Изготовление пиролизного котла своими руками

10.06.2016 Скачать для коллекции 5 комментариев 20 Просмотров

Подробный обзор

Особенности конструкции котла длительного горения

Основной особенностью пиролизных котлов является то, что они включают сразу 2 камеры сгорания, благодаря чему обеспечивается максимально качественное использование пиролиза.

Схема котельной с пиролизным котлом выглядит следующим образом: рис. 2.

Рисунок 2. Схема котельной с пиролизным котлом.

Первая камера, она же камера загрузки, используется для пиролиза загружаемого топлива. Именно здесь происходит разделение древесины на твердый остаток и газы, которые в дальнейшем попадают во вторую камеру котла, отделенную от первой колосником. На последний укладываются брикеты.

Еще одна важная особенность котла длительного горения заключается в верхнем дутье. В топке образуется повышенное аэродинамическое сопротивление, поэтому в таких агрегатах, как правило, используется принудительная тяга. Для ее устройства можно использовать дымосос или дутьевой вентилятор.

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.

Создаём пиролизный котёл

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.

Создаём пиролизный котёл

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.

Создаём пиролизный котёл

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.
Создаём пиролизный котёл

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

Создаём пиролизный котёл

После того как вы выберите подходящую схему, можно будет приступить к сборке. При этом необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

  1. Отверстие, через которое в топку будут попадать дрова и брикеты должно располагаться немного выше, чем у обычных твердотопливных конструкций.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Также в конструкции необходимо предусмотреть отверстие, через которое будет удаляться зола.
  6. 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.

Создаём пиролизный котёл

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.

Как построить простой пиролизный котел своими руками?

Вначале вам понадобятся чертежи, причем на чертежах должен быть изображен нагревательный прибор с четко обозначенной мощностью. Ведь излишне производительный котел будет требовать больше топлива, а недостаточно мощный – просто не нагреет ваше жилище.

Чертежи пиролизных котлов Viessmann на 25 — 40 кВт

Поэтому изготовление пиролизного котла своими руками начинается с расчетов мощности и поиска соответствующих чертежей. Причем, с мощностью все просто – вы можете воспользоваться калькулятором, выложенным на сайтах производителей котлов.

Читайте также:  Использование печки на отработанном масле

В свою очередь, поиск действительно верных чертежей – это не такое уж и простое дело. Но на тематических форумах можно отыскать и чертеж пиролизного котла и технологическую карту сборки такого агрегата.

Подготовка инструмента и расходных материалов

Как построить простой пиролизный котел своими руками?

Следующий шаг – это подготовка инструментов и поиск материала для заготовок.

Ведь твердотопливные котлы пиролизные своими руками не собираются – в этом процессе вам пригодится следующий набор инструментов:

Инструменты

  • Болгарка – ее используют для раскроя заготовок.
  • Дрель – она пригодится для рассверливания приточных отверстий.
  • Сварочный аппарат электродугового типа, рассчитанный на работы с постоянным током.

Помимо этого нам понадобятся струбцины, шлифовальные круги, тиски, трубогиб, молоток, напильник и прочий слесарный инструмент.

В качестве расходного материала будут использоваться:

  • Трубы профильные с толщиной стенки не менее двух миллиметров.
  • Трубы круглые, стальные, с аналогичной толщиной стенки.
  • Стальные листы, толщиной от 4 до 8 миллиметров.

Причем погонаж расходных материалов и площадь стальных листов рассчитывается исходя из потребностей, приведенных в спецификации к чертежам. Поэтому «правильный» чертеж – это залог успеха всего процесса.

Сборка отопительного прибора

Как построить простой пиролизный котел своими руками?

Собирая пиролизные котлы отопления своими руками лучше всего придерживаться следующего порядка действий:

Пиролизный котел своими руками

  • Вначале нужно раскроить трубы и листы, вырезая все заготовки для газогенератора, топки и охладителя олефинов. Причем края заготовок нужно обработать шлифовальным кругом, сточив кромку и обозначив разделку для сварочных швов.
  • Далее нужно подготовить сварочный стол и аппарат, с помощью которого и будет выполняться сборка.
  • Следующий шаг – сборка корпуса. Она осуществляется в следующем порядке: торцевую стенку укладывают на стол, после чего к ней монтируют точечными швами боковые стенки, укрепляемые распорками, дно и крышку. А вот монтаж лицевой стенки стоит отложить до полной сборки «сердцевины» котла. То есть, на выходе получается ящик без лицевой стенки.
  • Следующий шаг – монтаж топки газового генератора. Причем сама топка обозначается в корпусе горизонтальными полками, на которые укладывают колосниковую решетку и монтируют горловину патрубка для отвода олефинов.
  • Далее собирают колоны фильтрации и охлаждения газа, пронизывающие корпус котла и частично выходящие за его пределы. Колоны собираются из труб, монтированных в мете заранее высверленных отверстий в корпусе.
  • Следующий шаг – обустройство второй топки – камеры горения олефинов. Ее располагают над зоной газогенератора, подводя к этой части корпуса охлаждающую колону. На этом же этапе можно смонтировать «рубашку» системы отопления, установив параллельно корпусу вторую стенку, отделенную от первой (корпусной) перегородкой.
  • На следующем этапе обустраивается воздухообменник и патрубок дымохода.
  • В финале на лицевой стороне монтируется последняя стенка корпуса, после чего на нее навешивают дверцы и патрубки приточной системы (поддувала).

Сборка ведется односторонними сварочными швами, накладываемыми с учетом герметизации зоны газогенератора и второй топки.

Чертежи и схемы газогенераторных котлов ↑

Точное количество материала рассчитать можно на основе чертежей. В Интернете по данной тематике есть много платных чертежей и литературы. Если руководствоваться этим материалом, то получится сносный агрегат. Схема пиролизного котла нужна для обозначения топки, теплообменника и места подачи воды. Не стоит стремиться создать схему аппарата на дровах с нуля, лучше использовать принципиальную схему и внести в нее лишь некоторые коррективы и изменения.

Чертеж пиролизного котла на дровах

Чертежи и схемы газогенераторных котлов ↑

Изготавливая газогенераторный котел своими руками, за основу можно взять схему отопительного аппарата на 40 кВт, что была разработана конструктором Беляевым, а затем оптимизировать ее под лазерную резку с меньшим количеством используемых деталей. Менять конструкцию прибора можно таким образом, чтобы неизменным остался его внутренний объем.

Вместе с этим желательно, чтобы значительно увеличилась рубашка теплообменника. Далее нужно соединить все детали будущего пиролизного котла, четко следуя чертежу. В данном случае воздух используется в качестве теплоносителя, и он может прогреть помещение без теплопотерь.

Необязательно обеспечивать герметичность труб, потому что для котла на дровах утечки и возможность размерзания отопительной системы нехарактерны. Таким образом, данный прибор считается идеальным решением для установки на даче, где предстоит его топить лишь изредка.

Принципиальная схема пиролизного котла

Чертежи и схемы газогенераторных котлов ↑

После сбора котла по схеме, можно приступать к его установке и дальнейшим испытаниям. Правильно изготовленный газогенераторный котел должен на необходимый режим выходить быстро, а отопительная система должна прогреваться максимум за тридцать минут. При этом температура в помещении обычно поднимается очень быстро.

Как сделать пиролизный котёл своими руками — пошаговая инструкция и чертежи

К сожалению, процесс «газификации всея Руси» пока еще далек от завершения.

Установка же в частном доме теплогенератора, работающего от электрической сети – вариант не из дешевых, учитывая существующие тарифы на эл/энергию и их бесконечный рост.

Наверное, в основном по этой причине не падает популярность котлов твердотопливных, одной из разновидностей которых являются пиролизные модели (другое название – газогенераторные).

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.

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.

Как это реализуется практически в такой модели, если газы по определению устремляются вверх? В пиролизных котлах обязательным конструктивным элементом является нагнетатель воздуха (дутьевой вентилятор, дымосос – названия встречаются разные, но суть одна).

Читайте также:  Как сделать электроотопление частного дома своими руками

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.

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.

Проектирование пиролизного котла лучше поручить специалисту.

Разработка документации стоит денег, но в любом случае это обойдется дешевле приобретения установки промышленного изготовления.

А если учесть, что ошибки в расчетах повлекут дополнительные расходы (и весьма ощутимые), связанные с разного рода переделками и модернизациями, то целесообразность именно такого решения более чем очевидна.

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.

Для отопления дома таким котлом целесообразно использовать сухую древесину и ее отходы, пеллеты, брикеты, уголь (но только бурый). Внесение отдельных конструктивных доработок в схему пиролизного котла позволяет топить коксом и некоторыми марками угля каменного (например, «Орех1»).

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.

Преимущества и недостатки использования пиролизного котла

Пиролизные котлы имеют следующие достоинства:

  • отсутствие сажи и едкого дыма, минимальное выделение отходов горения; Это один из самых экологически безопасных видов печей;
  • для работы можно использовать любое твердое сухое топливо, например, отходы швейного производства;
  • качественное топливо обеспечивает 12 часов непрерывной работы котла на одной порции горючего, то есть, загружать дрова придется лишь два раза в день;
  • экономичная технология, расходы на оплату коммуналки снижаются в среднем на 60% за год;
  • применение технологии пиролиза позволяет автоматизировать управление процессом горения, что повышает безопасность печи.

Недостатки также следует учесть:

  • прежде чем оборудование окупится, придется вложить немалые средства в покупку котла и его установку, но уже с первых дней работы станет ощутима его экономичность;
  • используемое топливо должно иметь влажность около 20%, иначе горение прекратится. Поэтому влажное топливо нужно досушивать;
  • котел может погаснуть при недостаточно высокой температуре теплоносителя. Эту проблему решают с помощью монтажа обходной трубы. Такое изменение усложняет конструкцию и снижает эффективность работы.
  • если для нагнетания воздуха используется электрический насос, то работа котла становится зависимой от электросети.

Как сделать пиролизный котел своими руками – чертежи и схемы

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

Рассмотрим три основных способа изготовления из различных материалов:

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

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

Безопасность работы котла

Работа любого агрегата связанная с газом имеет ряд потенциальных опасностей. Поэтому соблюдение простых правил безопасности очень важно. В данном случае их немного:

  • котёл желательно установить в нежилом помещении;
  • под агрегатом должно быть бетонное основание или металлический лист;
  • расстояние от стенок котла до стены помещения или ближайшей мебели должно быть не меньше 20 см;
  • обязательно наличие вентиляции в помещении, так как в случае утечки угарного газа, он должен иметь выход;
  • важно также провести утепление дымохода, чтобы в нём не скоплялась смола и вода.

При конструировании пиролизного котла собственными руками, важно соблюдать технологию его изготовления и правильно читать чертежи. Это убережёт от ошибок, которые исправить будет сложно, а иногда и невозможно.

Безопасность работы котла

Такой агрегат даже при исполнении собственноручно будет стоить дорого, но экономит на качестве материалов нельзя. Температура работы котла высока, что подвергает все детали агрегата повышенным нагрузкам. Низкое качество материалов может повлечь за собой быстрый износ камер котла, ремонт которых, будет стоит дорого.

Читайте также:  Делаем отопление гаража своими руками — экономно и качественно

В целом агрегат своими руками обойдётся на 20–30 % дешевле от аналога, купленного у завода-производителя.

Котел из газового баллона

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

Его принцип работы немного отличается.

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

Рис. 3 Пиролизный агрегат из баллона

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

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

Какой отопительный аппарат самый экономный?

Все котлы применяются для обогрева жилых или производственных помещений и подразделяются на три вида:

  1. Газовые
  2. Электро
  3. Твердотопливные, длительного горения

Каждый из них функционирует на определенном виде топлива и имеет свои достоинства и недостатки. Но как же выбрать самый надежный и экономический выгодный образец? Чтобы ответить на этот вопрос необходимо рассмотреть каждую из выпускаемых моделей и сравнив устройство самого пиролизного котла и других видов, выбрать подходящую для конкретных условий.

Наиболее распространенные — газовые

Какой отопительный аппарат самый экономный?

Начнем с газового оборудования, так как этот вид топлива считается одним из самых дешевых, а учитывая российские климатические условия расход его в зимний период будет большим. Аппараты такого типа на рынке представлены различными производителями и широким модельным рядом, так что выбрать есть из чего.

Однако необходимо учитывать, что газовые аппараты различаются по:

  • Способу установки (напольные или настенные)
  • Функциональным возможностям (с одним или двумя контурами – для отопления и ГВС)
  • Типам горелки (электро- или пьезорозжигом)
  • Выводу продуктов сгорания (с естественной или принудительной тягой)

Есть у них отличия и по мощности, и от ее значения в прямой зависимости находится площадь отапливаемого помещения. Обычно для расчета, принимают средние данные, а именно, что на 10 м² требуется 1кВт мощности при высоте потолков не более 3 метров.

К достоинствам газового оборудования можно отнести тот факт, что для аппаратов с принудительной тягой не требуется оборудование классического дымохода. В его качестве обычно используется коаксиальная труба, входящая в комплектацию котла.

Но есть у газовых моделей и недостатки. Самым большим из них является возможность работы только на одном виде топлива и, следовательно, возможность применения такого оборудования имеется только в газифицированных населенных пунктах.

Электрические самые простые и удобные

Какой отопительный аппарат самый экономный?

Следующими в нашем списке идут электрические аппараты. И хотя данный вид оборудования считается одним из самых дорогих в эксплуатации из-за высокой стоимости электроэнергии, но совсем отказываться от него не стоит.

Электрические модели имеют некоторые преимущества по сравнению с другими моделями.

Во-первых, они незаменимы в загородных поселках, к которым не подведена газовая магистраль.

Во-вторых они дешевле жидко- или твердотопливных моделей и очень просты в установке, а значит не потребуют дополнительных затрат, кроме собственной стоимости.

В-третьих, могут быть установлены в любом помещении, имеют небольшие габариты и вес и по этим показателям превосходят другие виды оборудования.

Их конструкция очень проста.В нее входят:

  • Блок управления
  • Теплообменник (состоящий из бака и ТЭНов)
Какой отопительный аппарат самый экономный?

Благодаря этому они очень просты в эксплуатации, не требуют профилактического обслуживания и чистки. Но самым главным их достоинством является экологическая чистота.

Она не сжигают кислород в помещении, не выбрасывают вредных веществ в атмосферу и очень легко поддаются регулировке.

Большой диапазон мощностей позволяет применять такое оборудование не только для отопления частных домов и квартир, но и крупных промышленных помещений, причем даже таких в которых другие котлы применять запрещено.

К тому же они имеют полностью автоматизированное управление. Это позволяет указать нужную температуру, которую в дальнейшем аппарат поддерживает самостоятельно.

Прогрессивные – пиролизные

Последними в нашем списке идут твердотопливные котлы длительного горения. У них есть и другое название – газогенераторные. Их принцип работы основан на сжигании дров или отходов от обработки древесины, а в некоторых моделях и угля. При этом они обладают способностью максимально эффективно расходовать топливо, и тем самым увеличивать КПД.

Они могут использоваться как для обогрева помещения, так и для приготовления горячей воды. Современные модели оснащены автоматикой, упрощающей их эксплуатацию. К достоинствам можно отнести и стоимость топлива, оно одно из самых дешевых и доступных в любом населенном пункте.

Какой отопительный аппарат самый экономный?

В отличие от газовых моделей они не требуют согласования на установку, а также превосходят их по пожарной безопасности, схема самих пиролизных котлов очень проста и позволяет устанавливать их самостоятельно.

Но самым главным их достоинством является полная автономность. Даже при отсутствии в доме газа и света они смогут обеспечивать вас теплом и горячей водой.