Пиролизный котел своими руками изготовленный из подручных материалов — является отличной альтернативой газового, электрического либо угольного отопления. Ведь в отличии от постоянно дорожающих тарифах на энергию, дрова всегда были и будут сравнительно недорогим и безопасным видом топлива. Как изготовить и установить, либо перевести свой частный дом на пиролизное отопление читайте далее в нашей статье.
Описание и принцип работы пиролизного котла
Пиролизный котел — это один из видов источников отопления жилого дома. В качестве топлива для него можно использовать:
- Обычные дровf (различных пород древесины);
- Прессованный брикет;
- Отходы пиломатериалов;
- Древесные опилки (прессованные и рассыпные).
Несмотря на схожесть с привычным твердотопливным котлом, принцип действия пиролизного немного отличается. Чем же они так популярны и хороши, а так же можно ли изготовить пиролизный котел своими руками, давайте попробуем разобраться.
Конструкция котла довольна проста, делится она на две камеры:
- Камера загрузки и горения дров, где происходит их пиролизация;
- Камера сжигание пиролизационных газов.
Обе камеры разделены колосником, на котором сверху располагаются дрова. Движение воздуха в камере происходит сверху вниз. Такой способ двухкомпонентного разложения дров является более эффективным, хотя встречаются пиролизные котлы с располагающейся камерой сжигания газов сверху.
Пиролизный котел длительного горения — принцип работы сжигания топлива
Работает такой котел по принципу пиролизного сжигания топлива. По другому процесс можно назвать сухой перегонкой. При температуре в камере парой достигающей 800°-900°С, испытывая недостаток кислорода, происходит термическое разложение дров на: уголь и пиролизный газ.
- Из первой камеры образовавшийся газ поступает в другую, где он воспламеняется смешавшись с кислородом доводя температуру к 1100°-1200°С.
- Сгораемые газы нагревают теплообменник, откуда горячая вода дальше поступает в отопительную систему, а продукты горения газа выходят через дымоход.
Пиролизный котел: преимущества и недостатки
Очевидные плюсы:
- Увеличенная камера загрузки для топлива;
- Высокий КПД, позволяющий дольше поддерживать заданный температурный режим;
- На одной загрузке топлива способны работать до 24 часов;
- Возможность регулировки мощности от 40 до 100%;
- При сжигании не образуется сажа, только зола да и то в минимальном количестве.
- Недостатки:
- Классический недостаток — высокая стоимость котла. Изготовить пиролизный котел своими руками решает эту проблему;
- Требуется принудительная тяга, вследствие чего возникает необходимость в постоянном подключении к электроэнергии;
- Внушительные габариты конструкции;
- Обязательное использование сухой древесины. Добиться эффективного процесса пиролиза с топливом с повышенной влажностью невозможно. Содержание влаги, существенно снижает КПД.
Высокая стоимость на энергоносители, а так же на сам котел (самая простая модель от отечественного производителя не менее 1000$), не мешает ему набирать все большую и большую популярность у населения.
В интернете полно чертежей по которым не сложно изготовить данную конструкцию самостоятельно.
Итак, что нужно для того чтобы изготовить пиролизный котел своими руками?
Перед тем, как приступить к работам важно правильно все рассчитать, от толщины стенок котла до вида колосниковых решеток. Собрать всю необходимую информацию о чертежах, важных узлах конструкции, приобрести хотя бы минимальный опыт в сварке металлических изделий.
Необходимый инструмент
- Сварочный аппарат, предпочтительно с постоянным током.
- Электрическая дрель;
- Болгарка с насадками для резки и шлифовки металла.
Необходимые материалы
- Для внутренних стенок котла листы металла толщиной 5 мм., для корпуса 3 мм. Общая площадь листов 8 м².;
- Труба Ø 57 мм., толщина 3 мм. длина 5-7 м.;
- Труба Ø 159 мм., толщина 4,5 мм., длина 50 см.;
- Шамотный кирпич, 10-12 шт. Труба Ø 32 мм., толщина 3 мм., длина 1 м.;
- Профильная труба 60х80 толщина 2 мм., длина 2 м.;
- Стольные полосы, ширина 20 мм., толщина 6 мм., длина 7 м.;
- Вентилятор для создания тяги;
- Датчик измерения температуры
При желании конструкцию предложенных чертеже можно незначительно изменить, но делать это можно при наличии необходимых инженерных навыков.
После того, как вы закончили сбор пиролизный котла по схеме, предстоит его установить и приступить к испытанию. Если все сделано верно, температура должна быстро выходить на заданный режим.
Требование противопожарной безопасности
Несоблюдение правил пожарной безопасности при установке котла может привести к пожару, к тому же это ставит под угрозу здоровье и жизнь вашей семьи.
Основные правила которые требуется учесть:
- Устанавливаться котел, должен в специально отведенном для этого месте (котельная);
- Под основанием котла должна быть вымощена площадка из кирпича либо залита бетоном;
- Расстояние между котлом и стенами не должно быть меньше 30 см. Окружающие котел стены должны быть обшиты листами металла;
- Обязательное наличие вентиляционного отверстия в котельной, для постоянного притока свежего воздуха.
Важно! Утепленный дымоход предотвратит образование на его стенках конденсата, что увеличит эксплуатационный срок службы трубы.
Пиролизный котел своими руками сложная, но вполне выполнимая задача, которая позволит сэкономить существенную сумму. Котел изготовленный из качественного металла будет радовать вас своим теплом долгие годы.
Источник: http://domnomore.com/piroliznyi-kotel-svoimi-rukami/
Пиролизный котёл своими руками
Сэкономить на отоплении можно с помощью установки пиролизного котла. В данной статье мы расскажем как сделать пиролизный котел своими руками.
Технически наиболее совершенными считаются котлы, в которых происходит полное сжигание топлива с максимально возможным поглощением выделяемой теплоты. Поскольку схемы такого рода доступны широкому кругу людей — попробуем разобраться с самостоятельным изготовлением пиролизного котла для больших порций горючего.
За счёт чего возможна длительная работа
На открытом воздухе даже отчасти сырые дрова сгорают очень быстро — буквально за 1–1,5 часа. Причиной всему свободный доступ кислорода — в закрытой топке котла он отсутствует, с помощью заслонки поддува дозируется порция поступающего кислорода, и горение происходит менее интенсивно.
Одной из главных проблем такого способа сжигания органического горючего оказалась его способность «гореть» даже без доступа кислорода. При высоких температурах происходит пиролиз — термическое разложение твёрдого топлива на летучие газообразные соединения.
Кислород для этого процесса не нужен, достаточно разогреть закладку до 400–500 °С.
При этом происходят колоссальные потери теплотворности — наиболее энергетически ценная составляющая угля или дров попросту выносится остаточной тягой в дымоход, не успевая прогорать полностью.
Пиролизный котёл на дровах: 1 — поддувало; 2 — камера загрузки топлива и газификации; 3 — теплобменник; 4 — камера сгорания; 5 — камера дожигания; 6 — дымоход
В конструкции каждого современного котла на твёрдом топливе должна быть предусмотрена дополнительная подача воздуха для догорания выделившихся газов. При этом интенсивность и скорость сгорания закладки регулируется не объёмом поступающего кислорода, а температурой нагрева топлива.
Действительно, если разогреть всю закладку сразу, то горючие газы выделятся очень быстро и о продолжительной работе котла придётся забыть. Однако если нагревать твёрдое топливо отдельными порциями, возможно постепенное его разложение в генераторной камере и эффективное полное сгорание во втором отделении топки.
При этом поток газов инвертируется, они движутся сверху вниз под действием тяги, созданной эжекцией.
Конструкция пиролизного котла длительного горения: 1 — пиролиз твёрдого топлива; 2 — камера сгорания; 3 — нижняя дверца; 4 — подача вторичного воздуха; 5 — подача первичного воздуха; 6 — верхняя загрузочная дверца; 7 — камера газификации; 8 — дымосос
Материал изготовления
Пиролизные котлы характеризуются повышенной температурой рабочей зоны. В камере газификации горения не происходит, однако обратный поток тепла способен разогревать стенки до 500–600 °С.
Наибольшему температурному воздействию подвергается низ газогенераторного отсека — именно эта часть контактирует с воспламеняющимися газами и испытывает серьёзную термическую нагрузку.
Рекомендуется низ камеры закладки выполнять в виде чугунного колосника или специального огнеупорного изделия с тонкой прорезью либо рядом небольших отверстий.
Основная трудность в самостоятельном изготовлении котловой техники заключается в выборе подходящей марки стали, которая поддаётся обработке в домашних условиях без специального оборудования.
Наиболее пригодными в этом плане считаются стали аустенитного и аустенито-ферритного класса с умеренным содержанием хрома и никеля.
Примерами марок таких сталей можно назвать 12Х18Н9Т, 08Х22Н6Т или AISI 304.
Технология сварки таких металлов признаётся умеренно сложной, но воспроизводимой в кустарных условиях с применением дуговой сварки покрытыми электродами без защитной среды. Основным фактором, ухудшающим качество сварной конструкции, считается образование горячих и холодных трещин, обусловленное высокой разницей температур на относительно малом линейном участке металлического изделия.
Для устранения негативных факторов термического воздействия используют следующие технологические приёмы:
- Нарезка деталей с плавной подачей режущего инструмента, чем исключается перегрев кромок.
- Ограничение плотности сварочного тока на 20–25% по сравнению с конструкционной сталью, сварка в мягких режимах.
- Ограничение температуры сварочной ванны, выполнение многопроходного шва с высокой скоростью без боковых колебаний.
- Правильная разделка соединяемых кромок согласно ГОСТ 5264 и их зачистка металлической щёткой.
- Подкладка под изнанку шва металлического теплоотвода, поковка шва в процессе остывания.
И, конечно же, следует сделать правильный выбор содержания легирующих добавок в стержне электрода, чтобы обеспечить содержание феррита в структуре шва порядка 5–8%. К использованию рекомендованы электроды марок ЦТ-15 и ЦТ-16, а также специальные электроды 6816 MoLC или ROST 1913.
После сваривания конструкций рекомендуется их первичный отжиг при температуре не менее 700 °С в течение 2,5–3 часов. Достаточно загрузить внутренность сваренного корпуса каменным углём и разжечь горючее, обеспечив слабый принудительный поддув. Перед проведением отжига желательно протравить сварочные швы специальной пастой, соответствующей используемой марке стали.
Определение размеров и мощности
Прежде чем приступить к изготовлению пиролизного котла, следует провести расчёт размеров камер топки и дополнительных отсеков.
В качестве исходных данных принимается требуемая теплотворная мощность, определяемая с учётом КПД самодельного котла порядка 75–80%.
В домашних условиях можно изготовить твердотопливные котлы мощностью до 20–25 кВт, более производительные агрегаты требуют использования жаропрочных сталей значительной толщины, которые плохо поддаются свариванию в домашних условиях.
Мощность котла и продолжительность его работы определяются объёмом камеры газификации. Без учёта КПД теплотворность большинства распространённых пород древесины составляет около 4–5 тыс. ккал/кг, что примерно соответствует 4–4,5 кВт·ч тепловой мощности. Эти значения применимы только для древесины с влажностью не более 25%.
Суть расчёта проста — определить требуемую мгновенную мощность и умножить её на количество часов работы.
Стоит помнить, что пиролизные котлы даже совершенных конструкций имеют предельную продолжительность работы не более суток, а самостоятельно произведённые агрегаты следует рассчитывать максимум на 12–15 часов непрерывного горения.
Объём камеры закладки определяется из расчёта 2 литра на каждый килограмм дров. К полученному значению нужно добавить около 30%, ведь в пиролизном котле используют неколотые чурки, которые невозможно уложить вплотную.
Размер камеры сгорания газов должен составлять не менее 30–40% от объёма камеры газификации.
Наиболее выгодной считается структура котла, в которой две камеры расположены одна над другой, имеют одинаковую форму, но отличаются по высоте.
Сборка двухкамерной топки
Материалом для изготовления стенки камер лучше выбрать горячекатаный лист толщиной не менее 8 мм, в идеале — 10–12 мм.
Чем толще металл, тем сложнее процесс сваривания, однако конструкцию из слишком тонкой стали гарантированно поведёт и выкрутит в непредсказуемых направлениях.
Именно поэтому среди деталей, из которых собирается котёл, не должно быть мелких элементов с соотношением сторон более 2:1.
Основа двухкамерной топки — наружные боковые стенки. Они общие для обеих камер, соединяются посредством передней стенки, в которой проделаны два прямоугольных отверстия для дверец. Нижнее отверстие предназначено для обслуживания камеры сгорания, его высота должна быть порядка 120–150 мм, ширина — не менее 300 мм, располагается отверстие с отступом в 150 мм от нижнего края.
Верхнее отверстие предназначено для загрузки камеры газификации, чем оно будет больше — тем лучше, располагаться отверстие должно не ближе 100 мм к верху камеры. Снизу и сзади топка замыкается цельными листами, которые вырезают по внешним габаритам топочной камеры, но не приваривают до окончания сборки внутренних деталей. Сверху котёл накрывается листом номинального сечения.
Пример размеров пиролизного котла
Разделять камеры газификации и сгорания будет цельная плита, ширина которой соответствует внутреннему расстоянию между стенками, а длина — на 400 мм меньше.
В задней части плиты вертикально приваривается цельная перегородка, которая отделяет камеру загрузки по всей высоте, по центру вдоль горизонтальной части вырезается отверстие шириной 50 и длиной в 400–600 мм.
Собранную Г-образную перегородку не приваривают до завершения сборки теплообменника.
Теплообменник для пиролизного котла
Наилучшей конфигурацией теплообменника самодельного пиролизного котла будет водяная рубашка нижней камеры и дымоходного канала. Это не самый эффективный тип, однако производство собственного сотового теплообменника вызовет неизбежные трудности либо с поиском труб соответствующей марки стали, либо со свариванием разнородных деталей.
Сборку деталей теплообменника проводят на том этапе, когда у котла сварены дно, передняя панель и две боковые стенки. Доступ для сварочных работ обеспечивается с задней стороны котла. Первым делом устанавливается верхняя перегородка рубашки. Это прямоугольная плита по внутренней ширине топки и на 200 мм меньше глубины камеры сгорания.
По бокам плиты нужно удалить два прямоугольных фрагмента шириной по 100 мм таким образом, чтобы в передней части плиты осталось два выступа длиной по 200 мм. Полученная деталь приваривается к стенкам и передней панели заподлицо с нижним краем проёма дверцы камеры сгорания.
При этом вырезы в перегородке образуют каналы для циркуляции между нижней зоной и боковыми стенками теплообменника.
Внутренние стенки рубашки выполняются по краю проточных каналов, имеют высоту камеры сгорания и примыкают вплотную к передней панели. Сверху их накрывают двумя полосами шириной по 100 мм.
По длине теплообменник не достаёт до задней стенки котла порядка 200 мм и примерно на такое же расстояние боковые каналы выступают за Г-образную перегородку между камерами.
Когда она будет установлена, останется только сформировать двойные стенки дымоходного канала, вырезать его выходное отверстие, закрепить заднюю стенку котла и врезать резьбовые штуцеры для подключения к отопительному трубопроводу.
Врезка обратки выполняется в одном из передних нижних углов рубашки, подачу врезают в любой наивысшей точке рубашки дымохода.
Обратите внимание, что камера сгорания ограничена со всех сторон водяной рубашкой, кроме перегородки с камерой газификации. Это необходимо для передачи тепла, обеспечивающего термическое разложение топлива. При этом прогреваться будет не вся закладка сразу, а только её слои, примыкающие к разогретым стенкам.
Дополнительное оборудование
К сожалению, пиролизные котлы не являются энергонезависимыми. Из-за реверсного потока газов требуется принудительный наддув. Для моделей мощностью до 15 кВт он реализуется дутьевым вентилятором, который монтируется на нижней дверце. При этом пополнение загрузки в процессе горения невозможно.
Более мощные котлы комплектуются вентилятором-дымососом, который устанавливается на верхней стенке корпуса на выходе дымоходного канала. При этом исключается появление обратной тяги и дверцу камеры газификации можно без последствий открывать даже в процессе горения.
Особое внимание нужно уделить температуре теплоносителя внутри рубашки. После выхода котла на режим она не должна быть меньше 60 °С для исключения образования конденсата.
Эта задача решается путём установки узла автоматической рециркуляции, подмешивающей воду из подачи в обратку.
Также требуется установка группы безопасности для закрытых отопительных систем и основного циркуляционного насоса. опубликовано econet.ru
P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet
Источник: https://econet.ru/articles/169307-piroliznyy-kotyol-svoimi-rukami
Пиролизные котлы для отопления частного дома своими руками: чертежи и видео
Одним из решений проблемы обогрева дома могут стать пиролизные котлы отопления на твердом топливе — эффективные в работе и неприхотливые в эксплуатации.
Однако высокая стоимость отопительных устройств заводского изготовления заставляет потенциального покупателя задуматься: а не попробовать ли самому сделать пиролизный котел? Для работящего человека с техническими навыками это вполне по силам.
Наша статья поможет понять, как происходит процесс горения в пиролизном котле для отопления частного дома, из каких материалов его можно смонтировать и как подключить к отопительной системе.
Особенности пиролизных отопительных устройств
Пиролизный котел служит генератором тепла в домашней системе отопления
Главным отличием пиролизного твердотопливного котла отопления (газогенераторного) считается особый принцип горения топлива. Если в обычных котлах дрова или уголь просто горят открытым пламенем, то здесь процесс разделен на два этапа:
- Топливо загружают в топочную камеру и разжигают огонь. Когда температура превысит 400 °С, начинается процесс пиролиза — медленного тления топлива при недостатке кислорода. При этом выделяется тепло, дым и пиролизный газ, в состав которого входит окись углерода и различные углеводороды.
- Для перевода котла в рабочий режим закрывают заслонку прямой тяги и включают вентилятор. Газообразные продукты пиролиза вытесняются струей первичного воздуха в камеру сгорания, где они обогащаются кислородом от подачи подогретого вторичного воздуха. Смесь пиролизных газов и взвешенных частиц полностью сгорает и отдает свою тепловую энергию встроенному в котел теплообменнику.
Насколько экономичны и удобны пиролизные котлы отопления, подтверждают отзывы пользователей. Теперь им больше не нужно вставать по ночам, чтобы подбросить дровишек. Загруженная в котел очередная порция топлива будет потихоньку тлеть с вечера до позднего утра. Эффективность сгорания такова, что золы почти не остается, а из дымохода идет лишь легкий прозрачный дымок.
Для нормального протекания процесса пиролиза котел должен быть оборудован вентилятором, поэтому необходимо, чтобы электроснабжение в доме было бесперебойным.
Требования к самодельным пиролизным котлам
Схематическое устройство пиролизного котла
Для того чтобы пиролизный котел отопления, изготовленный своими руками, превзошел по эффективности обычный твердотопливный котел, его конструкция должна отвечать строгим требованиям:
- температура в топке должна быть оптимальной (600–700 °С), поскольку именно в этих условиях происходит наиболее качественное выделение продуктов пиролиза;
- регулирование мощности горения не должно существенно снижать КПД;
- котел отопления должен быть пригоден для длительного непрерывного сжигания топлива;
- корпус камеры сгорания пиролизных газов должен быть устойчив к коррозии и способен выдерживать температуру выше 1200 °С.
Желательно также, чтобы в конструкции котла была предусмотрена камера для предварительного подсушивания древесного сырья.
Технические характеристики, которыми должен обладать самодельный пиролизный котел для отопления частного дома:
| Технические параметры | Ед. изм. | Для небольших домов | Для коттеджей |
| Мощность | кВт | 15–25 | 35–50 |
| КПД | % | 80 | 85 |
| Максимальное рабочее давление | бар | 1,8–2,0 | 3,0–4,5 |
| Макс. площадь отопления | м² | до 200 | до 500 |
| Объем воды в теплообменнике | л | 18–25 | 40–65 |
| Объем топки | л | 70–100 | 200–300 |
Использование самодельного отопительного устройства иногда бывает рискованным, поскольку при неправильно отрегулированном процессе горения может произойти так называемый «хлопок» — взрыв пиролизного газа.
Топливо для пиролизных котлов
Древесина обладает наилучшей способностью образовывать газообразные горючие смеси в процессе пиролиза
Из всех видов топлива для пиролизного процесса лучше подходят дрова и различные древесные отходы. Кроме этого, в пиролизных котлах для отопления частного дома можно сжигать также уголь или торф, но эффективность будет несколько меньше.
Толщина поленьев не имеет большого значения, а их длина ограничивается только габаритами топочной камеры. Главное условие — чтобы среди них не попадалась гниль и труха. Если кроме дров использовать для сжигания опилки и стружку, их объем не должен превышать 1/3 часть от общей загрузки топлива.
Древесное топливо должно быть сухим, влажностью не более 20–25%. В противном случае его сгорание будет неполным, теплоотдача снизится, а дымовая труба забьется сажей и дегтем.
Пиролизный котел своими руками
Один из вариантов конструкции отопительного котла, развивающего мощность 45 кВт
Чтобы сделать котел отопления пиролизный твердотопливный, самодеятельному мастеру придется для начала изучить доступную информацию по этому вопросу.
В рамках нашей статьи мы в состоянии дать только общие рекомендации, а подробные чертежи можно поискать в интернете. Полезно также заглянуть на форумы, где специалисты обмениваются мнениями.
- По их отзывам, пиролизные котлы отопления делать своими руками все же обойдется дешевле, чем покупать фирменные.
- Мощность пиролизного котла определяют несколько факторов, и главные среди них: общие габариты изделия, объем камеры горения и высота подачи первичного воздуха.
- Любую готовую схему системы отопления с пиролизным котлом нужно будет доработать с учетом конкретных условий своего жилища.
Материалы и технология изготовления
Высокую температуру горения пиролизного газа может выдержать только огнеупорный кирпич
Для изготовления пиролизного котла отопления своими руками понадобится:
- электросварочный аппарат и хороший запас электродов;
- «болгарка» и к ней не менее 20 отрезных кругов;
- сталь 4мм, 3 листа 1,25×2,5 м;
- сталь 2 мм, один лист;
- труба 57 мм общей длиной 8 м;
- шамотный кирпич, 12—14 шт.;
- и еще некоторые мелкие детали.
Раскроить металл и выполнить сварочные работы — задача не из легких. Если нет возможности заняться этим самостоятельно, придется пригласить мастера.
Дверцы котла должны закрываться герметично, чтобы не терялось тепло и не выходил наружу дым.
Испытание готового котла
В ходе испытания должны быть выявлены недостатки самодельного отопительного котла и определены способы их устранения. Качественно смонтированный пиролизный агрегат обладает следующими свойствами:
- топливо разгорается достаточно легко при естественной тяге;
- дым не вырывается из-под уплотнителя верхней дверцы;
- вентилятор обеспечивает стабильный поток воздуха и не шумит;
- котел за 20-30 минут выходит на рабочий режим;
- при включении вентилятора пламя в камере сгорания сильное и ровное;
- процесс сжигания пиролизного газа поддается регулированию;
- при остановке вентилятора не возникает эффекта обратной тяги;
- соотношение тепловой мощности к затраченному количеству дров соответствует расчетам.
Если самодельный отопительный котел демонстрирует соответствие этим параметрам, его можно признать работоспособным после устранения обнаруженных недоделок.
Схемы подключения пиролизного котла к отоплению
Тепло в доме зависит от того, правильно ли устроена система отопления с пиролизным котлом и соответствует ли норме режим топки. Все нюансы нужно предусмотреть на этапе составления проекта. Отопление дома может производиться как с помощью горячей воды, так и воздушным способом.
При разработке системы отопления нужно неукоснительно следовать специальным рекомендациям и нормам техники безопасности.
Водяное отопление
Кроме котла, в системе установлены: 1 – группа безопасности, 2 – расширительный бак, 3 – циркуляционный насос
Монтаж пиролизного котла отопления на твердом топливе должен производиться в помещении, специально отведенном под котельную. Кроме самого котла, здесь следует разместить такие элементы отопительной системы, как циркуляционный насос, запорная арматура, расширительная емкость, датчики, термометры и другие устройства. В той же котельной есть смысл оборудовать место для поленницы дров недалеко от котла, чтобы не приходилось часто выходить за ними на мороз.
Непосредственное подключение пиролизного котла к системе отопления может быть выполнено по-разному. На следующем рисунке показан наиболее простой способ подключения.
Другие способы подключения пиролизного котла к водяной системе отопления:
- с контуром подмеса — к перечисленным выше элементам системы добавляется дополнительный контур и краны, регулирующие количество нагреваемой воды;
- с гидрострелкой — эта схема лучше всего проявляет себя в системах отопления с несколькими контурами;
- с аккумулирующим баком — подогрев воды происходит посредством ее поступления из бака и позволяет оптимизировать работу котла даже без электричества.
Выбирая схему подключения к отопительной системе пиролизного котла, желательно просчитать стоимость каждого варианта, чтобы найти среди них оптимальный.
Воздушное отопление
Схема распределения воздушных потоков при обогреве дома от пиролизного котла воздушного отопления
Домовладельцы используют пиролизный котел воздушного отопления чаще всего не для обогрева дома, а для гаражей, складов, теплиц и других хозяйственных помещений. Метод отопления жилых комнат подогретым воздухом пока еще не получил распространения. Но и здесь использование пиролизного котла могло бы продемонстрировать его преимущества. Например, система воздушного отопления особенно актуальна, когда хозяева загородного дома озабочены тем, чтобы водяная отопительная система не разморозилась за время их длительного отсутствия.
Система, использующая пиролизные котлы воздушного отопления, состоит из одного или нескольких вентиляторов, термодатчиков, блока управления и сети воздуховодов для транспортирования горячего воздуха к местам обогрева.
В какой бы из систем отопления ни использовались котлы отопления пиролизные твердотопливные, для их безотказной работы необходимо утеплить дымовую трубу, чтобы на ее стенках не образовывался конденсат.
В заключение
Анализируя отзывы о пиролизных котлах отопления, можно составить впечатление об их несомненных достоинствах. В условиях постепенного удорожания природного газа все чаще становится оправданным решение устроить систему отопления с пиролизным котлом собственноручного изготовления. Многих пользователей привлекает автономность такой системы и простота ее эксплуатации.
Посмотрите видео, как сделать своими руками достаточно простую модель пиролизного котла:
Тем, кому невозможно подсоединиться к центральному газоснабжению, пиролизные котлы отопления на твердом топливе станут надежными помощниками в деле обогрева жилья.
Но если вы решили сэкономить, тогда вашим решением будет самостоятельное изготовление отопительного устройства.
Монтаж и подключение пиролизного котла к системе отопления будет доступным для людей, имеющих инженерные и слесарные навыки.
Источник: https://StrojDvor.ru/otoplenie/otoplenie-v-dome/xotite-obogrevat-chastnyj-dom-deshevym-toplivom-sdelajte-svoimi-rukami-piroliznyj-kotel-otopleniya/
Пиролизный котел своими руками — устройство и принцип работы
Пиролизный котел реже нуждается в чистке
Отработанные газы наносят меньший вред окружающей среде и здоровью людей из-за пониженной концентрации канцерогенных веществ. Во время работы пиролизного котла происходит реакция с участием газа и активного углерода. По этой причине выходящие из аппарата дымовые газы содержат в своем составе в основном лишь водяной пар и углекислый газ.
Следует упомянуть про другое важное преимущество газогенераторных аппаратов. В этих установках реализована возможность выбора подходящей мощности в диапазоне 30-100%.
Процесс сжигания топлива в котлах сопровождается одновременной утилизацией отходов, что исключает выброс загрязнений в окружающую среду. Эти аппараты могут перерабатывать такие отходы, как резина, пластмасса и полимеры.
В то же время на работу котлов влияет качество топлива, им требуется электропитание, а сами они отличаются большими габаритами.
Чем топить пиролизный котел?
Пиролизный котел
Виды топлива
Для топки пиролизного котла можно использовать:
- дрова;
- торф в брикетах;
- антрацит;
- древесные гранулы и брикеты;
- бурый уголь;
- кокс.
Перечисленные виды топлива различаются по калорийности. От этого показателя напрямую зависит эффективность работы агрегата. Применение менее калорийного топлива может уменьшить КПД котла на 30% и более.
Чем топить котел
Чем топить котел
Чаще всего для топки пиролизных котлов используют брикеты и пеллеты. Брикеты могут изготавливаться из древесины, соломы и торфа. Идеальный вариант – брикеты, изготовленные по методу прессования. Те же брикеты, которые изготавливаются из опилок, рекомендуется использовать только в комплексе с бурым углем либо дровами.
Для изготовления пеллетов тоже может использоваться древесина или солома. Материал прессуется подобно брикетам.
Нередко для топки пиролизных котлов используются дрова. Важно! Для обеспечения максимальной эффективности работы оборудования и уменьшения расхода топлива нужно использовать древесину влажностью не более 20%.
В целом же при выборе топлива следует учитывать особенности местности, в которой находится ваш дом. Если вы живете в окружении лесов, наиболее целесообразным вариантом будет использование дров. Жителям же степных полос, как правило, выгоднее топить углем.
Если в месте вашего проживания доступно любое топливо, выбирайте самое калорийное. Этим вы обеспечите наиболее высокий КПД оборудования при минимальном расходе.
Котел пиролизный
В чем эффективность пиролизного котла?
Продолжительность использования дровяных котлов может быть различной. На этот параметр оказывает влияние большое количество факторов:
температура окружающей среды;- температура, которая должна быть создана в помещении;
- утепление дома;
- влажность;
- тип используемого топлива;
- соблюдение размеров, определенных проектом отопительной системы.
Можно не сомневаться, что по эффективности работы с ними не сравнятся традиционные установки.
Делаем пиролизный котел своими руками
С каждым годом все больше появляется желающих купить отопительные котлы с пиролизным сжиганием.
Ведь эти аппараты позволяют не думать о необходимости покупать природный газ, цена на который в последнее время повышается.
Сейчас в продаже можно встретить достаточно надежные газогенераторные установки, обладающие необходимыми техническими параметрами. Однако из-за их высокой стоимости не все потребители решаются на их покупку.
Если вспомнить про недавно проведённую строительную выставку, то на ней посетители смогли познакомиться с обычным котлом отечественного производства стоимостью от 1 тыс. долл. По этой причине у большинства потребителей и возникает желание изготовить пиролизные котлы своими руками.
Инструмент для работы
Для изготовления самодельного котла на дровах мало одного желания. Нужно также подготовить и необходимые инструменты. Естественно, это займет какое-то время, однако, если постараться, то эту задачу сможет решить каждый.
Источник: https://kachestvolife.club/otoplenie/chertezhi-piroliznogo-kotla
Пиролизный котел своими руками
62855 просмотров
На сегодняшний день в России огромное количество населенных пунктов, где отсутствует магистральный газопровод, поэтому приходится отапливать помещения электричеством или доступным твердым топливом. Конечно, последний вариант гораздо более экономный, но при этом очень трудоемкий.
Приходится постоянно контролировать количество топлива в котле, следить, чтобы не прогорел, чтобы не пришлось растапливать заново. Выходом из такой ситуации являются пиролизные котлы, которые также работают на твердом топливе, но при этом оптимизирован процесс горения. Стоимость такого котла выше, чем у обычного, но его вполне можно изготовить самостоятельно.
Мы расскажем, как сделать пиролизный котел своими руками, чертежи и принцип работы, приведем рекомендации специалистов и видео-уроки.
Фото 1 Принцип работы пиролизного котла
Принцип работы
Оценить преимущества пиролизных котлов невозможно без понимания общих принципов работы. И изначально, что такое пиролиз?
По сути, это разложение природных соединений при минимальном количестве воздуха. В стандартном котле дрова сгорают при температуре 900-1200°С при нормальном доступе воздуха, на одну закладку дров уходит около 3-4 часов с выделением порядка 4900 калорий тепла.
Таблица 1 Теплотворная способность дров разных пород древесины
В пиролизном котле твердое топливо сгорает при меньшей — 300–850°С температуре, при этом происходит распад на следующие элементы — на твердый осадок и газ. При отсутствии кислорода в отдельной камере горючий (пиролизный газ) вступает в реакцию с углеродом и дополнительно перерабатывается, за счет чего увеличивается теплопроводность.
Таким образом, при сухой перегонке (процесс пиролиза) помимо твердого топлива дополнительно сгорает твердый осадок и одновременно с ним пиролизный газ. Все это в комплексе увеличивает время прогорания одной закладки дров до 12 часов (сравните с обычными 3-4 часами) и коэффициент полезного действия котла до 85-90% при стандартных 65-70%.
Плюсы и минусы оборудования
Любой агрегат отличается как положительными, так и отрицательными характеристиками. Для того, чтобы сделать правильный выбор, их необходимо адекватно оценить.
Плюсы:
- поддержание определенной температуры горения в автоматическом режиме;
- увеличенное время прогорания закладки на фоне повышенного КПД котла;
- возможность использовать различные виды твердого топлива, вплоть до продуктов переработки деревообрабатывающей и сельскохозяйственной промышленности.
Не рекомендуется использовать более трети общего количества топлива полимеры и резину.
Минусы:
- большие габариты котла за счет увеличенной камеры сгорания;
- особые требования к твердому топливу – дрова должны быть совершенно сухими
При закладке топлива даже 25% влажности замедляется процесс выделения газов, что приводит к снижению температуры теплоносителя и падению эффективности.
- энергозависимость – во время работы котел потребляет электричество для работы вентилятора, создающего принудительную тягу, и автоматики;
- цена – это самый главный недостаток, который заставляет отказаться от покупки.
Именно поэтому мы предлагаем сделать пиролизный котел своими руками, чертежи и принцип работы смотрите дальше в статье.
Устройство котла
Принципиальная разница стандартного и пиролизного котла заключается в том, что в первом варианте 1 камера сгорания, а во втором – 2, между которыми пролегает колосниковая решетка, в нижней сгорают собственно топливо и твердый остаток, а в верхней – пиролизные газы. Именно такая организация топочных камер позволяет оптимизировать процесс, увеличить время сгорания топлива и максимально увеличить эффективность.
Фото 2 Схема устройства пиролизного котла
Процесс пиролиза возможен только при ограниченном доступе воздуха, когда топливо не горит, а фактически тлеет, выделяя большее количество газа.
К числу особенностей пиролизного котла относится и повышенное аэродинамическое сопротивление в дымоходе за счет отсутствия воздуха и реакции углерода с пиролизным газом. Принудительную тягу обеспечивает электровентилятор, собственно, именно по этой причине пиролизные котлы и относятся к категории энергозависимого оборудования.
Стоимость самодельной модели
Безусловно, основная причина, почему принимаются за изготовление пиролизного котла своими руками, ищут чертежи и принцип работы — банальная экономия.
В среднем по регионам стоимость готового котла варьируется от 36 000 руб. (мощность 10 кВт, площадь 100 кв.м.) до 140 000 руб. (мощность 38 кВт, площадь 300 кв.м.).
При самостоятельном изготовлении котла получается сэкономить от 500 до 1500 у.е. за счет стоимости материалов и личного труда.
- Видео 1 Пиролизный котел 15-25 кВт — изготовление и испытание
- В любом случае, этот вид работ нельзя назвать недорогим или легким, поэтому прежде чем решится сделать пиролизный котел своими руками, оцените свои возможности изучите все чертежи и подберите именно те материалы которые необходимо.
Как сделать пиролизный котел
Инструменты:
- электродуговая сварка и 3-4 пакета электродов;
- дрель;
- малая болгарка (круг 230).
Фото 3 Процесс сварки металла
Источник: http://www.PortalTepla.ru/tverdotoplivnie-kotli/piroliznij-kotel-svoimi-rukami/
Пиролизный котел своими руками: устройство и принцип работы
Термин «пиролиз» подразумевает процесс, где имеет место замедленное сжигание твёрдого топлива с получением газовой среды. Несмотря на «профессорское» название сооружения, сделать пиролизный котел своими руками относительно несложно, и самоделки на практике встречаются достаточно часто.
Объяснение тому простое – газогенераторный котёл на дровах проще в обслуживании, зачастую эффективнее и экономичнее другого похожего оборудования. Давайте вместе разберемся, как работает такое оборудование и, что понадобится для его изготовления.
Принцип действия пиролизных котлов
Котлы систем обогрева, где в качестве топлива используются твёрдые горючие материалы, помимо классики, относятся также к пиролизным конструкциям. Обычно их называют газогенераторными котлами.
Чтобы лучше понять принцип работы домашнего пиролизного котла, логично внимательно рассмотреть устройство такой техники. Начнём с особенностей топки как основной части нагревательной конструкции. По сути, рабочая область топливной камеры пиролизных котлов разделяется на две разделённых камеры.
Конструкция пиролизного котла в разрезе: 1 – загрузочная камера (пассивная), где протекает процесс пиролиза (неполного горения); 2 – камера сгорания газа (активная), образующегося в процессе пиролиза
Одна из таких камер загружается твёрдым топливом – дровами, пеллетами, брикетами и т.
п. Там начинается первичный процесс горения твёрдого топлива при ограниченной подаче воздуха. В таком состоянии топливо не горит, но тлеет. Газы, выделяющиеся при медленном горении, поступают в другую область камеры – активную, где уже при увеличенной подаче воздуха интенсивно прогорают.
Технически подобный процесс сжигания реализуется простым способом. Подобласти общей камеры попросту разделяются колосниковой решёткой и форсункой. Верхняя часть камеры – пассивная топка, нижняя часть камеры – активная топка. При этом следует учитывать конструктивную особенность – верхнюю подачу воздуха в топливную камеру (верхнее дутье).
Собственно, этим и отличается конструкция газогенераторного котла от классической однокамерной разработки, где применяется нижняя подача.
Классическая конструкция воздушного насоса (часто называют – вентилятором, но технически это ошибочное название), которая используется в схеме пиролизного котла.
Это важная деталь, обеспечивающая эффективность работы оборудования
Технологически для устройства пиролизных котлов характерным моментом является также организация принудительной тяги.
Конструкция двухступенчатой топки обладает завышенным аэродинамическим сопротивлением. Поэтому здесь никак не обойтись без установки воздушного насоса.
Как функционирует котёл на практике?
Практическое применение оборудования удобно рассмотреть пошаговым процессом:
- Загрузка дров – укладка на колосник верхней области камеры.
- Поджиг топлива и запуск в работу дымового насоса.
- Образование древесного газа при температуре 250-850 °С.
- Переход древесного газа в нижнюю область топки.
- Сгорание древесного газа при дополнительной подаче воздуха.
Далее полученное в нижней области топливной камеры тепло используется для нагрева теплоносителя. Теплоносителем может быть как водная среда, так и воздушная.
1 – активная камера; 2 – вход воды; 3 – вторичный воздух; 4 – дымоход; 5 – патрубок выхода; 6 – дроссельная заслонка; 7 – выход воды; 8, 9 – датчики; 10 – терморегулятор; 11 – дверь пассивной камеры; 12 – первичный воздух; 13 – пассивная камера; 14 – воздушный насос; 15 – контур теплообменника; 16 – форсунка; 17 – дверь активной камеры
Если обратить внимание на все существующие конструкции домашних котлов, действующих на твёрдом топливе, главной альтернативой пиролизному котлу выступает конструкция традиционного исполнения.
Это похожий вариант котла на дровах, где действует одна неразделённая топка и работает принцип нижней подачи воздуха в камеру сгорания. Но такая система считается менее эффективной и неэкономичной по причине быстрого сгорания топлива.
Пиролизный котёл способен выдавать коэффициент полезного действия на уровне 85-95% при условии 100% нагрузки. Однако КПД резко падает, если нагрузка составляет менее 50%. Именно поэтому изготовители пиролизной техники рекомендуют пользователям эксплуатировать оборудование с максимальной нагрузкой.
Аналогичный подход справедлив и для самодельных конструкций, при условии их полного соответствия классической пиролизной схеме и требованиям эксплуатации.
Для «пиролиза» требования эксплуатации, надо заметить, достаточно жёсткие:
- обязательное оснащение воздушным насосом;
- допустимая влажность топлива не выше 25-35%;
- нагрузка на оборудование не ниже 50%;
- температура обратного теплоносителя не ниже 60 °С;
- загрузка только крупным топливным массивом.
Также следует отметить дороговизну пиролизных систем промышленного изготовления. Наверное, поэтому пользуется высокой популярностью вариант “сделай сам”.
Самодельный пиролизный котёл
Как правило, при изготовлении подобной отопительной техники своими руками за основу берётся популярная схема Беляева. Нельзя сказать, что это простое решение, которое позволяет изготовить нагреватель без проблем. Но, пожалуй, одно из тех решений, которое действительно можно реализовать.
Трёхмерная схема пиролизного котла для производства своими руками. Это одна из простых схемных вариаций, которую возможно сделать в бытовых условиях самостоятельно
Для производства оборудования по этой схеме мастеру потребуется:
- труба металлическая (d = 32; 57; 159 мм);
- труба профильная (s = 60х30; 80х40; 20х20 мм);
- стальная полоса (20х4; 30х4; 80х5 мм);
- кирпич шамотный;
- металлический лист;
- воздушный насос;
- температурный датчик.
Также необходимо иметь полный набор слесарного инструмента, плюс сварочный аппарат (и навыки сварщика, соответственно). Работу по изготовлению пиролизного котла своими руками явно не осилить в одиночку. Как минимум нужен один помощник.
Первым делом, в соответствии с выбранной схемой необходимо приготовить листовые детали сооружения. Рекомендуется заготовить листовые панели, обрезая их по размеру профессиональным точным оборудованием.
Применение для резки ручного инструмента типа «болгарки» также требует некоторых навыков работы и соблюдения техники безопасности при работе, но не обеспечивает точность реза, что впоследствии сказывается на качестве исполнения сварки. Этот момент следует учесть. Разумное решение по нарезке листов металла – заказ в механической мастерской.
Сборка внутренних частей оборудования
Из одной части металлических листов необходимо сделать топливную камеру. Для этого материал, соразмерный схемным параметрам, соединяется и сваривается. Должна получиться двухкамерная конструкция, которую следует дополнить воздуховодами.
Эти элементы топливной камеры делаются из металлического швеллера или же для изготовления применяют профильную трубу. По всей площади фронтальной стороны воздуховода высверливаются отверстия.
Воздушные каналы внутри топочной камеры. По этим каналам подаётся воздух с помощью воздушного насоса.
Для равномерного распределения воздушного потока по всей длине канала высверливаются отверстия
Ниже по уровню, в области активной топочной камеры, на стенке, расположенной поперёк воздуховодам, врезается металлическая труба (вторичный подвод воздуха). Далее начинается работа с трубами, так как подошла очередь сборки трубчатого теплообменника.
Эту часть пиролизной системы делают из металлических труб d=57 мм:
- Берётся два металлических листа по размеру чертежа и делается разметка.
- На основе разметки под расположение труб по листу вырезаются отверстия d=60 мм.
- Нарезаются трубы d=57 мм по размеру длины.
- Концы труб вставляют в отверстия одного листа и обваривают.
- Повторяют операцию с другим листом.
На выходе должен получиться готовый теплообменник, который скрепляется с корпусом котла там, где указывает схема.
Пример изготовления теплообменника из двух стальных листов и труб, нарезанных по размеру.
Здесь требуется качественная сварка, чтобы в дальнейшем при эксплуатации котла не было проблем
Рядом с теплообменником (по верхнему уровню) устанавливается дроссельная заслонка.
Эта деталь оснащается рукояткой и также приваривается к сооружению. Торцевая часть корпуса дросселя закрывается куском листа с патрубком под дымовую трубу.
Далее останется только сварить переднюю панель топливной камеры с окнами для дверей под каждую из двух секций и модулем для воздушного насоса.
Установленный теплообменник и часть конструкции дроссельной заслонки.
Вариант регулировочного механизма в виде ручного рычага с возможностью фиксации заслонки в любом положении
Перед тем как ставить фронтальную панель, внутреннюю часть камер сгорания необходимо усилить шамотным кирпичом. Этот материал режется по размеру, некоторая часть под углом. Кирпич обтачивается и подгоняется по месту укладки.
Обработке шамотным кирпичом подвергаются обе рабочих секции топливной камеры котла. При этом аккуратно обкладываются места области заслонок воздухоотводящих (подводящих) труб. После выкладки кирпичом, устанавливается фронтальная панель.
Пример выкладывания шамотным кирпичом внутренней области топливной камеры.
Кирпичная обкладка защищает стенки камеры пиролизного котла от возможного прогорания по мере долгосрочной эксплуатации
По сути, основную сборку пиролизного котла на этой стадии можно считать завершенной.
Собранную конструкцию необходимо обработать – убрать окалину от сварки, подчистить сварные швы, подровнять, если где-то имеются небольшие неровности.
На следующем этапе – заключение собранной конструкции в герметичный корпус. Эта часть сооружения также делается из металлических листов. Однако прежде нужна опрессовка.
Тестирование и окончательная сборка конструкции
Собранную конструкцию необходимо испытать. Обязательные действия – проверка на герметичность области котла, где должен циркулировать теплоноситель. Для проведения опрессовки теплообменника временно устанавливают заглушки на патрубках подачи и возврата теплоносителя.
Затем теплообменник заправляют водой. Желательно использовать горячую воду из сети отопления или ГВС, чтобы иметь возможность проверить сварные швы в условиях теплового расширения металла.
Передняя часть уже почти готовой конструкции с выведенными патрубками для подачи воздуха внутрь рабочих камер. Окна секций топливной камеры пока что без дверок.
Это сооружение будет обшиваться корпусными листами
При условии отсутствия утечек по швам теплообменника воду сливают и приступают к обрамлению конструкции пиролизного котла внешними металлически панелями.
Также на этом этапе изготавливаются и навешиваются двери окон секций камеры сгорания.
Двери пиролизной установки требуют исполнения с учётом высокотемпературных условий эксплуатации. Поэтому делают (или применяют уже готовыми) эти конструктивные элементы обычно из чугуна с дополнительным температурным усилением шамотным кирпичом.
Пример конструкции двери одной из секций топливной камеры пиролизного котла.
Для усиления защиты от воздействия высокой температуры процесса горения дополнительно к металлу используется шамотный кирпич
Завершающий этап – установка пиролизного котла по месту его будущей эксплуатации.
Монтаж конструкции ведётся на фундаменте или на бетонной плите. Высоту фундамента (плиты) относительно уровня грунта рекомендуется выдерживать размером не меньшим чем 100 мм.
После установки и баланса по уровням нижняя часть котла закрепляется к фундаменту. Останется присоединить дымовую трубу, установить воздушный насос и подключить линии подачи/выхода теплоносителя.
Котёл пиролизного действия полностью закрытый в металлический корпус и готовый к установке на рабочее место. В качестве опорных элементов крепежа на корпусе приварены угловые зацепы
Изготовление пиролизной конструкции котла самостоятельно – это работа, требующая значительного вложения сил. Конечно же, не обойтись и без накладных расходов в плане финансовых средств.
Возможно, по закупке материала и по обращениям к сторонним услугам затраты окажутся меньше, чем стоимость оборудования промышленного изготовления. Однако разница, скорее всего, будет не столь существенной. Но главный вопрос не в деньгах.
Выводы и полезное видео по теме
О самостоятельном изготовлении котла пиролизного действия:
Технически самостоятельное производство пиролизных котлов без наличия соответствующей базы является крайне сложным процессом. Также необходимы профессиональные навыки в работе с металлом, чёткое понимание инженерных схем и технологических тонкостей изготовления котельного оборудования. Без всего этого не стоит даже браться за работу.
Если вы обладаете необходимыми знаниями и умениями, и можете дать ценный совет по сборке пиролизного котла другим посетителям сайта – оставляйте, пожалуйста, свои комментарии, делитесь секретами мастерства, задавайте вопросы в блоке под статьей.
Источник: https://sovet-ingenera.com/otoplenie/kotly/piroliznyj-kotel-svoimi-rukami.html
Загрузка...
