Как сделать пиролизную печь своими руками

Времена традиционных печей для обогрева дома потихоньку уходят в небытие, старинные русские печи заменяют функциональные котлы длительного горения с высоким значением КПД. Прежде чем приобрести какую-либо теплогенерирующую технику, необходимо познакомиться с ее особенностями и преимуществами. В данном материале разберем пиролизную технику и в чем заключается ее принцип работы.

Принцип устройства пиролизных котлов

Пиролизный процесс сгорания носит название сухой перегонки. В результате взаимодействия высоких температур и недостатка кислорода древесина, находящаяся в котле, разлагается до кокса, выделяя при этом пиролизный газ. При смешении данного газа с большим объемом кислорода под воздействием катализатора (высокой температуры) происходит экзотермическая реакция, приводящая к возгоранию газа.

Принцип устройства пиролизных котлов

Пиролизный газ также вступает в реакцию с углеродом, в результате чего дым, выходящий после отработки топлива, не содержит вредных соединений. Продукты распада древесины (кокс) также в процессе горения выделяют тепло, поддерживая реакцию. Отсюда следует вывод, что КПД пиролизного котла приближается к 100% эффективности.

Устройство и принцип действия пиролизных котлов

Пиролизный котёл промышленного производства

В основе работы газогенераторных котлов лежит принцип пиролиза, который заключается в том, что под воздействием высокой температуры при ограниченном доступе кислорода происходит разложение топлива на пиролизный газ и твёрдый остаток топлива. В основной камере происходит тление твёрдого топлива при температуре, достигающей 800 градусов. В результате этого выделяется тепло, необходимое для нагрева теплоносителя. Однако если в устройствах, имеющих традиционную конструкцию, выделяемый в результате горения газ, сразу удаляется через дымоход, в данных устройствах он смешивается с кислородом, который подаётся принудительно и догорает во второй камере. Здесь же происходит дополнительный нагрев воды, выполняющей чаще всего роль основного теплоносителя.

Устройство и принцип действия пиролизных котлов

Учитывая высокую стоимость теплоноситель, приходится обращать внимание на альтернативные источники энергии. К таким устройствам можно отнести пиролизные котлы, которые помимо традиционной древесины и угля могут использовать различные виды твёрдого топлива, которые являются недорогими и доступными.

По сравнению с котлами, работающими по традиционной схеме, газогенераторные котлы имеют целый ряд преимуществ, среди которых можно выделить следующее:

Несмотря на это стоит отметить, что при работе пиролизных котлов следует учитывать, что не любое топливо подходит для их работы. В частности, чаще всего для работы котлов пиролизного типа, используемых для обогрева дома, используется древесина. Однако не любая древесина будет одинаково пригодной. Суть процесса пиролиза заключается в том, чтобы выделялось как можно больше горючих летучих веществ, а это возможно только в том случае, если влажность древесины имеет небольшие значения – не более 20%. В противном случае эффект пиролиза достигнут не будет и эффективность такого котла будет гораздо ниже. Кроме этого, пиролизные котлы, изготавливаемые промышленным способом, напрямую зависят от электроэнергии, необходимой для организации подачи воздуха. В случаях отключения последней, они могут в лучшем случае работать только на поддержание температуры, нисколько не обогревая помещение.

Устройство и принцип действия пиролизных котлов

Как сделать пиролизный котел в домашних условиях, видео

Для изготовления пиролизного котла своими руками необходимы различные инструменты и расходные материалы, а именно:

Как сделать пиролизный котел в домашних условиях, видео
  1. Электродуговая сварка.
  2. Дрель и болгарка.
  3. Отрезные и шлифовальные круги.
  4. Стандартный слесарный инструмент.

Из основных материалов необходимо купить листовой металл толщиной от 4 мм, металлические трубы диаметром 6 см, огнеупорный кирпич, вентилятор и датчик температуры. Размеры котла следует определить заранее и чем он больше, тем большее помещение можно отопить. Чтобы избежать ошибок при проектировании, опытные мастера используют проверенные, готовые чертежи.

Как сделать пиролизный котел в домашних условиях, видео

Чертеж пиролизного котла для изготовления своими руками:

Видео об изготовлении пиролизного котла длительного горения:

Как сделать пиролизный котел в домашних условиях, видео

Топливо для пиролизного котла

Схема устройства пиролизного котла.

Читайте также:  Как подключить бойлер к настенному котлу

Из-за высокой стоимости такого отопительного оборудования многие стремятся сделать пиролизный котел своими руками. Далеко не каждому известно, какой тип топлива для него лучше использовать и в чем состоит принцип работы.

Оптимальным вариантом для пиролизных котлов является максимально сухое древесное топливо. Таким образом будет обеспечен длительный срок эксплуатации данной печи на максимальной мощности. Так, при использовании древесины с содержанием в ней жидкости до двадцати процентов печь сможет выделить до 4 киловатт в час с одного килограмма топлива. В два раза меньше выделяет тепла печь, работающая на дровах пятидесятипроцентной влажности. Установка печи требует использования сухого топлива.

В связи с необычными свойствами данной печи одним из обязательных элементов отопительной конструкции является дымоход. Какой дымоход больше подойдет – зависит от финансовых возможностей.

Сырое топливо будет выделять слишком маленькое количество тепла и производить много дыма, сам процесс может сопровождаться различными трудностями. Использование сырых дров негативно влияет на дымоход и на общее состояние функционирования системы.

Во время использования некачественного топлива в два раза снижается мощность котла, причем для поддержания оптимальной температуры необходимо увеличить в два раза количество используемого топлива.

Принцип работы

Основной принцип работы пиролизного котла складывается из генерирования устройством горючего пиролизного газа из твердого горючего вещества. Процесс происходит при температуре выше 200 градусов Цельсия. Соблюдается недостаток кислорода. В дальнейшим смешивается воздух с оставшимся горючим газом и происходит его дожигание. Процессы проходят в специально отведенной камере.

Воздух поступает, пока пламя не разгорится достаточно интенсивно. После этого котел переходит в газогенераторный режим. Дрова тлеют благодаря автоматическому регулятору, который с помощью топки максимально уменьшает поступление газа в камеру с дровами. Также происходит дополнительная подача воздуха во время газогенерации, воздух достигает нужную температуру и способствует вторичному дожигу выделившегося газа в пиролизном котле.

Верхняя камера оснащена специальными отверстиями, из которых под давлением выходит разогретый воздух. Принцип работы таков, что 90 процентов мелких частиц участвуют в процессе дожига. Выброс вредных веществ в атмосферу становится минимальным. Температура отходящих дымовых газов пиролизного котла составляет максимум 160 градусов. Теплоноситель проходит снизу вверх вдоль котла, получает энергию практически от всего, с чем соприкасается, обеспечивая эффективный обогрев помещения. КПД котла равен 85%. Пиролизные решения можно назвать котлами длительного горения.

Большая часть котлов работает на любом твердом топливе: деревом, углем и другими. Часть котлов электронезависимы, поэтому подходят жителям регионов и городов, где случаются перебои с электричеством. Котел оборудован зольным ящиком, его легче почистить. Чистка занимает минимальное количество времени, по сравнению с другими теплогенерирующими котлами.

Чертежи, размеры и расчёт

Сделать своими руками небольшую печь для обогрева гаража или другого пространства можно с помощью подручных материалов.

Эскизный план и чертёж небольшой металлической печи-буржуйки легко создать самостоятельно

Читайте также:  Особенности использования твердотопливных котлов

Обязательным этапом является создание чертежа или схемы будущей конструкции. Для этого нужно определить форму и размеры корпуса, вариант расположения камер. После этого проводится расчёт мощности, достаточной для обогрева помещения. Параметры определяют следующим образом:

Сделать чертёж или технический рисунок изделия можно самостоятельно, учитывая форму и особенности печи. За основу берётся готовое изображение подходящего агрегата.

Чертежи, размеры и расчёт

Инструменты и материалы

Список необходимых расходных материалов и рабочих инструментов:

  • листовая сталь марки Ст20 толщиной 3–4 мм;
  • стальной равнополочный уголок 4х50 мм;
  • труба диаметром 50–60 мм;
  • стальная арматура с сечением 8 мм;
  • стальные трубы диаметром 110 или 120 мм для дымохода;
  • кирпичи в количестве 15 штук;
  • электросварочный аппарат и несколько упаковок электродов;
  • дрель и свёрла по металлу, болгарка с кругами на 230 мм;
  • строительный уровень, рулетка, карандаш, молоток.

Расходные материалы выбирайте качественные и надёжные. От этого зависит не только работа пиролизной печи, но и безопасность окружающего пространства в процессе отопления.

Подготовка и выбор места установки

Сборка конструкции осуществляется непосредственно в помещении, где будет установлена печь. Раскрой листа на заготовки лучше всего заказать у специалистов в магазине. Это обеспечит хорошее качество основы для изделия.

Пространство вокруг любой печи должно быть безопасным и жароустойчивым, а полы — ровными

Чертежи, размеры и расчёт

Место для установки агрегата нужно подготовить.

  • на полу выкладывают основание из кирпичей или иного негорючего материала;
  • площадь основы должна быть больше, чем габариты печи;
  • устанавливают агрегат на расстоянии не менее 80 см от ближайших стен;
  • пол в радиусе 1,2 м перед обогревательным устройством должен иметь несгораемое покрытие (лист железа 1,5 мм толщиной).

Цена и производители, критерии выбора пиролизного котла

При выборе котла данного типа лучше остановится на европейских производителях, т.к. отечественные пиролизные котлы зачастую имеют низкие качественные характеристики. Внимательно изучите котел, в особенности обшивку нижней камеры и форсунку — котел прослужит дольше, если упомянутые элементы будут выполнены из керамики, способной выдержать высокие температуры. Убедитесь, что камер горения в котле две, что присутствует регулируемая подача воздуха в обе камеры. Канал, в котором циркулирует теплоноситель, должен контактировать только с нижней камерой пиролизного котла и каналом дымохода, иначе необходимые для пиролиза и дожигания газов высокие температуры в камерах-топках не образуются — теплоноситель будет активно отнимать тепло.

Гарантия производителя на работу пиролизного котла должна быть более одного года, на возможный прогар стенок камер — не менее 10 лет.

Обратите внимание на гарантии по автоматике котла и форсунке — их стоимость в случае ремонта может составить до 50% от стоимости самого котла.

При подборе мощности котла следует исходить из площади, которую ему предстоит отапливать. Выбор маломощного или излишне мощного пиролизного котла приведет к его преждевременной поломке: в первом случае из-за предельных нагрузок; во втором — из-за скопления конденсата в канале дымохода.

Придирчиво оцените вид котла, осмотрите сварные швы, выясните толщину и марку металла, примененного в его конструкции. Внутренние стенки котла должны быть из высоколегированной котловой стали толщиной от 4-х мм — если продавец назвал сталь, из которой образованы камеры пиролизного котла, «конструкционной», то откажитесь от покупки и покиньте эту торговую точку (конструкционная сталь не выдержит высоких температур в топках котла и прогорит за два-три года).

Описанная в данной статье конструкция пиролизного котла испытана европейскими и отечественными пользователями и является наиболее эффективной — импровизированные модели некоторых отечественных и европейских производителей, чья конструкция отличается от «классической», чаще всего не обладают способностями ни генерировать, ни сжигать пиролизные газы.

Чертежи.

Мы хотим вам настоятельно порекомендовать пользоваться теми схемами и чертежами, которые прикреплены к этой статье. В предложенных схемах вы сможете найти: схему кроя металла, а так же технологию сборки. Для того чтобы просмотреть чертежи вам будет нужно установить программу DWG True View. Стоит отметить, что мы представили вашему вниманию самые подробные схемы котла пиролизного типа. Данные схемы вы больше не найдете нигде на просторах интернета, к тому же еще и совершенно бесплатно.

Чертежи.

Если особого доверия к интернету у вас нет, то у вас есть возможность обратиться к специалистам своего дела, которые помогут вас составить схемы. Только вам стоит помнить, что ценовая политика таковых схем вам обойдется приблизительно в 60 долларов. Прочие схемы в интернете не более чем набросок.

Читайте также:  Как подобрать котел по мощности: 4 варианта

Безопасность

Пиролизная печь своими руками – это вполне реально, однако важно сделать подробный чертеж, а также иметь навыки работы со сварочным аппаратом. Поскольку образование газа происходит неравномерно, требуется обеспечение мониторинга за соотношением газа и кислорода. Для этого используется электроника, которая отслеживает процессы. Одна камера формирует давление, другая – создает баланс состава топливовоздушной массы. Этим и отличаются конструкции, изготовленные на заводе и своими руками.

Безопасные модели пиролизных котлов

Примечание: Поскольку процесс пиролиза не является регулируемым, он нуждается в применении электронной системы. Для возведения печи своими руками следует использовать качественные материалы.

Небольшая пиролизная печь, которую можно использовать в гараже

Плюсы и минусы

Преимущества и недостатки такого оборудования, сведенные здесь в одну таблицу, позволят вам более объективно подойти к оценке возможного приобретения.

За и против пиролизных котлов

За Против
Это так называемые котлы длительного горения: можно загрузить партию дров, которые будут гореть очень долго, около 12 часов (на угле при определенных условиях и еще дольше) Но за это придется платить кровными. Эти котлы определенно дороже традиционных твердотопливных. Иногда разница в цене составляет 50–100 %
Топливо сгорает практически полностью, а это значит, что мы используем большую часть его энергетического потенциала. К тому же это минимизирует количество отходов и избавляет от частой чистки котла Используется система принудительного нагнетания воздуха, а это значит, что котел энергозависим, то есть потенциальные перебои электричества превращаются в большую проблему
В качестве топлива могут использоваться крупные дрова. В большинстве случаев можно ограничиваться закладкой неколотого топлива Эффективность работы котла во многом зависит от влажности дров. Обычное требование – влажность не должна превышать 25 %

В видео ниже представлено еще одно мнение. Не стоит его рассматривать как истину в последней инстанции, но задуматься над отдельными вопросами определенно нужно.

А вот еще одно видео от того же ярого противника пиролизных котлов. Некоторые доводы звучат вполне убедительно, но ко многим нужно относиться критически.

Как видите, эксплуатация такого оборудования может иметь некоторые нюансы. В любом случае перед покупкой котла желательно дополнительно ознакомиться с различными предложениями заводов-изготовителей, благо оных на сегодняшний день немало.