Принцип работы
Прежде чем приступать к изготовлению пиролизного котла необходимо разобраться в тех процессах, которые происходят внутри этого устройства.
Под воздействием высоких температур происходит разложение древесины с образованием пиролизного газа и древесного угля. Этим процессом можно управлять, не давая древесине сгорать слишком быстро. Такой эффект достигается ограничением подачи воздуха в камеру сгорания. Топливо, которое при достаточном количестве кислорода сгорело бы за 30 минут, будет тлеть в течение нескольких часов, равномерно отдавая тепло.
Мощность прибора зависит от размера его топочной камеры. Некоторые модели пиролизных котлов оснащаются водяной рубашкой, что позволяет обогревать помещения, которые удалены от комнаты, где установлен пиролизный котёл.
В качестве топлива для пиролизного котла могут быть использованы различные вещества и материалы. Высоким КПД обладает резина, но это вещество при сгорании образует большое количество сажи, поэтому производить профилактическую чистку дымохода здесь требуется намного чаще.
Пиролизные котлы могут эксплуатироваться на гранулированном топливе. Такие приборы могут автономно работать без остановки процесса горения до нескольких суток подряд.
Схема устройства пиролизного котла
Схема и чертежи пиролизного котла
Для лучшего понимания принципа работы этого оборудования имеет смысл понять, как работает такой котел, разобрать его принципиальную схему.
Пиролизная печь состоит из следующих частей.
- Камеры газификации.
- Камеры дожигания.
- Системы подачи воздуха (первичная, вторичная).
- Водяной рубашки.
- Колосниковой решетки.
Кроме этого, в конструкцию пиролизного котла входят трубы для подачи воды, камера сгорания, аппаратура регулирования, вентилятор и некоторые другие узлы.
Пиролизный котел – это довольно сложное техническое устройство. При его самостоятельном изготовлении необходимо строго выполнять все требования рабочей документации.
Предлагаем чертеж котла, который пригодится при изготовлении.
Внутреннее строение котла поможет понять следующая схема.
Как правило, для отопления загородного дома достаточно котла мощностью в 40 кВт. Если этот показатель нуждается в корректировке, то можно изменить некоторые параметры печи.
Для того чтобы сделать котел, необходимо подготовить его основные конструктивные элементы.
Как сделать пиролизный котёл своими руками пошаговая инструкция и чертежи
Как и из чего своими руками собрать пиролизный котёл для бытового использования своими руками – тема предлагаемой статьи-инструкции.
Принцип работы пиролизных котлов
Высокая эффективность, следовательно, экономичный расход топлива в подобных установках достигается разделением камеры сгорания на 2 отсека. Конструктивных исполнений пиролизных печей несколько. Например, такое.
Верхняя камера. В нее производится загрузка топлива и его горение. Особенность в том, что необходимо обеспечить недостаток кислорода. При таком условии замедляется процесс разложения продукта, а по сути, происходит лишь его обугливание (экономичность расходования!) и инициируется повышенное газообразование. Собственно, это и есть то, что называется пиролизом.
Нижняя камера. В нее поступают летучие вещества из 1-го отсека, которые за счет дополнительной подачи воздуха сгорают, выделяя тепло. Лишь незначительная часть его тратится на поддержание процесса пиролиза, а все остальное идет на нагрев теплоносителя.
Рисунок хорошо иллюстрирует основные рабочие циклы пиролизного котла.
В некоторых моделях камеры располагаются на одном уровне.
Собственно, дело не в инженерном решении, а в сборке установки, в которой можно реализовать пиролизный процесс, то есть обеспечить длительное горение топлива. А выбор конкретной схемы – на усмотрение мастера.
Особенности изготовления пиролизного котла
Материалы
Корпус пиролизного котла лучше делать из листовой стали (от 2 мм, в зависимости от расчетной мощности). Модели котлов, которые собираются из толстостенной трубы, вряд ли подходят для организации отопления частного дома. В основном такими установками обогреваются различные подсобки, гаражи или времянки.
Более габаритные пиролизные котлы монтируются по образцу большинства теплогенераторов – прямоугольной формы. В некоторых случаях, если модель мощная, ее стенки (изнутри) целесообразно выложить шамотным кирпичом.
Размеры пиролизных котлов
Один из самых интересных и «таинственных» вопросов по данной теме. Все расчеты делаются применительно к конкретному дому, его отопительной системе, со всеми ее нюансами, схемами и так далее. Автор не будет приводить математических выкладок и просит поверить на слово. Проектирование пиролизного котла лучше поручить специалисту. Разработка документации стоит денег, но в любом случае это обойдется дешевле приобретения установки промышленного изготовления.
Специфика эксплуатации пиролизных котлов
Без знания некоторых нюансов использования такого оборудования приниматься за изготовление подобной модели теплогенератора не имеет смысла.
Довольно «жесткие» критерии влажности сжигаемого топлива. Например, для дров максимальное значение – 33±2%. С чем это связано? Повышение температуры инициирует испарение влаги, содержащейся в продукте. Естественно, пар начнет смешиваться с пиролизными газами и негативно влиять на интенсивность процесса горения. Применение влажного топлива резко снижает КПД установки.
Не все разновидности твердого топлива подходят для сжигания в пиролизных котлах. С учетом специфики их работы, можно использовать лишь материалы, характеризующиеся высоким газообразованием при сгорании. Недостаток летучих веществ сказывается на эффективности эксплуатации пиролизных моделей. Проще говоря, дров расходуется много, а толк минимальный.
В заключение можно указать, что самая дешевая модель (причем небольшой мощности) стоит в пределах 48 000 рублей. В заключение можно указать, что самая дешевая модель (причем небольшой мощности) стоит в пределах 48 000 рублей. И еще не факт, что такой пиролизная установка полностью устроит хозяина. Например, габаритами в соответствие с выбранным местом для монтажа. Если подумать, то изготовление пиролизного котла своими руками, по индивидуальным чертежам – неплохое решение проблемы отопления частного дома, особенно если невозможно его подключение к магистрали газоснабжения.
Полезные советы
А если вам нет необходимости использовать отопительный котел? В таком случае обычная пиролизная печь своими руками собирается еще проще. В конструкцию агрегата не устанавливается теплообменник.
Срок эксплуатации
Обратите внимание, что конструкция, предложенная выше, это самый упрощенный вариант. Работать прибор будет надежно, но недолго – лет 5, не больше
Стенки котла прогорят быстро, потому что пиролизный газ сгорает при очень высоких температурах.
Чтобы продлить срок эксплуатации, необходимо верхнюю топку обложить шамотным кирпичом. Будет неплохо, если над ней соорудить воздушную камеру, через которую будут уходить угарные газы в дымоход.
Правильная растопка
Самодельный пиролизный котел надо уметь растапливать. Первые минут 10 надо, чтобы агрегат работал, как обычная дровяная печь. То есть, открыть дымоход полностью, открыть побольше дверцу зольника. Как только котел протопится, можно закрывать все заслонки и выставлять размеры их зазоров.
Обращайте внимание при этом на дым, который валит из дымохода. Если его нет или он идет в незначительных количествах, значит, ваш нагреватель был собран правильно
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.
Создаём пиролизный котёл
Разбор схем и чертежей
Чтобы создать пиролизный котёл своими руками, важно тщательно изучить схемы и чертежи. Именно по ним вы сможете подобрать конструкцию и максимально точно определить количество нужных для строительства материалов. На схеме и чертеже пиролизного котла отображены основные элементы, без которых невозможно построить конструкцию своими руками:
На схеме и чертеже пиролизного котла отображены основные элементы, без которых невозможно построить конструкцию своими руками:
- регуляторы,
- дымовые каналы,
- отверстия для воздуха,
- трубы для подачи воды,
- трубы для отвода воды,
- камера сгорания,
- вентилятор.
Очень важно при изготовлении пиролизного котла своими руками придерживаться чертежей и схем. Дело в том, что это сложное устройство, в котором будут происходить высокотемпературные процессы. Поэтому малейшая ошибка может обратиться аварийной ситуацией
Поэтому малейшая ошибка может обратиться аварийной ситуацией.
Для частного дома будет достаточно пиролизного котла, мощность которого составляет 40 кВт. Не стоит стремиться к большой мощности. Дело в том, что в таком случае конструкция становится значительно сложнее. Мало того, конечная стоимость также увеличивается.
Выбор мощности пиролизного котла, который вы собираетесь создать, влияет на размер ключевых деталей на чертеже или схеме. От правильного подбора размеров зависит нормальное функционирование устройства.
Совет. Если вы владелец маленького домика, то можно остановить свой выбор на котле с мощностью в 30 кВт. Этого будет более чем достаточно.
Инструменты, необходимые для изготовления котла своими руками
Чтобы своими руками сделать конструкцию, работающую на основе пиролизной реакции по чертежам и схемам, необходимо запастись некоторым инвентарём. Для воплощения задумки в жизнь, вам понадобятся следующие материалы и инструменты:
- болгарка,
- сварочный аппарат,
- шлифовальные круги,
- электрическая дрель,
- электроды,
- трубы различного диаметра,
- полосы стали,
- термодатчик,
- вентилятор,
- металлические листы.
Это базовый набор, который необходим, чтобы создать пиролизную систему своими руками по схемам и чертежам. Конечно же, в процессе работы может возникнуть необходимость в дополнительных инструментах и материалах.
Внимание. Толщина стали для корпуса должна быть 3 мм, а лучше 4
Тонкости сборки
После того как вы выберите подходящую схему, можно будет приступить к сборке. При этом необходимо придерживаться следующих рекомендаций:
Отверстие, через которое в топку будут попадать дрова и брикеты должно располагаться немного выше, чем у обычных твердотопливных конструкций. Не забудьте про ограничитель. Его главная задача — это контролировать количество воздуха. Для его создания нужна семидесятимиллиметровая труба в сечении. Её длина должна быть больше корпуса. К ограничителю приваривается диск. Элемент должен быть выполнен из стали. Место приваривания — низ конструкции. В результате у вас получится зазор в 40 мм. Чтобы установка ограничителя стала возможной необходимо сделать дырки в соответствующих местах крышки. Лучшей формой для отверстия, через которое будут загружаться дрова является прямоугольник
При этом важно не забыть о дверце. Она должна иметь специальную накладку для лучшей фиксации
Также в конструкции необходимо предусмотреть отверстие, через которое будет удаляться зола. Трубу для теплоносителя нужно сделать с изгибом
Это позволит повысить отдачу тепла.
Ещё одним важным элементом согласно любой схеме и чертежу является вентиль. С его помощью вы сможете контролировать количество теплоносителя, поступающего внутрь. Поэтому лучше всего расположить его в удобном и легкодоступном месте. Сам алгоритм создания пиролизного котла своими руками по чертежам вы можете увидеть на видео внизу.
После сборки огромное значение имеет первый запуск. Лишь после того, как вы убедитесь, что в продуктах горения нет угарного газа, можно будет утверждать, что всё сделано правильно. Для этого лучше использовать специальное оборудование.
Создать котёл, работающий на основе принципа пиролиза можно своими руками. Но перед тем как начать работу необходимо написать проект. Основную роль в нём будет играть рисунок со схемой изделия и размерами.
Обсудить статью на форуме
Устройство и принцип работы.
Разберемся, как работает пиролизный котел. Он состоит из двух камер сгорания, расположенных вертикально. В первичной топке горит древесина. Специально устроено ограничение поступления воздуха – кислород попадает только через дымоход и небольшие отверстия. В дымоходной трубе иногда дополнительно устанавливают шибер – регулируемую заслонку, частично закрывающую отверстие.
Вторая камера сгорания располагается сверху первой. Они соединены между собой газоходом. В этой части и происходит окончательное догорание выделенных газов. Если открыть слишком большой доступ воздуха, то эти газы сгорят еще в нижней топке.
А так в нижней части тлеет древесина и под действием высоких температур активно выделяются горючие летучие материалы. В этом и заключается основной принцип действия пиролизного оборудования, за счет чего повышается КПД устройства, а горение одной закладки дров длится намного дольше.
Рассмотрим этапы и принцип работы пошагово:
Преимущества и недостатки
К плюсам такой установки можно отнести:
- Самый высокий КПД среди всех твердотопливных котлов, он составляет 90–93%.
- Выделяется примерно в 3 раза меньше вредных веществ, что делает их более экологичными.
- Большой интервал между загрузками топлива, порядка 12 часов для мягких пород древесины и 24 часа для брикетов, пеллет и твердых сортов.
- Низкое количество смол в отработанных газах продлевает срок службы дымоходов.
Недостатки:
- Необходимо топливо низкой влажности. Лучший вариант это 20%.
- Стоимость таких котлов выше всех остальных типов такого оборудования.
- Установка с принудительной тягой делает ее зависимой от электричества.
Как влияет влажность дров на эффективность
Древесина для пиролизных котлов должна быть просушена до 15-20% влажности. Такой результат сложно получить при естественной сушке, поэтому можно считать это главным недостатком такого типа котлов.
Сырые дрова выделяют большее количество водяного пара, который перемешивается с газо-кислородной смесью и снижает ее энергоемкость. Пример такого снижение в цифрах:
- Сжигание 1 кг дров с влажностью 20% – мощность 4 кВт;
- Сжигание 1 кг дров с влажностью 50% – мощность 2 кВт.
Видео обзор газогенерирующего котла
» data-lazy-type=»iframe» src=»data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″>
Классификация
Котлы имеют отличия по расположению камер для дожигания газов:
- с верхним расположением;
- с нижним расположением.
Котлы с верхней камерой более громоздкие, требуется больше материала для сборки дымоотвода. Зато чистить их придётся намного реже, ведь частицы от сгоревшего топлива не попадают в камеру для дожигания газов.
В котлах с нижним расположением секции топливо располагается в верхней части, а газы выводятся в нижнюю, и там догорают. Это удобно, но придётся часто удалять мелкие дровяные частицы из камеры утилизации газов.
По энергозависимости котлы бывают:
- без применения электричества: котлы с естественной тягой;
- с принудительной тягой.
Энергонезависимые котлы подразумевают включение в конструкцию высокого дымохода (не менее 5–6 метров) для увеличения тяги и обеспечения достаточного разрежения в отсеке сгорания.
Эффективность обогрева у таких котлов будет несколько ниже, чем у котлов с принудительной тягой.
Устройства с принудительным поддувом оснащаются одним или двумя вентиляторами, которые могут работать в режиме нагнетания воздуха или откачки сгоревших газов.
В некоторых моделях котлов применяется комбинированный способ с участием нагнетающих и отсасывающих газ устройств для увеличения мощности.
Справка! Механизмы, откачивающие отработанные газы, изготавливаются из особых жаропрочных (аустенитных) сплавов, их стоимость значительно выше, чем у нагнетающих вентиляторов.
По способу обогрева:
- Водяного обогрева — к теплообменнику котла подключаются водяные трубопроводы, по которым нагретая рабочая жидкость разносится по различным помещениям.
- Воздушного обогрева — вместо воды используется воздух, получающий тепло посредством того же теплообменника и распространяемый по воздухопроводам. Эффективность ниже, чем у водяного способа, применяется на производственных площадках, складах.
Фото 1. Пиролизный котел с теплообменником, предназначен для водяного обогрева, работает на дровах.
Чертеж: общий вид, рабочий процесс
Вариантов исполнения пиролизного котла много. Наипростейший вид по чертежу устроен таким образом.
- Камера сгорания котла.
- Отсек газификации.
- Секция дожигания газов.
- Колосниковые решётки.
- Теплообменник (входной/выходной патрубки).
- Трубопровод отвода газов (дымоход).
- Отверстия для поддува.
- Дверка в отсек для закладки топлива.
В котел могут быть включены температурные датчики и приборы для контроля и поддержания нормальных режимов работы.
А также аппаратная часть котла для автоматизации функционирования всего отопительного комплекса.
Суть происходящего внутри пиролизного котла характеризуется следующими процессами:
- Поток воздуха извне поступает в отсек газификации с находящимся там топливом.
- Некоторая часть кислорода будет поддерживать процесс горения (тления). Газы, являющиеся продуктами горения, через сопло попадают в камеру сгорания котла и там окисляются в присутствии вторичного кислорода, который поступает вместе с воздухом снаружи.
- Часть пиролизных газов восстанавливается при наличии углерода из топлива до угарного газа и окиси азота, потребляя при этом часть энергии. Смесь проходит в секцию дожигания газов и окисляется там с возвратом отнятой им энергии.
Фото 2. Чертеж пиролизного котла длительного горения, собранное по нему устройство может обогреть большой дом.
Участвующие в реакции пиролиза газовые смеси выводятся наружу через дымоход, минуя при этом теплообменник котла.
Внимание! Так как функционирование пиролизных котлов связано с большим количеством энергии, генерируемой внутри оборудования и возможном выделении разного рода вредных газов, осуществлять самостоятельную постройку котлов рекомендуется только при полном понимании всех физико-химических процессов, возникающих при его работе. Температурные фазы:
Температурные фазы:
- сушка, пиролиз древесины — 450 °C;
- сгорание древесного газа и вторичного воздуха — 560 °C;
- продувание пламени и возврат тепла — 1200 °C;
- отвод оставшихся продуктов горения — 160 °C.
Отличия устройства от обычных котлов
Включая древесину (дрова), специальные топливные брикеты (пеллеты) и отходы, получаемые на производстве. Одно из главных отличий котлов — применение различных видов твёрдого топлива, практически любого вещества, которое может гореть.
Длительность процесса сжигания топлива намного больше, чем у обычных котлов. От 8–10 часов и выше. Есть модели котлов с крупным отсеком для дров, продолжительность непрерывной работы — до 24 часов. Это значит, что пополнение камеры сгорания новыми порциями топлива осуществляется 1–2 раза в сутки.
Важно! За счёт того, что происходит почти полное разложение твёрдых материалов, пирокотлы менее вредны для окружающей среды
Пиролизная горелка в котел
Доброе время. Сам я с железом дела почти не имел, только-только начал заниматься. Поэтому не бейте меня сильно, пожалуйста :clapping:
Работа заключалась в следующем. 2 года назад мы поставили себе в дом «пиролизный» котел на 25 кВт. Вещь с одной стороны неплохая — загружать надо раз в 12 часов, есть автоматика — поэтому и вынесли его в подвал. Размеры дверцы топки — 350*450 мм — то есть можно закладывать крупные поленья без их переколки. В старый котел рубить надо было чуть ли не на щепки и подбрасывать через час. За ночь котел потухал, и его приходилось растапливать снова. Дом к утру тоже остывал до +15 (против +25 вечером). Но после первого отопительного сезона начались проблемы.
«Правильного» пиролиза не было — воздух подводился только в переднюю часть топки, в задней его не хватало и поэтому в задних углах образовывались настыли из золы, смолы и сажи. Колосниковую решетку (которую пришлось из-за настылей срывать домкратом) на ходу чистить невозможно — щели между колосниками не трапецеидальные, а прямоугольные. Плюс она занимает не всю площадь топки, а около 3/4, а на оставшийся 1/4 образуется куча золы, которую можно удалить только через топочную дверцу, залезая при этом в топку. Любой гвоздь, попавший с дровами в топку, забивает решетку. Что еще хуже — в 5 дымогарных трубках котла диаметром 60 мм установлены «завихрители» — стальные прутки со спиральными элементами. Теоретически они улучшают теплопередачу. Практически — помогают забивать эти трубки смолой (от неполной сухой перегонки дров), золой и сажей. Забивают так, что трубки пришлось проливать водой, а завихрители вываживать ломом.
После первого года эксплуатации я закрыл часть топки огнеупорным кирпичом. Помогло, но не сильно — проблема с трубками и золой осталась. Разборка котла заняла 4 дня — из-за трубок с завихрителями.
После этого я решил котел переделать на нормальной пиролизное горение. Для этого купил 2 м профильной квадратной трубы 50*50 мм и из нее сварил ( с …надцатой попытки) прямоугольник с размерами 400*380 мм в плане. с внутренней стороны жтого прямоугольного короба насверлил и нажег сваркой отверстия диаметром около 10-15 мм. К коробу снизу приварил подобие бункера с углом наклона стенок около 50 град. Бункер изнутри выложил огнеупорным кирпичем — лещадкой насухо. Внизу образовалась щель шириной 30 мм и длинной около 300 мм. Внутрь дутьевого короба подается воздух от штатного вентилятора. Вентилятор забирает воздух из-под потолка котельной (гофру поставил). КПД хоть ненамного, но увеличится. Для регулировки оборотов вентилятора поставил регулятор для освещения. Толку правда от него мало. Завихрители выбросил. Щели между стенками топки и дутьевым коробом закрыл полосками из огнеупорой лещадки на чистом цементе.
В результате — дубовые дрова горят синим пламенем. Сосна, кора, пеллеты, листья и опилки — нормальным желтым, факел заполняет почти всю камеру дожигания. Зола отлично сходит сама. Дыма из трубы практически нет. Гвозди — не проблема. Или выпадают в камеру дожигания, или (если застряли в щели) — выбиваются пикой при шуровке. Недостаток один — из-за 2-х «порожков» в топке дубовые дрова стали зависать. Раньше они опускались на «подушку» из золы и там сгорали. Но особых неприятностей это не доставляет — при аккуратной укладке зависаний почти нет. Угол стенок бункера можно сделать и меньше. Так что если кто будет делать дровяной котел — колосниковая решетка излишняя ИМХО. От нее проблем больше чем пользы.
Вот видеозапись работы котла:
h ttp://www.youtube.com/watch?v=skO_QtHefZw
Принцип работы пиролизных котлов и их особенности
Создавая пиролизные котлы своими руками, люди стремятся сэкономить денежные средства в своем кошельке. Если газовое оборудование стоит довольно дешево, то твердотопливные агрегаты просто поражают своей ценой. Более-менее приличная модель мощностью 10 кВт обойдется в 50-60 тысяч рублей – дешевле провести газ, если рядом проходила бы газовая магистрально. Но если ее нет, то выходов два – приобретать заводское оборудование или делать его самостоятельно.
Изготовить пиролизный котел длительного горения своими руками можно, но сложно. Давайте для начала разберемся, для чего вообще нужен пиролиз. В обычных котлах и печах дрова сгорают традиционным способом – при высокой температуре, с выбросом продуктов сгорания в атмосферу. Температура в камере сгорания составляет порядка +800-1100 градусов, а в дымоходе – до +150-200 градусов. Таким образом, солидная часть тепла просто улетает наружу.
Прямое сгорание дров применяется во многих отопительных агрегатах:
Твердотопливные пиролизные котлы могут использовать несколько видов топлива, в том числе отходы деревообрабатывающего производства и сельскохозяйственной переработки.
- Твердотопливные котлы;
- Печи-камины;
- Камины с водяными контурами.
Главным преимуществом данной методики является то, что она отличается простотой – достаточно создать камеру сгорания и организовать отвод продуктов сгорания за пределы оборудования. Единственным регулятором здесь становится дверка поддувала – регулируя просвет, мы можем отрегулировать интенсивность горения, тем самым воздействуя на температуру.
В пиролизном котле, собранном своими руками или купленном в магазине, процесс сгорания топлива идет несколько по-другому. Дрова здесь сгорают при низкой температуре. Можно сказать, что это даже не горение, а медленное тление. Древесина при этом превращается в подобие кокса, одновременно выделяя горючие пиролизные газы. Эти газы отправляются в камеру дожигания, где сгорают с выделением большого количества тепла.
Если вам кажется, что данная реакция не даст особого эффекта, то вы глубоко заблуждаетесь – если заглянуть в камеру дожигания, то здесь будет видно ревущее пламя ярко-желтого, почти белого, цвета. Температура сгорания – чуть выше +1000 градусов, а тепла в этом процессе выделяется больше, чем при стандартном горении древесины.
Для того собранный своими руками пиролизный котел смог показать максимальную эффективность, необходимы дрова с низким содержанием влаги. Влажная древесина не даст оборудованию выйти на полную мощность.
Реакция пиролиза знакома нам еще со школьного курса физики. В учебнике (а может и в лабораторном кабинете) многие из нас видели интересную реакцию – древесина помещалась в стеклянную запечатанную колбу с трубкой, после чего колба нагревалась над горелкой. Через несколько минут древесина начинала темнеть, а из трубки начинали выходить продукты пиролиза – это горючие газы, которые можно было поджечь и понаблюдать за желто-оранжевым пламенем.
Аналогичным образом работает и пиролизный котел, собранный своими руками:
На одной загрузке топлива пиролизные котлы работают около 4-6 часов. Так что большим и стабильно пополняемым запасом дров стоит озаботиться заранее.
- В топке разжигаются дрова до появления устойчивого пламени;
- После этого доступ кислорода перекрывается, пламя гаснет почти полностью;
- Запускается дутьевой вентилятор – в камере дожигания появляется высокотемпературное пламя.
Устройство пиролизного котла довольно простое. Основными элементами здесь являются: камера сгорания, в которой складированы дрова, и камера дожигания, в которой сгорают продукты пиролиза. Передача тепла в отопительную систему осуществляется через теплообменник
В схеме пиролизного котла ему уделяется особое внимание
Все дело в том, что теплообменники в пиролизных котлах, собранных своими руками, устроены не так, как в газовом оборудовании. Продукты сгорания с воздухом проходят здесь через множество металлических труб, омываемых водой. Для увеличения эффективности котловая вода омывает не только сам теплообменник, но и все другие узлы – здесь создается своего рода водяная рубашка, которая отбирает излишки тепла от раскаленных элементов котельного агрегата.
Из чего состоит пиролизный котёл
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:
- 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.
- 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.
- Системы поступления, разделения и подогрева воздуха. Бывают котлы на естественной тяге или с принудительной подачей воздуха.
- Системы теплообмена и дымоудаления.
- Автоматики управления.
Используемое топливо
В качестве топлива необходимо использовать древесину, диаметр которой 100-250 мм, а длина 380-450 мм. Топливные брикеты должны быть размером 30×300 мм. В процессе сжигания дров допускается применять мелкие древесные опилки. Однако добавлять их следует не более 30% от общего объема загрузочной камеры. Только в этом случае схема самодельного пиролизного котла будет эффективной. Кроме того, данные устройства способны сжигать влажные дрова, но при условии, что их процент влажности будет не более 40.
Чтобы обеспечить функционирование такого котла на максимальной мощности, необходимо использовать только сухое топливо. Так как способность выделения топливом энергии определяется с учетом наличия воды в дровах.
Рекомендации по установке и эксплуатации
Собранный своими руками пиролизный котел необходимо установить на небольшом фундаменте – соберите его из кирпича или соорудите бетонную стяжку. Рекомендуемая толщина – около 10 см. Установив аппарат на подготовленном месте, удостоверьтесь, что он не качается и стоит достаточно устойчиво. Только после этого приступайте к дальнейшим операциям.
Для обеспечения пожарной безопасности постелите перед котлом (с той стороны, где располагается дверца камеры сгорания) металлический лист. Если из топки выпадут горящие угольки или дрова (случается всякое), лист не даст огню распространиться. Следует отметить, что это достаточно распространенное требование для всех твердотопливных котлов и прочих агрегатов, вроде каминов и печей-каминов.
Плазменная резка металла – самая точная и филигранная, но доступ к такому оборудованию есть не у всех. Однако, обычный сварочный аппарат справится с той же задачей ничуть не хуже.
Отдельное внимание уделяется расстоянию между пиролизным котлом, собранным своими руками, и стенками – оно должно составлять не менее двух метров. Также следует обеспечить хорошую вентиляцию помещения, так как отопительное оборудование довольно интенсивно сжигает кислород – нужно обеспечить его приток. Для этого достаточно сделать вентиляционную отдушину
Для этого достаточно сделать вентиляционную отдушину.
Изготавливая пиролизный котел своими руками, не экономьте на металле. Помните, что металл толщиной 4-5 мм прослужит значительно дольше, чем металл толщиной всего 3 мм. Если камеры дожигания или сгорания прогорят, вам придется провести довольно сложный комплекс ремонтных работ – пиролизный котел нужно будет разрезать, заменить прогоревшие детали, после чего сварить его обратно и испытать.
- Не используйте в изготовленном своими руками пиролизном котле сырые дрова – они плохо воспламеняются, с трудом прогорают и неохотно отдают продукты пиролиза. Оптимальное содержание влаги в древесине – не более 15-20%. Приобретая сухие дрова, выделите место под их хранение – сюда не должны попадать атмосферные осадки;
- Обязательно используйте автоматику и группу безопасности – это поможет предотвратить выход пиролизного котла из строя. Помните, что собранные своими руками отопительные агрегаты нуждаются в особенном контроле;
- Перед началом каждого отопительного сезона проверяйте котел и отопительную систему на герметичность. Также нужно проверять проходимость дымохода – его чистка осуществляется раз в 4-5 лет;
- Не делайте слишком большой запас по мощности – собранный своими руками пиролизный котел повышенной мощности не сможет обеспечить нужный КПД и будет сжигать топливо зря. Если нужен очень мощный агрегат, присмотритесь в сторону заводских моделей.
Следуя этим рекомендациям, вы сможете обеспечить свой дом теплом, не затрачивая много денег на электроэнергию и обходясь без газа. Среднее потребление электроэнергии пиролизным котлом, собранным своими руками, составляет 80-120 Вт/час (при работающем вентиляторе).
Пиролизный котел своими руками: чертежи, инструменты
Работа пиролизного котла.
Чтобы самостоятельно собрать котел на дровах, необходимо прежде всего желание и инструменты. Конечно, вам придется приложить большие усилия, чтобы получился хороший агрегат. Работу стоит начать с теории, выясните, как работает данная техника.
Затем произведите расчеты, определитесь с типом горения (бывают со щелевой горелкой и на колосниках). Приобретите необходимые детали, простой строительный рынок вряд ли подойдет, лучше отправиться в крупный специализированный магазин. Для строительства простейшего пиролизного котла вам понадобятся:
- стальной лист в 0,4 см;
- стальная труба с толщиной в 0,4 см;
- электроды;
- профильные трубы;
- круглый прут в 2 см;
- центробежный вентилятор;
- кирпич;
- терморегулирующая автоматика;
- асбестовый шнур;
- гайки;
- болты.