Как сделать пиролизную печь из кирпича своими руками? Пиролизный котел из кирпича

схема и инструкция по изготовлению

Попробуем разобраться, что представляет из себя кирпичная пиролизная печь, как ее построить собственными руками.

Устройство и принцип работы

Начинается строительство с разработки проекта.

Схема такой печи приведена на фото №1 (ниже). Такая печка способна обогреть до 1300 м2 площади. Подойдет для большого загородного дома. Затраты на ее возведение не маленькие.

Но полностью окупают себя с течением времени. Ее КПД составляет более 90%. Кроме того, она эффективно накапливает и аккумулирует тепло. Одной закладки дров хватает более, чем на 30 часов. Если добавить к этому аккумулированное тепло, станет понятно, почему топить такую печь можно раз в двое суток.

Фото №1 Кирпичная пиролизная печь в разрезе

Пиролизная печь из кирпича своими руками — задача не из легких. Внутри все перегородки делаются из шамотного кирпича. Это вызвано большой температурой горения — до +12000 C.

Саму печь, в целях экономии, сделаем из простого огнеупорного керамического кирпича. С эстетической точки зрения, такая печь не уступает аналогам. Такая пиролизная печь, может выглядеть как камин  и занимать центральное место в интерьере.

Фото №2 Принцип работы и схема кирпичной пиролизной печи

За счет высокой температуры и недостатка кислорода, топливо распадается на твердый углеводород и смесь газов. Происходит более полное сгорание, КПД повышается. Одной закладки топлива хватит больше, чем на сутки. Часто, такой конструкции бывают пиролизные печи для бани.

Такая печь в сауне — настоящая находка. Не боится воды, эффективно расходует топливо, долго сохраняет и отдает тепло. Кроме того, в качестве топлива часто используют отходы: опилки, мусор. Это еще больше увеличивает экономию.

Материалы для работы

Для строительства кирпичной пиролизной печи длительного горения своими руками, нам понадобятся такие материалы:

• огнеупорный керамический кирпич — 400 шт;
• шамотный кирпич — 100 шт;
• сталь листовая 6х1,5 м, толщина не менее 4 мм — 9 м2
• чугунная колосниковая решетка стандартного размера— 3 шт;
• бетон В12,5 — 0,12 м3
• вентилятор, мощность минимум — 300Вт;
• терморегулятор;
• дверца для поддувала;
• дверца для топки;
• металлические трубы;
• металлический профиль;
• готовая высокотемпературная смесь для кладки — 470 кг;
• электроды;
• высокотемпературный датчик.

Необходимые инструменты

Необходимый инструмент найдется у каждого домашнего мастера. Нам потребуются:

• Сварочный инвертор,
• Угловая шлифовальная машинка,
• Бетономешалка,
• Дрель,
• Сверла,
• Уровень,
• Отвес,
• Металлический угольник,
• Прочие инструменты.

Инструкция по изготовлению

Порядовка пиролизная печи из кирпича

1. Воспользуемся схемой, выполним разметку, прежде чем приступить к строительству пиролизной печи своими руками.
2. Делаем фундамент. На твердое основание кладем гидроизоляцию. Сверху насыпаем 10 мм песка. Фундаментную плиту принимаем размеров 1200х1000 мм. Высота — 100 мм. Замешиваем и заливаем.
3. Начинаем кладку. Начальный ряд — самый важный. Будьте особо внимательны и аккуратны. Построить такую пиролизную печь своими руками — дело не простое. Все углы делаем строго перпендикулярными. Ориентируйтесь на порядовку обычной кирпичной печи. Выполните кладку до топливника.  В качестве вяжущего используйте готовые растворы для кладки печей. Их легко приобрести в любом магазине строительных материалов.
4. Выполняем устройство топливника. Обратим внимание, что здесь присутствует 2 камеры. В первую выполняют закладку топлива. Во вторую попадает вторичный воздух и газы при процессе пиролиза. Это основной принцип при изготовлении пиролизной печи своими руками. Ориентируйтесь на размеры, приведенные на фото №1.
5. Устанавливаем колосниковую решетку. Не забудьте оставить небольшой зазор, т. к. металл от нагревания расширяется.
6. Устанавливаем наш вентилятор. Его функция заключается в создании дополнительного воздушного потока для активизации процесса конвекции. Интенсивность горения будет регулироваться за счет задвижки в дымоходе, которая позволяет увеличить или уменьшить тягу по своему усмотрению.
7. Монтируем дверцы на топку и поддувало.
8. Выкладываем остальную часть печи. Особое внимание уделите дымоходу. Важно строго придерживаться выбранной схемы. Любые отклонения могут привести к задымлению помещения.
9. Тщательно загерметизируйте все щели, стыки и т.п.
10. Теперь нашу печь надо испытать, затем просушить. Заложите небольшое количество мелких дров. Примерно на полчаса горения. Зажгите и следите, чтобы не появился запах угарного газа. Для просушки — топите печь по 2-3 часа дважды в день в течении недели.

Видео

котел из кирпича или газового баллона своими руками

Особенности пиролиза

Пиролиз — это процесс, при котором происходит термическое разложение топлива. То есть, топливо в данном случае не сгорает сразу, а разлагается на твердые остатки с выделением пиролизных газов. Далее происходит смешение этих газов с кислородом, в результате чего практически полностью сгорает как сам газ, так и остатки топлива.

Различные виды заводских пиролизных печей выглядят именно так

Важно! Получается, что сжигание топлива по данной технологии происходит в два этапа. И если на первом этапе осуществить отделение твердых остатков, то можно получить готовое производство кокса. Однако основной обогрев происходит в результате смешения пиролизных газов с воздухом, что наблюдается уже на втором этапе.

Читатели считают данные материалы полезными:

• Изготовление чудо-печки для отопления своими руками: особенности работы печи из баллона
• Назначение муфельных печей: видео и фото-способ самостоятельного изготовления

Как устроена пиролизная печь

Дабы лучше понимать, что представляют собой подобные конструкции, необходимо подробно рассмотреть принцип пиролизной печи. Высокий КПД и экономность таких отопительных приборов обусловлены конструкционными особенностями. Пиролизные печи классического типа имеют следующий принцип работы:

1. В корпусе устройства присутствует встроенная топка, в которую закладываются дрова. Особенность топочной конструкции заключается в том, что приток воздуха сюда является очень малым. Для этого топка имеет плотную дверку, закрывающуюся герметично, а также приточно-вытяжной вентилятор.
2. В топку закладываются дрова, которые могут поджигаться либо встроенной горелкой, либо вручную.

Схема работы пиролизной печи

3. Некоторое время отводится для того, чтобы дрова как следует разгорелись, после чего в топку ограничивается доступ воздуха.
4. Ввиду недостатка кислорода происходит обугливание дров, в результате которого выделяется газ, поступающий в другую камеру сгорания посредством специального воздуховода. Здесь происходит смешение поступающего газа с воздухом, при сгорании которых и выделяется большая часть тепла.

На видео показана конструкция пиролизной печи и принцип ее работы

Важно! Существуют различные виды конструкции второй камеры. Она может предполагать наличие отдельного приточно-вытяжного вентилятора или же обслуживаться топочным вентилятором. Возможны также варианты функционирования на естественной тяге. В таком случае дымоходная система предполагает наличие нескольких герметичных заслонок.

5. Для извлечения угля в промышленных и кустарных печах присутствует поворотная реторта. Она чаще всего имеет круглую форму.
6. Если же уголь не был извлечен из топки, то он также сжигается, поддерживая постоянный температурный режим в первой топке. В результате в печи практически не остается золы, загруженное топливо полностью сжигается, что и является одной из ключевых особенностей печей данного вида.

Важно! Печь пиролизного горения нуждается в удалении золы приблизительно раз в неделю.

Преимущества и недостатки

Процесс сжигания дров

Пиролизная установка обладает целым рядом плюсов, среди которых следует выделить такие:

• Ввиду полного сгорания дров и длительности работы на одной загрузке обеспечивается высокая экономичность таких печей.
• Довольно быстро нагревается, обеспечивая эффективный прогрев помещения.
• Высокий КПД, составляющий порядка 85% (выше, чем у обычных печей).
• Экологическая безопасность. Продукты сгорания таких печей содержат небольшое количество грязных и вредных веществ, ввиду чего подобные установки называют бездымными.
• Возможность работы в большом диапазоне тепловой мощности (5-100%).
• К установкам данного типа может быть подключен любой отопительный контур.
• Пиролизные печи требуют минимального контроля в процессе своей работы. Горючее загружается примерно раз в сутки, а выгрузка золы производится где-то один раз в неделю без остановки работы агрегата.
• Можно загружать в печь различное топливо. Оно может быть как твердым, так и жидким. Сюда относятся и сырые дрова, и различный мусор (даже покрышки от автомобиля). Разработаны также специальные конструкции, предназначенные для сжигания отработанного машинного масла.

Недостатки у подобных конструкций длительного горения имеются, но их существенно меньше, нежели достоинств:

• Отличаются весьма большими габаритами.

Схема устройства дровяного пиролизного котла

• Для размещения топлива нужна специальная площадка.
• Поскольку при работе печи выделяются некоторые примеси и запахи, то помещение, где она будет установлена, нуждается в вентиляции.
• Поскольку выходящие газы имеют низкую температуру, то это приводит к скоплению конденсата. Он присутствует в дымоходе и выходном канале. Для его сбора нередко предусматривается встроенный накопитель.

Совет! Ввиду образования конденсата, необходимо предусмотреть больший диаметр как самого дымохода, так и выходной трубы, которые должны утепляться с улицы. Это позволит предотвратить его застывание вследствие понижения температуры окружающей среды.

• Чтобы обеспечить отопительной системе действительно качественную работу, необходимо установить в печь вентилятор, а для самой системы отопления предусмотреть насос. Все это приводит к зависимости конструкции от электросети.

Этот материал отлично дополнят следующие публикации:

• Обзор отопительных печей Термофор для дома и бани — лучшее из Сибири
• Использование реактивной печи-ракеты с лежанкой для отопления дома или бани

Как изготовить пиролизную печь малой мощности?

Чертеж пиролизной печи достаточно приблизителен

Несмотря на относительную сложность конструкции пиролизных печей, изготовить такой отопительный прибор можно самостоятельно. Довольно широко распространены варианты изготовления агрегата из кирпича или из газового баллона, однако наибольшей эстетичностью и эффективностью в работе обладает конструкция из листового металла.

Пиролизные печи, обладающие малой мощностью (до 25 кВт), отлично подходят для дачных домов, гаражей, теплиц и любых помещений, не превышающих по площади 100 м2. Такая конструкция отличается от обычной пиролизной печи следующими особенностями:

1. Не подключается к отопительной системе.
2. Нет необходимости устанавливать дымосос, поскольку в данном случае камера сгорания попросту располагается выше камеры газификации. Таким образом, создается естественная тяга.
3. Ввиду того, что конструкция получается не автоматизированной, необходимо периодически настраивать режим горения и осуществлять контроль за работой оборудования.

Совет! Для эффективной работы такой печи необходимо соблюсти такие условия: воздух в камеру газификации подается в ограниченных количествах. Для этого используется специальная заслонка. Камера, в которой происходит сжигание газа, должна быть оснащена воздуховодом, посредством которого в систему будет подаваться необходимое количество свежего воздуха.

Устройство пиролизного котла малой мощности

Инструкция по изготовлению такой печи включает в себя несколько этапов:

1. Согласно схемы из жаропрочной стали сваривается корпус конструкции, в котором предусматриваются отверстия для дверцы зольника и топочной камеры. При этом топочная камера должна быть расположена над зольником, отделяясь от него чугунным колосником.

Важно! Подача воздуха в топочную камеру регулируется посредством дверцы зольника.

2. Камера сгорания газов располагается точно над топкой. Между ними находится пластина-отсекатель, которая производится из жаростойкой стали. Топка должна иметь специальный канал, по которому будет подаваться воздух с возможностью его перекрывания посредством специальной заслонки.
3. Для изготовления дверец используется тот же листовой металл, который дополнительно усиливается уголком. Дверцы обязательно должны запираться.

Совет! При желании можно купить в магазине дверцы, изготовленные из чугуна. Они выпускаются в различных размерах.

4. Изнутри камеры печи должны быть выложены шамотным кирпичом, что не только убережет конструкцию от прогорания, но и поспособствует более качественному теплораспределению.

Совет! Можно также облицевать печь кирпичом, что исключит возможность ожога.

5. Дымоход следует изготавливать из теплоизолированной трубы. Чтобы регулировать тягу в конструкции, предусматривается шибер.

Тестирование самодельного пиролизного котла

Заключение

Пиролизная печь пользуется высокой популярностью ввиду целого ряда преимуществ перед аналогами. Основными из них являются экономичность, высокий КПД и возможность использования любого вида топлива. При желании и наличии чертежей изготовить такую печь можно и самостоятельно.

kamin-maker.ru

Пиролизная печь из кирпича своими руками

Пиролизная печь представляет собой аппарат практически безотходного производства, работающий как на топливе стандартного типа – древесины или угля – так и использующего для получения тепловой энергии побочный продукт предыдущих циклов обработки – газов. Таким образом, этот тип печей выполняет функцию газогенератора. Такая печь является чуть ли не единственным источником тепла в труднодоступных для цивилизации холодных районах планеты, где нет возможности провести газопровод или линию центрального отопления.

По какому принципу функционирует пиролизная печь, и основные моменты в вопросе её создания своими руками следует рассмотреть в статье, представленной ниже.

Вот так выглядит пиролизная печь

Что такое пиролизная печь

В обыкновенной печи любое органическое топливо в процессе горения и окисления кислородом выделяет большое количество углеводородных продуктов горения. Таким образом, тор, кизяк, дрова и другие виды природного топлива имеют большую массу попутных выделений, выводящихся через дымовую трубу в окружающую среду.

Внутренности пиролизной печи

Объём газов, выделяющихся в процессе топливного горения, значительно повышается при кислородной недостаточности, искусственно создающейся внутри топки. Например, древесина сгорает при температуре около 500 градусов, с выделением метилового спирта, ацетона, уксусной кислоты, смолы и древесного угля.

Все эти отходы первичной реакции представляют собой горючие смеси, которые могут быть подвергнуты повторному циклу горения с получением определённого количества тепла.

Печи пиролизного горения нацелены на получение тепла из продуктов горения, также нося название газогенераторов, путём создания внутри них повышенных температур порядка 450 градусов, избавляющих пользователя от необходимости регулярной очистки топки – всё топливо сжигается в пыль.

Принцип работы пиролизной печи

Для описания принципа работы пиролизной печи необходимо взглянуть на её внутреннее строение и конструктивные элементы.

Принцип работы пиролизных печей

Основными конструктивными элементами печей пиролизного типа представлены газификационными и дожигательными камерами, системами подачи воздуха первого и второго порядка, водяной рубашкой и колосниковой решёткой.

После помещения топливного элемента в загрузочную камеру, он поджигается, вручную производится закрытие створок и включение дымососа. Теперь в высокотемпературных условиях недостаток кислорода провоцирует обугливание топлива и выделение из него  древесного газа.

Такой принцип работы пиролизного котла провоцирует образование в нем побочных продуктов реакции — угарного газа, углеводородов и водорода. Проникающий в камеру сгорание вторичный воздух вызывает более высокий результат сгорания топлива, часть выделяющегося тепла которого опускается в нижние уровни камеры, поддерживая пиролизный процесс.

Таким образом, пиролизные печи являются более экономичными по сравнению с печами обычными на целых 7%, потому что  пиролизный процесс продолжается минимум в течение 30 часов после загрузки в неё в качестве топлива древесины, и не менее 7 дней – используя уголь.

Для запуска газовой фазы работы печи, температура внутри неё должна быть не менее 450 градусов с максимальным порогом в 1100 градусов. Теперь внутрь камеры необходимо порционно подавать воздух, количество которого рассчитывается заранее по специальной схеме. Лучше соорудить дополнительную камеру сгорания газов, имеющую размер не менее 50 см. Минусом такого сооружения является отсутствие возможности вручную управлять подачей воздуха, соответственно, требуя создания автоматизированной линии контроля и регулирования температуры внутри печи. Согласно этим данным, аппарат будет самостоятельно рассчитывать и подавать нужную порцию воздуха.

Схема работы пиролизной печи

Пиролизное сгорание влечет за собой разложение древесного топлива на отходы твёрдого остаточного типа, кокс и газов. Смешивающийся с порционно поступающим кислородом получившийся газ вступает в активную фазу реакции горения.

В процессе рабочего взаимодействия пиролизного газа с углекислым, происходит модификация токсичных веществ, при обычной реакции горения выбрасывающихся в атмосферу в больших количествах. В случае их участия в пиролизном горении, экологичность у такой печи гораздо больше, чем у стандартной.

Таким образом, пиролизные печи для дома являются одним из лучших вариантов экономичного обогрева помещения.

Преимущества такого типа печей

Преимущества пиролизной печки

Пиролизная печь имеет чрезвычайно высокий коэффициент полезного действия, превышающий величину 80% — таким образом, она предоставляет реальную возможность максимального экономного расходования органического топлива. Путём изменения автоматизированных настроек, КПД пиролизной печи также поддается регулированию.

Пиролизные печи предоставляют возможность также утилизировать отходы промышленного производства – резину, полимеры и отходы деревообрабатывающей промышленности, однако пи использовании нескольких видов топлива единовременно, необходимо строго соблюдать 70-процентный барьер наличия древесных остатков.

Ввиду практически полного сгорания топлива при высоких температурах, выбросы конечных продуктов горения в окружающую среду являются минимальными; внутри печи практически не остаётся сажи.

Автономный режим работы позволяет пиролизной печи поддерживать высокую температуру внутри топки на протяжении трёх суток без добавления новых топливных порций.

Однако для полноценной работы пиролизной печи  и исключения чрезмерной задымлённости требуется соблюдение строгого пропорционального соотношения воздушной и топливной смесей.

Недостатки печей пиролизной очистки

Однако этот вид печей имеет свои минусы.

Схема работы пиролизного котла

Прежде всего, потенциального пользователя отпугивает высокая стоимость пиролизного готового агрегата. Однако, начиная уже с первых дней работы, экономия от обогрева помещения с помощью печи пиролизного типа станет очевидной.

Печь, чья работа устроена на основе пиролиза, требует непрерывной подачи электроэнергии для функционирования автоматизированной системы управления и поддерживания бескислородного типа горения.

Самое главное, если плохо просушенную древесину положить в печь, пиролиза будет невозможно добиться никакими действиями. Необходимо избегать высокой степени топливной влажности. Пар, возникающий из испаряющейся влаги, растворяется в пиролизных парах, снижает степень сгорании топлива.

Данный недостаток устраняется путем подачи в камеру сгорания вторичного воздуха. Этот процесс обуславливает усиление сгорания летучих веществ и носит название двойного дутья.

Работа вентилятора дополнительной тяги, обеспечивающей большой пиролизный котел дополнительной тягой воздуха, требует непременного существования электронной сети, что делает невозможным использование такой печи в неэлектрофицированных местностях или в местностях, не снабжённых электрическими цепями непрерывной работы.

Изготовление пиролизных печей

Технология изготовления пиролизной печи малой мощности.

Кирпичную пиролизную печь, имеющую мощность 30 кВт, обогревающую дом размером в 70 кв. метров, вполне реально изготовить своими руками. Для данного строительства понадобятся:

•  в районе 400 единиц керамического кирпича или 100 – шамотного;
•  лист стали габаритами 6000 мм на 1500 мм толщиной не менее 4 мм;
•  3 чугунных колосника;
•  вентилятор не менее 300 Вт мощности;
•  поддувальная и топочная дверцы;
•  рычажный терморегулятор.

Монтажные работы пиролизной печи требуют сварочный аппарат, электрическую дрель и болгарки с большим и маленьким диаметрами круга, электроды и термодатчик.

Также потребует целый набор труб – профтруба размерами 800 на 400 мм и три трубы стандартные, диаметрами 57 мм, 32 мм и 159 мм

Не рекомендуется изготавливать пиролизные печи и различного храма, найденного на заднем дворе или в сарайных складах. Все пиролизные печи, собранные из подобных материалов, являются подопытными образцами, даже несмотря на то, что они исправно работают. Материалы, подходящие для строительства железной печи, категорически не подходят для пиролиза. Так что следует сразу избавиться от старых бочек, кусков труб и остального железного хлама, использование которого в строительстве ставит под угрозу всю идею создания будущей печи.

Отсутствие контроля над реакцией пиролизного горения превращает этот тип печи в стандартную буржуйку, поэтому основным залогом её будущей работы является использование новой аппаратуры в начинке печи.

Для обогрева жилья как нельзя лучше подходят котлы системы «стоп-старт». Он требует установку автоматизированной системы контроля температуры. Также отдельной системой снабжается процесс порционной подачи воздуха в камере дожигания.

Укладка пиролизной угловой печи

Система «стоп-старт» приводит к сложной работе котла, требующей использования целой системы заслонок и регуляторов.

Использование шамотного кирпича ведёт к быстрому износу печи в силу его особенностей с обязательной его заменой каждые два года.

Толщина металла, используемого в строительстве воздуховодов, не влияет на степень его прогорания – для пиролизной печи есть специальная сталь.

В суровых российских реалиях на данный момент появился ещё один вид самодельных пиролизных печей, не требующих электрофикации. Здесь камера газификации находится внизу, а дожигания – наверху аппарата – устройство использует естественную тягу воздуха, нагнетая нагретый в топке воздух  в камеру дожигания, где к нему примешивается вторичный воздух.

В нижнюю камеру кислород попадает через отверстия за счёт атмосферного разрежения – смешиваясь в топке с пиролизным газом, он  вступают в экзотермическую окислительную реакцию.

Полученный газ сгорает в верхней дожигательной камере, нагревая теплоноситель. Каждая стенка такого котла изготовлена из жаропрочной стали, что обеспечивает полное сгорание топлива в печи на протяжении 14 часов.

Теперь пора перейти к инструкции как изготавливается пиролизная печь из кирпича своими руками.

Несколько советов по созданию и работе с пиролизными печами

1. Пиролизная печь своими руками создаётся полностью на основе расчётной схемы – лучше всего, на готовой схеме Белякова. Такая печь будет иметь мощность в 40 кВт,  и сложена из кирпича.
2. Её периметр создается из красного кирпича. Внутренние печные стены складываются из кирпича шамотного. По окончанию сборки печи и подключения кулера или вентилятора, наступает время её эксплуатации.
3. Определить коэффициент полезного действия пиролизной печи можно простым бытовым способом – по анализу запаха исходящих от печи паров. Если в них улавливаются ноты угарного газа, КПД печи используется по максимуму.
4. Для отопления помещения пиролизной печью используются промышленные древесные или угольные брикеты.
5. Котельное помещение должно обладать собственной вентиляции и крайне желательно должно быть нежилым. Дело в том, что даже при двухфазном пиролизном процессе сжигания топлива, в печи образуется некоторое количество ядовитых веществ. Поэтому строитель, возводящий данную конструкцию, должен обладать большим спектром знаний о герметизации. Печь располагают на собственном дополнительном бетонном или кирпичном основании, на расстоянии не менее 200 мм от стен.
6. Самостоятельное изготовление печи подразумевает использование шамотного кирпича исключительно в качестве материала для футеровки, а песчано-глиняного раствора – в роли строительной смеси. А расстояние между котлом и кирпичными стенками должно составлять не менее 70 мм
7. При выкладке первого и второго рядов стенок, между кирпичами надо оставлять микрозазоры для осуществления вентилирования печи. На основе естественной конвекции воздуха, помещение будет быстрее прогреваться за счет выделяющегося тепла.
8. В процессе  выкладки стен необходимо протирать их мокрой тряпкой для затирки швов.
9. Основной информацией, которой следует владеть строителю и пользователю пиролизной печи – неукоснительное соблюдение техники безопасности.

При соблюдении всех вышеуказанных рекомендаций и правил, пиролизная печь, изготовленная своими руками, прослужит долго и будет являться наиболее экономичным вариантом индивидуального отапливания помещения.

Наши рекомендации:

Понравился пост? Поделись с друзьями и оцени публикацию. Тебе не трудно, а автору приятно. Спасибо.

Подписывайся на наши новости Вконтакте!

stroykirpich.com

Пиролизная печь своими руками из металла или кирпича: особенности устройства

Содержание статьи:

Так сложилось, что печи, работающие на твёрдом топливе, в основном используют там, где отсутствует возможность подключиться к магистральному газу. Факт остаётся фактом: многие пользователи выбирают дровяное отопление для своего загородного дома, скрипя сердцем. Эти отопительные устройства ценятся за автономность, простоту и дешевизну, доступность топлива. Но печи на дровах не блещут своим КПД, нужно часто закладывать топливо и убирать золу, контролировать положение задвижек, регулярно заниматься обслуживанием печки – вот что городского жителя отпугивает больше всего. Не так давно на постсоветском пространстве начали продавать газогенераторные пиролизные котлы «длительного горения». Инновационная технология была изучена и адаптирована – так появилась пиролизная печь, лишённая ряда недостатков, свойственных обычным моделям.

Пиролизный теплогенератор с естественной тягой

Принцип работы пиролизных отопительных устройств

Что такое пиролиз

Суть пиролиза заключается в том, что при температуре от 200 до 800 градусов (в условиях недостатка кислорода) происходит газификация древесины – она обугливается и тлеет, постепенно распадается на твёрдый углеводород (кокс), смолы и смесь неконденсируемых горючих газов. Выделяемый топливом пиролизный газ можно дожигать отдельно от твёрдого остатка, что даёт возможность получить дополнительную тепловую энергию. Используя уникальные свойства данного процесса, есть возможность создать полноценное отопительное устройство для обогрева крупного дома. По такому же принципу работают походные пиролизные минипечи, которые своими руками собирают туристы и любители активного отдыха на природе.

Это фабричная походная печка. Аналогичные по конструкции изделия собирают из жестяных банок и коробов

Фактическая теплота горения высвобождаемых газообразных продуктов может отличаться в разы (примерно от 3 до 15 МДж/м3), теплотворность дожига зависит от состава газовой смеси. В свою очередь, состав пиролизного газа определяется способом подвода тепла для нагрева топлива, скоростью и конечной температурой протекания процесса. От этих же условий будет зависеть процентное соотношение получаемых твёрдых и летучих компонентов.

Обратите внимание! Во время топки пиролизной печитвёрдый остаток (уголь) горит в штатном режиме. При этом его теплотворность в два с половиной раза выше, чем у древесины.

Топливо для пиролизных теплогенераторов

Дрова являются основным и самым эффективным сырьём для пиролиза, причём лучшим вариантом считаются твёрдые лиственные породы древесины. Но пиролизные печи способны работать и на других видах твёрдого топлива органического происхождения. Это может быть:

• торф;
• уголь/кокс;
• жмых, солома;
• стружка и щепа древесины;
• топливные брикеты;
• пеллетные гранулы.

Обратите внимание! В газогенераторных печках можно утилизировать полимеры, резину, вторичную древесину и другие горючие отходы. Главное, чтобы в каждой такой загрузке было не менее 75 процентов нормального органического топлива.

Физические характеристики топлива (и особенно его качество) сказываются на эффективности пиролизных печей. Например, если на дровах имеется толстая и плотная кора, выход продуктов пиролиза будет в полтора-два раза меньше номинального. Такой же негативный эффект наблюдается при сжигании древесины, поражённой гнилью. Многое зависит от размера дров: считается, что крупные поленья обеспечивают большую длительность процесса, но снижают общую энергоэффективность теплогенератора, хотя в некоторых конструкциях можно использовать даже нерубленные чурки.

Основные типы сырья для пиролиза

Обратите внимание! Для нормального функционирования пиролизной печи необходимо использовать хорошо высушенное топливо. Дело в том, что при термодеструкции влажной древесины выделяется большое количество водяных паров, которые смешиваются с пиролизными газами и препятствуют процессу горения.

Условия эффективного протекания процесса пиролиза для каждого вида сырья будут существенно отличаться, поэтому при изготовлении пиролизной печи своими руками чертежи необходимо корректировать, чтобы адаптировать конструкцию под конкретное топливо.

Типы газогенераторных печей

Есть много вполне рабочих конструкций печей, работающих на основе пиролиза. Для их классификации используются как традиционные для твердотопливных отопительных устройств критерии, так и уникальные параметры для этого класса теплогенераторов.

Самодельная пиролизная печка из стальной бочки

По материалу, из которого изготовлены:

• Металлическая печь.
• Кирпичная пиролизная печь.

По способу эксплуатации и назначению:

• Периодического действия (имеет накапливающие тепло материалы, долго отдаёт энергию после прекращения топки).
• Постоянного действия (лёгкая тонкостенная конструкция, нет накапливающего тепло массива, для обеспечения комфортного обогрева необходимо сжигать топливо непрерывно).

По способу передачи тепла:

• С водяным контуром отопления (также может нагреваться вода для ГВС).
• С теплообменниками для нагрева воздуха (для систем воздушного калориферного отопления).
• Теплообменники отсутствуют, отопление помещений осуществляется за счёт теплового излучения, а также конвективного нагрева воздуха при его контакте с горячими поверхностями пиролизной печи.

Эта модель рассчитана на сжигание мелкофракционного топлива (уголь, щепки, пеллеты), которое подаётся из бункера. Камера дожига пиролизных газов расположена над загрузочной, в ней установлен теплообменник водяного отопления

По взаимному расположению камер и типу тяги:

• Камера газификации расположена сверху, а камера дожига пиролизных газов – внизу (иногда они находятся в одном уровне). Тяга принудительная, используются дымососы и дутьевые вентиляторы.
• Камера газификации находится внизу, а пиролизные газы дожигаются в камере, расположенной выше. Тяга в таких печах может быть естественной.

Основные элементы пиролизных печей

Корпус

Кирпичные пиролизные печи по спецификации материалов ничем не отличаются от обычных дровяных моделей. Для возведения стенок здесь применяется керамический или облицовочный кирпич, выложенный на самодельный глиняно-песчаный раствор или на готовую заводскую смесь. Ядро футеруется шамотом, между ним и облицовкой прокладывают базальтовый картон.

Корпус металлических печей сваривают из высококачественного стального проката, как правило, собираются прямоугольные конструкции. Чтобы сделать пиролизную печь своими руками, также можно использовать цилиндрические заготовки, например, газовый баллон или металлическую 200-литровую бочку, установленную на ножках горизонтально.

Чтобы избежать опасного нагрева наружных поверхностей, металлические пиролизные печи делают с двойными стенками. В полученных полостях часто располагают змеевики-теплообменники, которые являются частью контура ГВС и в случае необходимости прокачкой холодной воды позволяют быстро охладить перегретый кожух. Для защиты металла от прогорания в уязвимых участках камер устанавливается огнеупорный камень.

Обратите внимание! Полости двойного корпуса иногда заполняют водой – получается своеобразная водяная рубашка, как правило, подключенная к системе ГВС. Иногда в пространство между металлическими стенками засыпается песок, играющий роль изолятора и одновременно аккумулятора тепла.

Самодельная пиролизная печь из газового баллона

Для разделки корпуса на камеры здесь используется подвижный нагруженный поршень, который имеет отверстия для прохода летучих элементов пиролиза

Камера сгорания

В любой пиролизной печи есть две камеры. Одна из них – это основная топка, которая предназначена для генерации газа и сжигания твёрдого угольного остатка. Именно в неё закладываются дрова (или подаётся измельчённое сырьё), которые после розжига продолжают тлеть при закрытых дверцах. В другой камере осуществляется смешивание летучих продуктов пиролиза с вторичным воздухом, что при наличии высокой температуры (около 1000 градусов) обеспечивает воспламенение газа и его стабильное горение.

Каким бы образом ни были взаимно ориентированы эти камеры, между ними всегда есть проём для перетока пиролизного газа. В конструкциях, где камера дожига расположена ниже топки, между ними устанавливается колосниковая решётка. В металлических печах с верхним расположением камеры сгорания газов разделка внутреннего пространства выполнена с помощью специальных горизонтальной пластин, которые могут быть полыми и являться также элементами теплообменника. В аналогичных по компоновке теплогенераторах, собранных из кирпича, между камерами создаётся кирпичная переборка с так называемым «газовым окном» или «форсункой».

Вентиляторы

Двухкамерная компоновка пиролизных печей создаёт повышенное аэродинамическое сопротивление, которое должны преодолевать дымовые газы. Кроме того, в теплогенераторах с нижним расположением камеры дожига естественная тяга невозможна, так как летучие продукты пиролиза необходимо направлять сверху вниз. Для решения этих проблем в конструкцию таких отопительных приборов часто включают дымососы (на отводящих каналах) и вентиляторы наддува на подаче вторичного воздуха.

Результат принудительного наддува пиролизного газа, при нижнем расположении камеры дожига

Дверцы

Процесс пиролиза может протекать только при ограниченном доступе воздуха в топку. Именно поэтому для каждой камеры и зольника необходимо использовать высококачественные герметичные дверцы.

Для подачи первичного и вторичного воздуха в камеры на дверцах могут устанавливаться клапаны-задвижки, иногда для воздуха создают отдельные проёмы с задвижками.

Автоматика

Продвинутые газогенераторные котлы, как правило, снабжаются электронными системами, контролирующими температуру горения топлива и нагрев теплоносителя. Они регулируют соотношение пиролизных газов и вторичного воздуха в смеси, изменяют мощность надувных вентиляторов. В печах настройки приходится осуществлять вручную, хотя в некоторых моделях можно установить рычажный терморегулятор, который с помощью цепи будет управлять клапаном подачи воздуха.

Потребительские характеристики пиролизных печей

Достоинства таких отопительных устройств неоспоримы:

• Процесс пиролиза обеспечивает длительное горение топлива в автономном режиме. С одной закладки дров можно получать тепло на протяжении 6-12 часов, а, например, уголь может «работать» несколько дней.
• КПД устройства повышается до 80-90%, что намного больше, чем у традиционных твердотопливных печей. Сокращается расход топлива, больше тепла остаётся внутри дома (об этом можно судить по малой температуре дымовых газов – порядка 160 градусов).
• Удаётся автоматизировать некоторые параметры работы теплогенератора.
• После топки остаётся очень мало золы, соответственно приходится намного реже производить её выборку.
• Продукты горения пиролизных генераторов тепла оказывают минимум влияния на экологию.

Принципиальная схема пиролизного теплогенератора с верхним дутьём

Есть и ряд недостатков:

• Большинство пиролизных печей являются энергозависимыми, так как принудительная тяга и наддувы предполагают использование электрических вентиляторов.
• Существуют жёсткие требования к качеству топлива, особенно по влажности.
• Пиролизный теплогенератор не может нормально эксплуатироваться на малой мощности, так как при нагрузке, близкой к 50%, газификация топлива становится нестабильной, а на элементах печи может скапливаться дёготь.
• Конструкция этих печей сложнее, а расходы на строительство выше.

Опыт использования пиролизных печей показывает, что это удобные и эффективные источники тепла. Но построить такое отопительное устройство своими руками всё же очень непросто. Мастер должен быть хорошо подготовлен технически (навыки, инструмент), понадобятся точные, грамотно разработанные чертежи.

Видео: пиролизная печь

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:

teploguru.ru

• 
  Газовый котел wester eco
• 
  Котел кс гс 16
• 
  Котел бош 30 квт
• 
  Виды электрических котлов отопления
• 
  Котел kiturami stso 13
• 
  Котел с1 6 эван
• 
  Котлы навьен смарт ток
• 
  Монтаж котлов под ключ
• 
  Котел гепард 11 mov
• 
  Котел газовый 140 квт
• 
  Характеристики котла навьен 13