.Может снабжаться стеклянной дверцей. Благодаря большим размерам стеклянной дверцы она выступает еще и в роли камина.
Банные печи Прометей выпускаются различной мощности для применения в парилках от 8 м3 и более в различном дизайнерском исполнении с теплообменником для нагрева воды и без него.
Вконтакте
Google+
Одноклассники
принцип действия, чертежи и схемы, пошаговое руководство фото
Преимущества и недостатки пиролизных печей
Одним из самых больших недостатков печи такого типа являются строгие требования к уровню влажности топливных материалов. Дело в том, что влага испаряется под воздействием тепла и полученный пар разбавляет пиролизные газы, ухудшая степень их сгорания. Основным результатом использования влажного топлива является полное затухание печи.
Пиролизные печи следует топить более сухой древесиной, только в этом случае обеспечивается работа печи максимальной мощности.
Этот недостаток можно устранить, если подавать вторичный воздух в камеру сгорания. Называется этот способ двойным дутьем. Он направлен на увеличение эффективности сгорания летучих веществ.
Конструкция печи позволяет выполнить разделение топки на 2 различные секции. Так, первая секция представляет собой газифицирующую камеру (камеру загрузки), основная ее функция — пиролизация топлива. Отсутствие кислорода провоцирует медленное горение заложенного топлива и активное выделение летучих веществ. Результат работы этой секции — газы — направляются во вторую секцию — камеру сгорания и догорают там.
Такая конструкция позволяет добиться минимального отвода тепла из загрузочной камеры. Популярным явлением является разделение печных секций при помощи колосника, предназначенного для загрузки топлива. Получается, что первичный воздух проходит путь сверху вниз. Основным принципом работы такой печи является верхнее дутье.
Многих умельцев может оттолкнуть высокая стоимость данной конструкции. Но при покупке стоит учитывать, что после сооружения она сможет сэкономить большой объем средств, топлива и времени, потраченных на уход за ней.
К недостаткам можно отнести и сравнительно большие размеры пиролизного котла по сравнению с другими приборами для отопления.
Одним из обязательных условий по эксплуатации пиролизных печей является наличие обязательного подключения к электрической сети. Это вызвано применением электрического вентилятора, направленного на обеспечение дополнительной тяги. Получается, что при аварийных отключениях электроэнергии и в не электрифицированных районах использование пиролизной печи невозможно.
Работа кирпичной пиролизной печи.
Пиролизные печи достаточно тяжело визуально отличить от обыкновенной, однако, несмотря на внешнюю схожесть конструкции, пиролизные печки имеют отличный принцип работы, в основу которого положен пиролиз. Это процесс разложения органики на газ и твердые отходы при недостатке кислорода, в результате чего образуется пиролизный газ, который смешиваясь с воздухом сгорает (при высокой температуре).
Запуск и работа такой печи происходит следующим образом: в топливную (пиролизную) камеру следует загрузить топливо, затем топливо загружают в нагревательную камеру и поджигают. Далее необходимо обеспечить нехватку кислорода в камерах сгорания (пиролизные камеры). Для этого делаются либо специальные конструктивные приспособления, либо монтируется вентилятор, который осуществляет откачку воздуха из камер.
Под воздействием высокой температуры и нехватки кислорода топливо начинает разлагаться на остаток и газ. Например, в древесине с газом выходят смолы, метил, ацетон, а твердый остаток является коксом. После этого разделения происходит сгорание газа в камере розжига (он оседает т.к. тяжелее воздуха) и топлива, что выделяет огромное количество энергии
Важно то, что дым, который образуется в процессе, не опасен и не вреден для здоровья человека. Его полностью можно использовать для обогрева помещения
Иногда для улучшения обогрева дополнительно устанавливают бак с водой, что позволяет использовать воду в качестве теплоносителя (это требует разводки труб по комнатам).
Порядовка кладки печи.
- Более высокий КПД (на 10-20% выше чем у обычных).
- Безопасность и экологичность. Такие печи не выбрасывают канцерогены в атмосферу и выделяют угарный газ в очень незначительных количествах (в камере для разогрева). Основное выделяемое вещество — пар.
- Быстрый разогрев топлива, и, соответственно, быстрый старт отопления.
- Возможность регулировать выделяемую тепловую мощность. Хоть это и делается «на глаз» путем изменения количества загружаемого топлива, однако, имея опыт и сноровку, вполне реально осуществлять такую регулировку.
- Как и в обычной печи, можно использовать в качестве топлива и дрова, и уголь, и топливные брикеты, и мусор.
- Минимальное вмешательство человека при эксплуатации печей. Требуется только загрузка топлива (частота загрузок зависит от загружаемого объема) и выемка золы.
Из недостатков подобных агрегатов стоит отметить следующее:
- Инерционность. Пока внутри камер не будет температура около 350-400 градусов Цельсия, процесс пиролиза протекать не будет. Поэтому требуется вначале производить обычный розжиг топлива в камере сгорания.
- Необходимость загружать только сухое топливо. Влага делает невозможным пиролиз.
- Габариты. Ввиду необходимости наличия нескольких камер, размер агрегата почти в 3 раза больше, чем размер обычной грубы.
- Образование конденсата в дымоходе, что требует термоизоляции трубы.
- Высокая стоимость материалов и работ по строительству.
Создать такую печь из кирпича своими руками довольно сложно. Требуется много навыков и знаний, а также внимательность и педантичность. Однако такую работу вполне реально выполнить самому без посторонней помощи. О том, какие материалы потребуются и что для этого нужно, описано ниже.
Пиролизная печь для бани и дома, как и любое другое отопительное устройство, обладает преимуществами и недостатками.
К основным положительным характеристикам можно отнести следующее:
- Экономичность. В отличие от классических отопительных устройств, пиролизные печи являются более экономичными в отношении объема потребляемого топлива.
- Экологичность. Дровяная печь пиролизного типа практически не дает дыма и сажи, а продукты сгорания содержат ничтожное количество токсичных и загрязняющих элементов.
- Эффективность работы. Высокий уровень КПД, до 85 %, при низком потреблении топлива обеспечивает хорошую теплоотдачу и быстрый обогрев помещений.
- Компактные размеры и эргономичный корпус. Такие приборы предназначаются не только для обогрева загородных домов большой площади, но и для компактных дачных домиков, бань.
- Доступность установки и обслуживания. Возможность самостоятельного монтажа без привлечения сторонней помощи. Удобство заправки устройства без необходимости контроля над процессом топки.
- Практичность. Пиролизные агрегаты позволяют подсоединять различные типы отопительных контуров.
- Выбор подходящего топлива. Возможность использования твердого (пеллеты, дрова, угли, древесные опилки) и жидкого топлива в зависимости от модели устройства.
Несмотря на явные преимущества, подобные устройства не лишены недостатков:
- Необходимость обустройства площадки или помещения для хранения топлива.
- Сложная конструкция дымоотвода. Даже имея необходимые чертежи, неопытный домовладелец не сможет правильно возвести дымоотвод для печи самостоятельно. Подобная конструкция требует профессионального подхода и применения специализированного оборудования.
- Зависимость стационарных моделей от вентиляционной системы принудительной тяги, без которой невозможна безопасная эксплуатация устройств.
- Образование конденсата в дымоотводном канале, на который влияет температура нагрева отработанных газов.
- Отсутствие универсальных конструкций, способных работать на всех видах топлива. Поэтому перед покупкой устройства следует определиться, на чем оно будет работать.
История технологии
Нагревание органических материалов при отсутствии кислорода приводит к химическим и физическим изменениям в них. В прошлом эти явления использовались для производства древесного угля. Самый примитивный способ выглядел так: древесину покрывали глиняной насыпью и нагревали при относительном отсутствии воздуха. С помощью такой технологии производство угля достигло пика в XI-XII вв.
Серьёзные последствия подобной переработки лесов ощущаются сейчас в некоторых районах Африки и Азии. При кажущейся простоте этот способ не является экологичным. В результате пиролиза древесины выделяются смолы, представляющие собой летучие продукты с большой молекулярной массой. Они легко конденсируются при нормальной температуре окружающей среды. Но несмотря на это, твёрдый остаток (уголь) традиционно является ценным топливом для примитивных аграрных общин, благодаря таким качествам:
- высокое содержание углерода в сравнении с исходной древесиной;
- незначительное содержание серы.
Ранее производство стали, в том числе успешные попытки отливки из неё пушек, было основано на восстановлении оксида железа углеродом в угле. Подобная технология с использованием древесного угля, основанная на переработке эвкалипта, практикуется и в современной Бразилии как экономически оправданное.
Пиролизная печь очень экономична в использованииШирокое промышленное применение пиролиз нашёл в операциях коксования. Конструкции печей и условия реакций в них менялись в зависимости от спроса и цен на конечные продукты. В Европе середины XIX века карбонизация угля использовалась для получения газа, которым отапливали и освещали дома. В тот период только королевские дворцы могли пользоваться подобными новшествами. Бытовое употребление пиролизных газов прекратилось с развитием транспортировки природных углеводородов.
Во время Второй мировой войны многие автомобили и грузовики перевели на древесный газ, сгенерированный в размещённых на транспортных средствах мобильных установках. Их производительность была мала из-за низкой энергетической плотности газа, который, как правило, содержал большое количество азота и других негорючих соединений.
Долговечность двигателей на таком топливе была невелика и снижалась прежде всего из-за летучей золы, попадающей в цилиндры вместе с древесным газом. Но несмотря на эти недостатки, применение подобных машин было оправдано дефицитом топлива. После окончания войны об этих установках забыли вплоть до настоящего времени.
Сейчас проблема получения топлива из биомассы взамен ископаемому снова актуальна.
Котел мощностью от 25 кВт необходим для большого дома или другого строения, площадь которого не менее 200 метров. Для отопления гаража, теплицы или дачного домика вполне достаточно соорудить пиролизную печь с воздушным охлаждением. Ее также выполняют из листового металла, но ее конструкция значительно проще:
- Исключается необходимость в дымомосе, если расположить камеру сгорания газа выше камеры газификации, то есть использовать естественную тягу.
- Печь не подключают к системе отопления.
- Печь получается не автоматизированной и требует периодического контроля и настройки режима горения.
Необходимо соблюдать следующие условия: подача воздуха в камеру газификации должна быть ограничена и регулироваться заслонкой, а в камере сжигания газа должен быть устроен воздуховод, подающий достаточное для горения количество свежего воздуха.
Структура печи изнутри
Изготовление простой пиролизной печи:
- Из жаропрочной стали сваривают корпус печи с отверстиями для дверцы топочной камеры и дверцы зольника. Топочную камеру располагают непосредственно над зольником и отделяют от него чугунным колосником. Регулирование подачи воздуха в топочную камеру осуществляется с помощью дверцы зольника.
- Камеру сгорания газов располагают над топочной камерой и отделяют от нее отсекателем – пластиной из жаропрочной стали. Камеру необходимо оснастить каналом подачи воздуха с заслонкой. Для исключения попадания свежего воздуха в топку отверстия для прохода пиролизных газов располагают как можно дальше от канала подачи воздуха.
- Дверцы топочной камеры и зольника изготавливают из металла, усиленного уголком, можно также использовать готовые чугунные дверцы, купленные в магазине. Их обязательно оснащают запорной рукой.
- Обе камеры изнутри выкладывают шамотным кирпичом – это убережет железо от скорого прогорания, а также улучшит условия теплораспределения. Если печь расположена в домике, можно обложить ее кирпичом и с внешней стороны – так вы исключите вероятность ожога.
- В дымовую трубу устанавливают шибер, чтобы была возможность регулирования тяги. Дымоход выполняют из теплоизолированной трубы, это повышает его безопасность. Кроме того, при резком перепаде температур на внутренней поверхности неутепленной трубы образовывается конденсат, который содержит вещества, способствующие разрушению металла.
Пиролизная печь или котел, сделанные своими руками, возможно, и не достигнут уровня КПД, заявленного производителем аналогичных агрегатов промышленного производства. Но теплоотдача от них будет значительно выше, чем от обычной дровяной печи, а затраты на их изготовление значительно ниже. Пиролизные установки экологичны и позволяют, кроме своего основного назначения, успешно сжигать мусор и отходы деревообработки.
Особенности функционирования печей
Конструктивными особенностями пиролизных печей является наличие двух камер сжигания, расположенных друг за другом. От классических дровяных печей подобные устройства отличаются тем, что сгорание топлива происходит поэтапно.
Начальная камера применяется для закладки топливного материала (дров, угля или брикетов), который при тлении и низком уровне кислорода выделяет газ и древесно-коксовую пыль.
Соединяясь с кислородом, газ под воздействием тяги нагнетается в другую камеру. Это приводит к интенсивному горению и выделению большого объема энергии, которая направляется на подогрев воды или обогрев помещений.
Подобный процесс обеспечивает высокий КПД и хорошую тепловую отдачу пиролизных устройств.
Влажность топлива – это ключевое условие эффективного функционирования печи
При закладке важно контролировать объем сухого топлива, который должен составлять не менее 75 % от общего. Допустимый уровень влажности высушенных дров и пеллет для пиролизных печей не должен превышать 12 %
В качестве сухой древесины допускается использование сгораемого мусора, отходов, древесных опилок, веток и опила с деревьев.
Если топливо сгорает полностью, это способствует образованию чистого и бесцветного дыма без неприятного запаха.
Процесс газификации древесины включает: высыхание сырья; пиролиз биомассы; сгорание смоляного газа и части угля; восстановление двуокиси углерода СО2 до ее моноокиси CO, а воды Н2O — до водорода Н2.
Принцип работы пиролизной печи сравнительно прост. Топливо закладывается в загрузочную камеру и поджигается. После этого необходимо закрыть створки и включить дымосос. Вследствие недостатка воздуха и высокой температуры происходит обугливание топливных материалов и выделение древесного газа (в этом и есть суть процесса пиролиза).
Результатом работы котла является производство различных продуктов газообразного состояния (угарного газа, водорода, углеводорода). В камеру сгорания попадает и вторичный воздух, способствующий более результативному сгоранию летучих компонентов. Так некоторая часть тепла попадает в нижние топливные слои, чем и поддерживается пиролизный процесс.
Поскольку пиролизный процесс может длиться не менее 30 часов с использованием дров и около 7 дней при использовании угля, то преимущества применения такой печи неоспоримы. Подобные печи экономичнее обычных на 4-7%.
Для того чтобы произошла и воспламенилась газовая фаза, необходима температура не меньше 450º (максимальный порог — 1100º). Результатом таких действий является выработка дополнительной энергии, способной повысить КПД для самой . Одной только высокой температуры мало. Нужна подача определенных порций воздуха (по заранее рассчитанной схеме) и сооружение дополнительной камеры сгорания газов (размером не меньше 50 см).
В таком случае будет отсутствовать возможность регулирования уровня подачи воздуха вручную и потребуется использование автоматизированной лини, способной отслеживать температурные показатели внутри печи, в соответствии с которыми она и будет определять порцию воздуха. Если сэкономить на камере сжигания, то произойдет охлаждение пиролизных газов, и они очень быстро будут улетучиваться в трубу, прекращая горение.
Во время полной загрузки печи поршневая труба поднимается на большую высоту. Вместе со сгоранием топлива происходит опущение вниз поршня и трубы воздушной тяги.
Этапы работы пиролизного котла: 1 – Сушение и дегазация древесины; 2 – Сжигание смеси древесного газа со вторичным воздухом; 3 – Дожигание древесного газа и теплообмен; 4 – Выброс выхлопных газов.
Во время пиролизного сгорания материалов происходит разложение дерева на составляющие компоненты — пиролизный газ, кокс и небольшое количество отходов в виде твердого остатка.
После того как происходит смешивание кислорода и получившегося газа, получается реакция активного горения. Становится понятно, что экзотермическая реакция (в данном случае это пиролиз) гораздо эффективнее, чем обычное горение угля.
Огромным достоинством данного типа печи является высокая степень экологичности самой установки. Во время ее работы происходит взаимодействие пиролизного газа с углекислым, такая реакция сводит до минимума выброс токсичных и вредных продуктов горения в атмосферу.
После сгорания твердого древесного остатка выделяется значительный объем энергии. Экзотермическая реакция сопровождается активным выбросом тепловой энергии, используемой печью для дополнительной просушки воздуха и влажного топлива.
Пиролизный котел принцип работы
Как работает данный котел? Котел состоит из следующих элементов:
- Камера газификации
- Камера дожигания
- Система подачи воздуха (первичная, вторичная)
- Водяная рубашка
- Колосниковая решетка
Элементы котла
Принцип работы заключен в следующем:
- В камеру газификации загружается топливо и поджигается.
- Из топлива начинает вырабатываться газ.
- В камеру подается первичный воздух, и из-за избытка давления газ начинает поступать в нижнюю камеру дожигания.
- В камеру дожигания подается вторичный воздух, и образовавшаяся смесь горит при большой температуре.
- Вода, находящаяся в водяной рубашке котла, нагревается и подается в систему отопления, одновременно во входную часть рубашки подается обр
Пиролизная печь своими руками: схема сборки
Устройство такой каменки
На протяжении многих лет в домах для обогрева использовались каменные печи и камины. Работают они по одному и тому же принципу: сжигание дерева выделяет большое количество тепла, которое и позволяет обогревать помещение. Однако данный метод начинает устаревать, так как для постоянного обогрева требуется регулярно подкидывать дрова в печь. Также для сооружения печи или камина требуется соблюдение необходимых условий, к примеру, под такое сооружение необходимо строить особый фундамент. Именно поэтому рекомендуется пиролизная печь, которая станет прекрасным решением проблемы доступного тепла в доме.
Пиролизная печь своими руками имеет множество преимуществ, которые и сделали ее установку такой популярной. Печь, которая не требует постоянной загрузки топлива и справляется с обогревом даже большого дома, – это уже не мечта, а реальность. Помимо этого такую печь можно изготовить самостоятельно, зная последовательную схему сборки. Далее будут подробно изложены сведения о том, что такое пиролизный процесс, какими преимуществами обладают пиролизные печи своими руками, требования, которые к ним предъявляются, что требуется для их изготовления и как собрать такую печь самостоятельно либо установить уже готовую купленную.
Пиролизный процесс
Прежде всего нужно разобраться в том, что такое пиролиз и каков принцип его работы. Процесс сжигания топлива проходит при недостатке кислорода. Лишь после сжигания кислород начинает вступать в реакцию. Если говорить об этом процессе подробнее, то он происходит так:
- При наличии высокой температуры сжигание топлива сопровождается выделением из него газа.
- Газ выделяется, как уже описывалось, при недостатке кислорода внутри печи.
- Температуры сгорания для каждого топлива разные: например, для нефтяных продуктов температура сжигания должна быть на уровне 800-900°С, а для древесины будет достаточно 400-500°С.
- При сгорании дерева появляются дополнительные продукты: древесный уголь, смола, метиловый спирт, уксусная кислота, ацетон и т.д. Некоторые из этих продуктов используются во вторичном и третичном процессе горения топлива.
Баня или дом с пиролизным котлом: преимущества и недостатки
Вертикальная модель печи
Людям, которые планируют устанавливать в доме или бане такие котлы, нужно знать о преимуществах и недостатках пиролиза.
К преимуществам можно отнести:
- Экономичный расход топлива для печи. Экономичность данному котлу дает то, что в качестве топлива для него можно использовать практически все, вплоть до отработанного машинного масла. Теперь его не нужно будет никуда сливать, а начать использовать в полезных целях.
- Выработка сажи практически сводится к нулю. Постоянное выделение дыма из дымохода наверняка может беспокоить соседей, в чью сторону дует ветер. Кроме того, это вредит окружающей среде, то есть экологии. Теперь же с такой системой сгорания топлива об этом можно забыть. В связи с тем, что происходит вторичная, а иногда и третичная переработка остатков горения, копоти, сажи и дыма просто нет по естественным причинам.
- Высокая теплоотдача. При работе такого котла уровень КПД может достигать до 80%. При максимальной нагрузке котла температура помещения даже без установки радиаторов отопления и дополнительного трубопровода может достичь такого предела, что зимой в одной футболке будет жарко. Именно поэтому люди и используют данный метод отопления.
- Простота в эксплуатации. Даже маленький ребенок смог бы управлять работой системы пиролизного котла. Все, что требуется,- это периодически (не так часто, как в обычной печи) заливать топливо для горения и выбрать необходимую мощность работы, в остальном система полностью автономна. Такие системы отлично подойдут для бани, так как именно там требуется автономность работы.
- Возможность безопасной утилизации практически любых химически произведенных веществ: резины, отходов древесной промышленности, полимерных веществ и т.д. Помимо того, что данный метод абсолютно безопасен для экологии, он предоставляет возможность экономии финансовых затрат на топливо. Легко осуществляется регулировка КПД, долговечность и т.д.
Несмотря на столь длинный список преимуществ, у пиролизной системы отопления есть свои недостатки. Вот основные из них:
- Высокая себестоимость готового котла. Однако решить этот вопрос можно, изготовив печь самостоятельно.
- Нельзя использовать топливо высокой влажности.
- Необходимо постоянное подключение к электросети.
Принцип работы пиролизного котла
Из каких основных частей состоит пиролизный котел:
Фотография данной каменки
- Камера газификации.
- Система автоматической подачи воздуха при помощи насоса.
- Камера дожигания.
- Колосниковая решетка.
- Водяная рубашка.
Принцип работы такого котла довольно прост и не требует профессиональных знаний для того, чтобы его понять.
- Само топливо нужно загрузить в камеру газификации.
- После начала работы топливо начинает вырабатывать пиролизный газ.
- После того как в камеру подается первичный воздух, газ начинает поступать в нижнюю камеру догорания. Происходит это из-за переизбытка давления газа.
- Затем вместе с газом в камеру догорания начинает поступать вторичный воздух, который, смешиваясь с газом, начинает активно и продуктивно гореть.
- Горение позволяет нагревать воду, которая находится в водяной рубашке, после чего вода поступает по трубопроводу дальше в систему отопления.
- Вода, которая пройдет через всю систему, поступает назад через обратный клапан в водяную рубашку.
По мере того как вода доходит до обратки, она охлаждает котел. Получается, что теплоноситель является одновременно и охладителем.
Требования к работе
Описанный выше принцип работы является основой. Однако помимо всего этого есть еще и дополнительные требования, которые необходимы для полноценной и качественной работы пиролиза. При правильной сборке такой котел можно использовать для отопления и для подачи горячей воды в баню. Чтобы процесс протекал ровно, без резких скачков температуры и давления, необходимо соблюдать некоторые условия. Вот некоторые из них:
Самодельная каменка из алюминиевого ведра
- Для самостоятельного изготовления котла необходимы только качественные материалы.
- В первую очередь качественным должен быть металл, из которого изготавливается каркас и обшивка котла. Для этого отлично подойдет легированная сталь, которая соответствует всем требуемым параметрам и строительным нормам.
- Нужно уметь пользоваться сварочным аппаратом, без которого невозможно будет собрать всю систему. Кроме того, нужно уметь разбираться в чертежах агрегатов и их конструктивных частей.
- Требуется наличие электроники для слежения за работой котла, которая может стоить недешево.
Стоимость работ и материалов
Прежде чем заняться процессом сборки, следует подсчитать, во сколько обойдется устройство такого котла. В целом принято считать, что изготовление котла самостоятельно является наиболее дешевым и экономным вариантом. Однако не стоит забывать о том, что для того, чтобы система служила бесперебойно долгое время, необходимо приобретать исключительно качественные материалы.
При дополнительной эксплуатации в доме или для бани самостоятельная сборка котла позволит сэкономить до 2000 у.е. Однако многие, кто хочет сократить расходы, иногда неверно оценивают собственные силы. Поэтому рекомендуется решать этот вопрос не в один день, а подумать и произвести все требуемые расчеты.
Схема сборки и установки печи для бани или дома
Если все же вы решились создать пиролизную печь для отопления дома, бани или саун, а также любых других помещений, то потребуется наличие следующих инструментов и материалов:
Самоделкину на заметку
- Стальной лист размером 6 на 1,5 м. Его толщина должна быть не менее 4 мм.
- Керамические и шамотные кирпичи.
- Вентилятор мощностью не менее 300 Вт.
- 2 двери для поддувала и топочная.
- Колосники чугунные – около 3 шт.
- Терморегулятор рычажный.
- Электродрель.
- Сварочный аппарат.
- Болгарки с 2 разными кругами – маленький и средний.
- Трубы диаметром 3,2/5,7/15,9 мм.
- Профтрубы диаметром – 80х40.
- Температурный датчик.
- Электроды для сварки.
В зависимости от назначения печи – для бани, для специальной каменки, для дома и т.д. – размеры и количество материалов могут варьироваться, однако средние параметры остаются теми же.
Для изготовления пиролизной печи для бани нужно уметь пользоваться в первую очередь строительными инструментами, в частности, сварочным аппаратом, и обязательно иметь чертеж по сборке, где:
- А – контролер контура котла;
- В – дверца для загрузки;
- С – дверь зольника;
- D – дымосос;
- E – муфта для термодатчика;
- F – патрубок аварийной линии;
- G – магистраль для подачи;
- H – подводка для холодной воды;
- K – горячая вода теплообменника;
- L – обратка котлового контура;
- M – расширительный бак.
Последовательность работ следующая:
- В первую очередь нужно составить схему будущей конструкции печи для бани или любого другого помещения.
- Далее периметр печи нужно выложить из керамического кирпича.
- Для отделки и строительства внешних перегородок используется шамотный кирпич.
- Нужно приварить специальные патрубки, которые повысят герметичность.
- Выполнить монтаж перегородки между газовой и вторичной камерой сгорания топлива.
- В верхней части монтируют подачу, а в нижней – обратку.
- Изготавливаются и устанавливаются дверцы из жаропрочной стали. Дверцы нужны для очистки печи и регулировки подачи воздуха. Для бани их усиливают металлическим уголком. Дальше дверцы оснащают запорными ручками.
- Приделать трубу для выделения дыма.
- Подключить вентилятор, который будет нагонять воздух в камеру смешения газа с кислородом.
Однако перед началом работ необходимо здраво оценить свои силы. Если нет уверенности, то лучше не рисковать и воспользоваться услугами профессиональных компаний и фирм, занимающихся сборкой и установкой таких систем.