Достоинства и порядок изготовления пиролизного котла своими руками

Современный рынок отопительного оборудования сегодня насыщен всевозможными видами агрегатов для обогрева. Рассмотрим, что представляет собой пиролизный котел, каков его принцип функционирования, как изготовить этот вид котлоагрегата своими руками.

Твердотопливные котлы на дровах

Котлы на дровах по принципу сжигания топлива делятся на три категории:

Твердотопливные котлы естественного, природного горения

В твердотопливном котле с обычным природным процессом горения топлива горит сразу вся закладка дров.

В традиционных котлах естественного горения происходит обычный, природный процесс сгорания топлива. Такие котлы имеют простое устройство, относительно не дорогие, менее требовательны к качеству топлива и не сложные в обслуживании.

Мощностью котла можно управлять, изменяя интенсивность горения топлива, но в ограниченном диапазоне 60-100%. Для этого, прикрывая заслонку, уменьшают подачу воздуха в котел  При этом снижается не только мощность, но и КПД котла. Максимальный КПД котлов классического горения не превышает 80%.

Самый большой недостаток — малая продолжительность горения одной загрузки топлива, обычно не более 4-х часов.

Как выбрать пиролизный котел длительного горения

При выборе котла необходимо оценить:

  1. Внешний вид котла, в том числе качество сварочных швов. Толщина металла должна быть не менее 4−5 мм. Уточнить у специалиста срок гарантийного обслуживания и срок службы самого котла.
  2. Мощность котла должна соответствовать площади отапливаемого помещения. Если она будет мала, то котел будет работать на предельной нагрузке. Если выше, то превышение потребности вызовет скопление конденсата в теплообменнике и каналах дымохода. Нагрузка в 70−80% от мощности котла является оптимальной. Подробная статья о рассчете мощности котла.
  3. Основным же критерием при выборе твердотопливного котла является энергоэффективность — отношение полезной теплоты, которая израсходована на выработку горячей воды, к теплоте отопительного оборудования. Если вы хотите убедиться в верности указанного в документах КПД, следует попросить протоколы испытаний.
  4. Стоимость котла. По стоимости котлы отечественного производства в два-три раза дешевле импортных. Так, импортный котел бытового применения мощностью 20−35 кВт, рассчитанный на площадь 250 кв. м., будет стоить около 100 000 рублей.

Плюсы и минусы

В целом же, среди достоинств теплогенераторов этого типа, можно выделить ряд следующих важных моментов:

Однако, помимо всех перечисленных преимуществ, пиролизные теплогенераторы также обладают и рядом недостатков, на которые необходимо обращать внимание:

Плюсы и минусы
  1. В сравнении с другими видами отопительных агрегатов, пиролизные котлы имеют достаточно объемные габариты, поэтому перед их установкой, прежде всего, нужно позаботиться о месте расположения.
  2. Дрова в камеру сгорания загружаются в ручном режиме, иначе говоря, отсутствует автоматическая подача топлива.
  3. Нормальное функционирование агрегата во многом зависит от работы электрического нагнетательного вентилятора, иными словами, котел является весьма энергозависимым оборудованием.
  4. Работа теплогенератора во многом зависит от влажности топливного материала.
  5. Высокая стоимость пиролизного котла промышленного изготовления.

Достоинства и недостатки

Источники тепла данного типа обладают многими преимуществами:

Как и любой другой аппарат, работающий на твердом топливе, пиролизный котел отопления нуждается в защите от закипания теплоносителя внутри водяной рубашки. Это может привести к разрыву оболочек и дорогостоящему ремонту. По этой причине производители ставят на свои изделия дополнительные водяные ТЭНы охлаждения, которые одновременно могут служить источником горячей воды для хозяйственных нужд.

Из недостатков агрегатов пиролизного типа можно выделить следующие:

  • Требуется топливо с невысоким содержанием влаги, влажность дров не должна превышать 25%. Процесс интенсивного выделения газов для дожигания сильно затруднен, если дрова откровенно сырые. Это негативно влияет на работу пиролизного котла, снижая его КПД.
  • Практика эксплуатации показывает, что на стенках первичной камеры со временем появляются отложения дегтя и смол, поскольку температура в ней относительно невысокая, а в качестве топлива чаще всего берут березу или древесину хвойных пород. Этот налет надо периодически удалять, он затрудняет передачу тепла водяной рубашке.
  • Стоимость выше, чем у классического твердотопливного котла. Это оправдано, ведь технология процесса более прогрессивная и дает высокие показатели, которые позволят экономить при эксплуатации.

Как устроены пирокотлы?

На рис. показано устройство пиролизных котлов самых употребительных типов. Две верхних позиции – котлы с принудительной циркуляцией в рабочем (воздушно-газо-дымовом) тракте, т.е. с принудительной тягой. Две нижние – пиролизные котлы на естественной тяге. Разберемся вначале, что у них у всех общего, а затем перейдем к частностям.

Схемы устройства пиролизных котлов разных типов

О терминологии

У печников свой язык. Хайло, к примеру, не грубое ругательство, а устье топки специальной конструкции. На рисунках боров – горизонтальная часть дымохода. Шиберы – дроссельные заслонки, регулирующие поток воздуха/газов. Иногда для определенности воздушный дроссель так и оставляют дросселем, а шибером называют его же в газоходе/дымоходе. Применительно к пиролизным котлам газоход и дымоход различают: в дымоходе все уже прогорело до углекислого газа и воды, но еще горячее. В газоходе еще идут термохимические реакции.

Читайте также:  Дымоход для камина – особенности сборки и установки

Примечание: в других источниках вам может встретиться название «творило». В печном деле это не мешалка-колотушка для теста, а просто-напросто дверца с задвижкой. Вспомните: отворять, затворить. Еще у печников ход печи – это ее рабочий цикл или режим горения в ней. Т.е. двух- или многоходовая печь на самом деле двух- или многорежимная.

Общее

Общий у всех пирокотлов рабочий цикл; любой пиролизный котел работает следующим образом:

  • Первичный наружный воздух поступает в камеру газификации, где тлеет топливо.
  • Небольшая часть его кислорода расходуется на поддержание тления, обеспечивающего температуру газификации в 200-800 градусов.
  • Пиролизные газы поступают через сопло (иногда его по-печному называют хайлом, хотя работает оно совсем не так, как хайло печи) в камеру сгорания.
  • В нее же поступает вторичный воздух, и пиролизные газы горят.
  • Некоторая часть пиролизных газов при наличии катализатора – частиц свободного углерода из топлива – восстанавливается до угарного газа и окислов азота, на что расходуется тепло.
  • Восстановленные компоненты окисляются в камере дожигания, отдавая обратно тепло.
  • Прореагировавшие дымовые газы проходят через теплообменник водогрейного регистра, а затем уходят в дымоход.
  • Система терморегулирования поддерживает в камере сгорания оптимальную для полного сгорания температуру.

Примечание: не вполне забывшим химию из этого ясно – отбор тепла на этапах газификации, сгорания и догорания неизбежно резко ухудшит КПД установки и даст на выходе вредные и опасные газы. В пирокотле непрерывно крутится огромное количество тепловой энергии, и нам доступно только то, что уже не нужно для самоподдержки рабочего цикла. Самодельный пиролизный котел должен проектироваться с полным знанием и пониманием этого обстоятельства, иначе получится очень плохая и опасная печь. Если где-то увидите чертежи в теплообменником в газификаторе, камере сгорания или дожигателе – в игнор без разглядывания.

Общие для пирокотлов также режимы работы. Их всего три, см. рис.

Режимы работы пиролизного котла

  1. Розжиг. Заслонка (дроссель, шибер) прямого хода открыта. Дымовые газы уходят прямо в дымоход – слева на рис.
  2. Рабочий режим, в центре. Заслонка прямого хода закрыта, идет пиролиз. Тяга в газоходе обеспечивается либо принудительно, либо естественным образом.
  3. Догрузка топлива, справа. Заслонка прямого хода открыта, но тяга в газооходе сохраняется некоторое время: он разогрет, и вентилятор, если он есть, не выключается. Пиролиз не прекращается. Догрузку нужно производить быстро – кроме того, что цена топлива вылетает в трубу, может пойти угар.

И, наконец, общими для бытовых пирокотлов является также привередливость к топливу и материалам конструкции:

Из термохимии процессов в пирокотлах следует еще один их недостаток: небольшие пределы регулировки мощности при условии сохранения высокого КПД. Форсировать котел по теплу более чем на 50% не выйдет – топливо в газификаторе вспыхнет, и КПД упадет. И снизить ее более чем вдвое тоже не получится: пиролиз затухнет, КПД опять упадет, пойдет угар. Но в средних широтах тепловая мощность систем отопления по сезону должна меняться в 10-15 раз. Так что системы отопления на пирокотлах нужно проектировать в расчете на циклический режим прогрева, и крайне желательно при этом хорошенько утеплиться снаружи ЭППС. Пиролизный котел – детище века энергосберегающих технологий, в избе с земляным полом от него толку не будет.

Дровяные котлы для дома — газогенераторные котлы на дровах

Среди владельцев загородной недвижимости стали очень популярны газогенераторные котлы на дровах. Такие котлы гораздо более эффективны, чем обычные котлы, работающие на твердом топливе. Кроме того, газогенераторные котлы предоставляют возможность плавной регулировки мощности. В то же время эти установки имеют повышенные требования к качеству топлива.

Принцип работы

В основу работы газогенераторных котлов на дровах положен принцип работы котла пиролизного. Другие названия этих котлов — пиролизная печь, печь длительного горения вполне оправдывают свои названия.

При сгорании органического топлива, выделяются различные летучие вещества.

В обычной печке эти вещества вместе с тепловой энергией покидают топочную через дымоход, а в пиролизном котле эти соединения направляются в отдельную камеру, где подвергаются процедуре сгорания. При сгорании газа образуется дополнительное количество тепловой энергии. Благодаря этому КПД газогенераторных печей достигает 93%, что является абсолютно недостижимым показателем для обычных твердотопливных котлов.

Источником тепла для котлов дровяных длительного горения служат дрова, уголь, кокс и пеллеты. Однако дрова наиболее богаты на летучие соединения, поэтому именно применение древесины позволяет добиться максимальных показателей КПД.

Процесс пиролиза возможен при температуре не менее +800С. При таких сверхвысоких температурах из древесины происходит выделение бензола, ацетона, метилового спирта и еще ряда других соединений.

Чаще всего эти соединения называют «древесным газом».

Важно иметь в виду, что для процесса пиролиза в котле дровяном длительного горения должен быть дефицит кислорода, поэтому следует с особой тщательностью следить за герметичностью газогенераторных котлов. Использование такой технологии в обычных котлах применить невозможно, поэтому для этих целей выпускаются специальные газогенераторные котлы.

Читайте также:  Печи длительного горения с водяным контуром

Строение котлов

Газогенераторные котлы на дровах поделены на две камеры. В первой камере сгорает твердое топливо, а во второй происходит догорание газа. После загрузки печи поджигаются дрова. Когда они начинают стабильно гореть, включается режим дымоотсоса.

Благодаря этому в дровяном котле для дома возникнет дефицит кислорода, а дрова при этом перестанут гореть — начнут медленно тлеть.

В момент тления из дров будет интенсивно выделяться «древесный газ».

Образованный при тлении газ будет направлен в специальную газовую камеру. В газовой камере, в отличие от дровяной, кислорода достаточно. Благодаря этому происходит резкое возгорание газа с выделением большого количества тепловой энергии.

Часть тепла будет отдаваться в дровяной котел для дома — в камеру с дровами для поддержания процесса горения, а вторая часть пойдет на нагрев теплоносителя.

Недостатки пиролизных котлов

На первый взгляд такая схема отопления кажется идеальной, но не все так просто. Для образования «древесного газа» требуется топливо, имеющее определенный физико-химический состав — в частности, влажность дров должна быть не выше 20%. Следует сказать, чтобы дрова имели такой процент влажности, они должны сохнуть не на протяжении 1-2 лет.

Кроме того, такие котлы дровяные длительного горения являются энергозависимыми — из-за электрического дымоотсоса. Иногда можно обойтись без электричества, но тогда потребуется строительство высокого дымохода.

Существенным недостатком этих котлов является их очень высокая стоимость — минимальная стоимость такого котла начинается с отметки в 60 т.р.

Некоторые владельцы считают, что высокая стоимость котла быстро окупается за счет экономии топлива, ведь на одной закладке дров такой котел способен работать около трех дней!

Как установить твердотопливный котел

Твердотопливные котлы в отличие от газовых можно установить самостоятельно. Но такое оборудование требует размещения в отдельной котельной. Все твердотопливные котлы напольные, поэтому даже компактные модели потребуют много места. Кроме того, котел нельзя устанавливать непосредственно на деревянный пол. Тяжелый вес конструкции после нагревания увеличивается в два раза! Поэтому под оборудование делают специальный фундамент.

Площадь котельной должна быть не менее 7 квадратных метров с оборудованной вентиляцией. Интересные проекты деревянных домов из бревна вы найдете по ссылке -domov-s-kotelnoj/. Не понравился ни один вариант? Опытные архитекторы и инженеры “МариСруб” создадут индивидуальный проект с учетом ваших пожеланий!

Расстояние от котла до стен составляет минимум 50 сантиметров, до легко воспламеняемых предметов — не менее 25, а до топлива (дров, угля и пр.) — не менее 40. В качестве фундамента под конструкцию используют негорючие строительные материалы. После монтажа котла устанавливают дымоход. В последующем нужно регулярно осматривать и чистить оборудование.

Установка твердотопливных котлов — трудоемкий и сложный процесс, который требует знаний и сил. От качества оборудования и монтажа зависит долговечность, безопасность и эффективность отопления. Чтобы избежать ошибок и получить надежный результат, обратитесь к профессионалам! Мастера “МариСруб” подберут подходящую систему отопления для вашего дома и выберут надежное оборудование, оперативно и качественно проведут монтаж котельной и установку любого типа котлов!

Нюансы системы управления котла верхнего горения

В котлах длительного горения с верхним горением основным принципом управления является регуляция воздушных потоков, поступающих в камеру сгорания. Стандартные агрегаты для этого оснащены механическим приспособлением. Заслонка с цепным приводом приводится в действие в результате работы термостата.

Термостат в котле настраивается на определенный температурный режим. Когда теплоноситель нагревается до нужного уровня, заслонка автоматически устанавливается в определенное положение, снижая интенсивность нагрева. Резко снизить температуру невозможно, т.к. теплоноситель будет по инерции продолжать нагреваться, отапливая помещение.

Увеличить температуру воды, когда захочется также невозможно. До тех пор пока котел не «разгонится», температура будет расти очень медленно.

Устройства с вентиляторами работают несколько иначе. Если понадобится увеличить силу теплоотдачи, то сделать это можно именно за счет вентилятора. Прибор будет нагнетать воздух. За счет него же можно и снизить инерцию котла. Управление происходит автоматически, а датчики фиксируют малейшие изменения температуры теплоносителя.

Как сделать газогенератор своими руками

Два газогенераторных автомобиля жигули

В поисках альтернативных источников топлива для автомобилей, водителям транспортных средств предлагают обратить свои взгляды в сторону солнечной энергии, на электромобили или на водород, как заменитель бензина. Но если оглянуться вокруг и вспомнить события семидесятилетней давности, то можно заметить горы древесных отходов и стога соломы, которые могут стать бесплатными неисчерпаемыми «нефтяными и газовыми скважинами».

Именно на последнее обстоятельство обратил свое внимание Сергей Лагунов, который начал популяризировать и возрождать угасший ранее интерес к пиролизным технологиям получения горючего газа из твердых видов топлива с помощью так называемых газогенераторов.

Жигули с внутренним газогенератором

В тандеме с партнером Григорием Семикопенко было переведено на пиролизный газ несколько автомобилей, чем и было доказано, что хорошо работающий газогенератор любого размера и назначения можно сделать и самому. Причем из самых дешевых или даже бросовых материалов.

Читайте также:  Регистры отопления: изготовление из труб, расчет своими руками

Жигули с внешним газогенератором

Процесс изготовления подробно фиксировался на видеокамеру, в результате получился подробный курс по изготовлению газогенераторной установки своими руками.

Специально подобранные компоненты, которые можно достать бесплатно или недорого купить на барахолке, позволяют создать почти универсальный газогенератор, который подойдет к множеству популярных моделей жигули, копейке шестерке, семерке, 99 и другим. Необходимо будет только учесть способ крепления аппарата, т.к. в четверке и второй модели жигули багажник открывается назад, его крышка делает большую амплитуду и аппарат нужно размещать дальше чем для той же шестерки, где багажник открывается вверх, а не в сторону-вверх как в четверке.

Материалы для создания газогенератора

Более подробно ознакомиться с видеокурсом, отзывами людей создавших газген по этому курсу, заказать изготовление газогенератора или приобрести видеокурс вы можете тут.

Комментарии:

Свечной обогреватель воздухаКогда и как бензол стал бензином

Пиролизный котел – как организовать отопление для дачи

Главной проблемой для кооперативов дачных участков является отсутствие во многих из них газо, тепло и водоснабжения. Однако современные технологии позволяют кардинально поменять отношение к теплообеспечению дачного домика.

Чтобы проблема отопления и горячей воды ушла с повестки дня можно приобрести водонагревательный котел.

Котел для дачи может соответствовать таким параметрам:

  • Быть твердотопливным;
  • Система отопления должна быть энергонезависимой;
  • Иметь 2 контура – нагревать систему отопления и подавать горячую воду для бытовых нужд.

Что касается твердотопливных котлов, то они должны иметь простое устройство и работать на безопасном топливе. Одним из видов твердотопливного котла является пиролизный (газогенераторный котел).

Принцип работы пиролизного котла

Главным отличием пиролизного котла от классического твердотопливного является наличие двойной топки.

Суть его работы заключается в том, что в одну топку помещается твердое топливо (дрова, уголь), а другая в это время остается пустой. За счет воздействия высокой температуры и недостатка кислорода дрова в топке не горят, а разлагаются на пиролизный газ и древесный уголь.

Выделяясь, пиролиз смешивается с кислородом во второй топке котла и моментально воспламеняется. Таким образом происходит нагрев теплоносителя в системе отопления.

К главным преимуществам пиролизного котла можно отнести:

  • Автоматизированную систему работы;
  • Высокий КПД.

Недостатками такого котла являются:

  • Значительная цена оборудования;
  • Энергозависимость;
  • Требования к качеству топлива.

Газогенераторный котел может работать и на основе энергонезависимости. Для этого он должен быть оборудован дополнительными устройствами: вентилятором и дымососом. Сама топка котла разделяется на 2 камеры. В одной происходит сгорание твердого топлива.

При нехватке кислорода, твердое топливо перестает гореть, а начинает вырабатывать пиролизный газ, который попадает во вторую топку и при контакте с кислородом воспламеняется. Такой вариант функционирования котла может быть двух основных видов: набор установленной мощности, а также ее поддержание.

Топливо для газогенераторного котла

Основным видом топлива для твердотопливного котла является дерево. Реже может применяться торф, каменный и бурый уголь, пеллеты.

Показатели сгорания полной загрузки топки котла зависят от вида топлива. Так, время прогорания для наиболее популярного топлива, следующее:

  • Мягкая древесина полностью прогорает за 5 часов, а твердая – за 6;
  • Бурый уголь способен полностью прогореть за 8 часов;
  • Показатель горения каменного угля составляет 10 часов.

Где установить котел в своем доме

Что касается выбора места установки твердотопливного котла, то для него желательно выделить отдельную комнату, которая будет отделана огнеупорными материалами. В комнате обязательно должно быть окно с выходом на улицу, а также пожарный выход и система вентиляции. Площадь самого помещения, где будет установлен такой тип котла должна быть не менее 7 квадратных метров. Кроме того, в ней обязательно должен быть предусмотрен дымоход.

Использование такого типа котла даст возможность полноценно отопить любое помещение, причем его газификация является необязательным условием. За счет принципов своей работы пиролизный котел является отличным решением для системы отопления дачного домика.

Благодаря своей энергонезависимой системе работы, этот котел может использоваться и в тех домах, где существует проблема с их энергообеспечением.

Эксплуатация котла

Для таких котлов можно применять различные виды топлива:

  • Каменный уголь;
  • Бурый уголь;
  • Антрацит;
  • Древесные пеллеты и брикеты;
  • Дрова;
  • Сланцы с торфом.

Для деревянных материалов характерным является высоких выход летучих элементов при сгорании. Самым популярным видом топлива для таких конструкций является каменный уголь. Горючие сланцы обладают очень высокой зольностью, поэтому редко используются в приборах отопления.

Эксплуатация котла

Применять котел очень просто. Прежде всего, необходимо загрузить топливо в камеру, и сделать это максимально плотно, не оставляя больших промежутков, ведь от этого зависит длительность горения. Если вы будете использовать каменный уголь, то следует учесть, что пополнять его во время горения запрещено. В случае с дровами, их можно подкидывать, но не стоит широко открывать дверцы, чтобы не обжечься.

По влажности особых требований нет, но все же лучше использовать сухие материалы, у них лучше качества при горении. При использовании торфа и угля необходимо обязательно использовать коллектор подачи воздушного потока.