Как сделать качественную пиролизную печь своими руками? Чертежи могут помочь в этом. Если такую конструкцию изготовить самостоятельно, то можно хорошо сэкономить на этом.
Пиролизные печи пользуются особой популярностью в такой местности, где отсутствуют центральное отопление и газовые трубопроводы. В таких местах это сооружение обеспечивает теплом загородные дома или дачи.
Принцип работы пиролизной печи
В чем заключается принцип работы этой печки? Процессы, происходящие в ней, многим незнакомы, поэтому необходимо более подробно изучить принцип действия пиролизной печи.
Отличительной чертой пиролизной печи своими руками от обычной является то, что топливо в ней сгорает тогда, когда образуется недостаток кислорода. И это удивительно, потому что в обычных конструкциях топливо сгорает, если есть большое количество кислорода и это обеспечивает нормальное функционирование всей системы обогрева.
Как происходит процесс пиролиза? Когда сжигается углеводородное топливо, начинается процесс окисления и выделения тепла. Топливо под влиянием высокой температуры сгорает не до конца, выделяя при этом большое количество различных газов. Чем выше температура будет при недостатке кислорода, тем интенсивнее начинают выделяются эти газы.
К примеру, если сжигать древесное топливо, то будут выделяться такие газы, как уксусная кислота, ацетон, метиловый спирт. Вместе с ними в дымоход поступают различные смолистые соединения и частицы древесного угля. Эти несгоревшие остатки можно повторно сжигать , потому что они вполне горючи. Газы, не сгоревшие до конца, могут выделяться при сжигании любого топлива, такого как естественная органика или нефтепродукты. Различное топливо имеет разную температуру горения. Так, нефтепродукты могут гореть при температуре 800−900 градусов, а дрова сгорают при 500 градусов.
Таким образом, принцип работы пиролизной печи своими руками заключается в сжигании этих газов. Именно поэтому такие печи по-другому называются газогенераторами. Пиролиз – это процесс разложения топлива на составляющие части при его нагревании, с последующим их сжиганием и выделением тепла.
Такая конструкция имеет определенные преимущества перед обычными печами. К ним относятся:
- коэффициент полезного действия достигает 80%;
- топливо расходуется очень экономно;
- возможность регулировать процесс длительного горения;
- экологичность. Такая печь во время работы практически не дает выброса канцерогенных веществ.
Если пиролизная печь сделана правильно, то достоинств у нее не перечесть. Например, у нее практически не бывает сажи , что позволяет легче соблюдать чистоту и затрачивать небольшое количество времени на очистку печи. И таких небольших достоинств очень много.
Однако, пиролизная печь имеет и недостатки:
- высокая стоимость. Выгоднее сделать ее своими руками;
- большие размеры. Если помещение не слишком большое, лучше использовать другие отопительные конструкции;
- отапливаются такие печи только определенным видом топлива. Лучше всего подходит сухое топливо (древесина), потому что высокая влажность отрицательно сказывается на процессе пиролиза;
- для ее работы необходимо электроснабжение, причем постоянное. Для лучшей работы печи ее следует подключить к электрической сети.
Это основные недостатки пиролизной печи. Так что можно смело эксплуатировать такую печь, если для нее достаточно места, имеется в наличии сухое топливо и имеется доступ к электрической сети.
Чтобы изготовить мощный котел, надо уметь обращаться с болгаркой и сварочным аппаратом, а также разбираться в чертежах. Если самостоятельно изготавливают котел мощностью выше 25 кВт, необходимо все делать по чертежу
, в противном случае котел не будет соответствовать требованиям безопасности.
Стенки котла следует делать из жаропрочной стали, только это будет гарантией того, что он прослужит довольно долго. Если такую сталь найти не получится, можно использовать обычную сталь, только в этом случае делают футеровку внутренних камер котла шамотным кирпичом.
Этапы изготовления котла.
- Корпус котла изготавливают из листовой стали. С помощью болгарки из листа металла вырезают детали котла, в стенках делают отверстия для дверцы зольника и загрузочной дверцы, а также для патрубков и дымососа. Самое главное - это придерживаться указанных в чертеже размеров. При помощи сварочного аппарата соединяют детали, после чего зачищают швы от окалины и шлифуют их.
- Затем приваривают патрубки так, чтобы между швами не было зазоров. Берется труба нужного диаметра и выполняют монтаж защитного теплообменника на задней стенке котла. После чего проверяют, не протекает ли теплообменник из-за повышенного давления от компрессора и только тогда устанавливают заднюю стенку камеры, изготовленной из жаропрочной стали.
- Затем приступают к монтажу перегородки, которая разделяет камеры газификации и сжигания газа, устанавливая чугунный колосник. Наверху камеры газификации делают воздуховод с заслонкой. Внизу камеры также делают воздуховод и одновременно с этим делают футеровку шамотным кирпичом нижних и боковых сторон.
- Дверцы котла изготавливают из жаропрочной стали, а для наибольшей герметичности их усиливают металлическими уголками.
- Котел следует устанавливать в нежилом помещении, присоединяя дымоход. Затем подключают к нему водный контур и устанавливают дымовой насос.
Такой котел очень мощный и поэтому подходит для большого дома. Чтобы было тепло в гараже или дачном домике, можно построить пиролизную печь своими руками. Изготавливается она также из листа металла, но техника изготовления ее значительно проще.
Если камеру сгорания газа расположить выше камеры газификации, создавая естественную тягу, то нет необходимости использовать дымосос.
Печь не подключается к системе отопления.
Такая печь не автоматизирована и поэтому требует постоянного контроля и настройки режима горения.
Технология изготовления пиролизной печи своими руками выполняется в такой последовательности.
- Берут корпус печи, имеющий отверстия для дверцы топки и дверцы зольника и сваривают его. Изготавливаться он должен из жаропрочной стали. Прямо над зольником устанавливают топочную камеру и отделяют от него чугунным колосником. Поступление воздуха в топку регулируется при помощи дверцы зольника.
- Над топкой располагают камеру сгорания газов, разделяя их пластиной из жаропрочной стали. В камере делают канал, обеспечивающий подачу воздуха.
- Металлические дверцы топки и зольника усиливают уголком.
- Внутри обе камеры обкладывают шамотным кирпичом, который защитит их от быстрого прогорания и улучшит теплораспределение. Если печь установлена в жилом помещении, то ее можно обложить и с внешней стороны , чтобы о нее случайно не обжечься.
- В дымовой трубе устанавливают шибер для регулировки тяги. Дымоход изготавливается из утепленной трубы, что повышает ее безопасность. Если труба не изолирована, в случае резких перепадов температур на ее внутренней поверхности скапливается конденсат, который способен разрушить металл.
Устанавливают пиролизную печь в помещении, соблюдая технику безопасности, чтобы исключить возникновение пожара. Нельзя устанавливать ее возле легко воспламеняемых предметов, под полками, в легко продуваемых местах. Около печки должно оставаться свободным пространство со всех сторон с расстоянием в полметра. Хорошо, если рядом будет стоять емкость с песком
или висеть огнетушитель.
Чтобы пиролизная печь своими руками работала долго, необходимо вовремя удалять из нижней части кокс и нагар. Если в качестве топлива используется мазут или нефтяные масла, необходимо следить за тем, чтобы в него не попала вода. Если это произойдет, печь начнет «стрелять», выбрасывая большое количество искр, а это может привести к пожару.
Поэтому при соблюдении техники безопасности и правильной эксплуатации, такая печь может прослужить очень долго.
В предыдущей статье мы рассказывали про разнообразие вариаций Игоря Викторовича. Сегодня мы поговорим про изобретение другого инженера-новатора, который сделал невиданное: соорудил печь, которая на одной загрузке работает до 7 дней. Встречайте, пиролизная печь Лачиняна. Чертежи этой чудо печи выложены в свободном доступе и мы их вам предоставим. Мы расскажем вам за счет чего возможно столь длительное и эффективное горение, точнее, тление топлива. Также откроем секрет разработчика Лачиняна Сергея Суреновича касательно продуктов процесса пиролиза.
Принцип работы печи Лачиняна
Печь имени Лачиняна Сергея Суреновича.
Пиролизная печь Лачиняна Сергея Суреновича работает методом полного сжигания топлива и продуктов его пиролиза. В других печках пиролиз подразумевает выделение газа из твердого топлива, но данная конструкция имеет некоторые отличия. Кроме газа, в процессе пиролиза из топлива выделяется еще и особая жидкость. В обыкновенных печках она выпаривается и выходит в дымоотвод вместе с продуктами горения.
Чем особенная пиролизная печь Лачиняна? Чертежи изделия включают в себя охлаждающий бак, в котором собирается конденсат. Бак установлен на самой трубе дымохода. После того как в баке собрался конденсат он подается в камеру горения. Это способствует:
- увеличению КПД устройства;
- уменьшению количества конденсата в дымоходе.
После того как было загружено и подожжено топливо, печь герметично закрывается. Герметичность – это обязательное условия для протекания низкотемпературной реакции, необходимой для процесса пиролиза. В этом режиме прибор проработает до семи дней и его можно оставлять без присмотра. Кроме этого есть и высокотемпературный режим, в котором работает пиролизная печь Лачиняна. Чертежи остаются при этом прежними. Высокотемпературный режим достигается при открытом поддоне, когда устройство негерметично. В этом случае агрегат ничем не отличается от обычной буржуйки. В таких условиях источник тепла постоянно требует присмотра.
Для розжига Лачинянки можно использовать как дрова, так и газовую горелку. Главное, чтобы угли разгорелись, и печь вошла в режим пиролиза.
Во время работы крышка корпуса разогревается до 85 градусов, это позволяет использовать ее в качестве поверхности для подогрева пищи или воды. Как варочная поверхность, к сожалению, она использоваться не может, так как температура не столь высока.
Конструкция пиролизной печи Лачиняна
Поддон на шарнирах.
Чтобы сделать печь Лачинянку своими руками вам потребуется инструкция, в которой будут описаны все элементы конструкции и этапы сборки. Эта информация уже есть в сети в свободном доступе. Мы же вкратце остановимся на ключевых моментах. Итак, конструкция печи Лачиняна (чертежи):
- поддон;
- краны для подачи воздуха;
- корпус;
- крышка корпуса;
- топка и колосники;
- патрубки для циркуляции газов;
- бак для сбора конденсата;
- дымоход;
- рама для установки;
- рычаг для поддона;
- замки фиксаторов крышки и поддона.
Крышка оснащается для удобства ручками, чтобы ее было легче снимать. В поддоне собирается вся зола, а также он применяется для распалки печи. В конструкции два крана для подачи воздуха: один на пиролизную реакцию, а второй для распалки.
Некоторые модели печей «Лачинянка», изготовленные своими руками, имеют оребрение корпуса и дымохода. Дополнительно корпус может быть обернут теплоизоляцией. Есть несколько моделей печей, основное их отличие – это мощность, которая зависит от габаритов. Естественно, чем больше конструкция, тем больше тепловой энергии она высвобождает в процессе работы. Так, есть небольшие агрегаты на 50 м. кв, а есть и на 300 м. кв.
В качестве уплотнителя используется речной песок.
Сергей Суренович в качестве уплотнителей решил использовать речной песок. Оказывается, он не пропускает воздух и после того, как кромка крышки опускается в песок, соединение становится герметичным. Как мы уже сказали, герметичность является необходимым условием для того, чтобы агрегат работал в заданном режиме на протяжении многих дней.
Этапы производства печи Лачинянки своими руками
Разметка отверстий в корпусе печи.
Изготавливается печь Лачинянка в определенной последовательности:
- изготавливается корпус с крышкой, а также резервуар для золы;
- делаются все необходимые отверстия;
- подготавливаются пазы, в которые потом будет засыпан речной песок;
- делаются газоотводы и колосники;
- монтируются два крана, которые служат для подачи кислорода;
- затем можно приступать к изготовлению заборника воздуха;
- вся конструкция устанавливается на раму и монтируется рычаг для поддона;
- устанавливается дымоход с резервуаром для сбора конденсата.
В завершение на печь Лачинянку навешивается вся фурнитура (крепления, ручки, фиксаторы). Если требуется, то на корпус навариваются ребра, для увеличения площади теплообмена и, соответственно, мощности агрегата. Рычаг поддона нужен только в том случае, если схемой не предусмотрено шарнирное соединение поддона для золы и корпуса. В последнем случае монтаж будет значительно сложнее.
Печку Лачинянку можно сделать даже со старой бочки, главное, чтобы металл был не слишком тонким. Это важно, так как при распалке и в режиме «буржуйки» корпус сильно нагревается.
Схематическая разметка для установки газоотводов.
Для корпуса с поддоном и крышкой используется труба с одинаковым диаметром. Брать тонкостенную трубу не следует, так как для работы в высокотемпературном режиме нужен металл несколько прочнее. Чертеж печи Лачинянка выполнен с расчетом на трубу с толщиной стенки от 5 до 8 мм. При изготовлении кромки (пазов) для песка из двух пластин, приваренных по кругу, первой следует приваривать внутреннюю часть. Делать это нужно так, чтобы шов ложился в самом пазу.
При изготовлении колосников печи Лачиняна, следует использовать стальные прутки и избегать чугуна. Выбирая краны для подачи воздуха, следует учитывать, что им придется работать в условиях повышенных температур, следовательно, они должны быть полностью металлическими, без пластиковых элементов. Подойдет водопроводный кран на полтора дюйма с резиновыми уплотнителями. Резина вполне работоспособна в данных условиях.
Чтобы избежать образования конденсата дымоход должен быть утеплен или по возможности находиться в теплом помещении. Труба для дымоотвода не должна быть горизонтально расположенной. Нужно дать небольшой наклон в сторону нагревателя, чтобы конденсат стекал сначала в конденсатосборник, а затем в печь Лачиняна.
Эксплуатация печи Лачинянки
После того как у вас уже есть пиролизная печь Лачинянка, нужно знать как с ней обращаться. Мануал по эксплуатации мы разобьем на несколько разделов:
- правила установки;
- как правильно распалить печь;
- особенности применения;
- профилактическое обслуживание.
Ставиться пиролизная печь Лачиняна на ровную поверхность, она не должна шататься. Так как конструкция имеет много движимых элементов (поддон, фиксаторы креплений и прочее) места вокруг агрегата должно быть достаточно. Кроме этого, корпус печи может нагреваться до высоких температур, поэтому нужно делать отступы от стен. Лучше, конечно же, чтобы последние были покрыты каким-нибудь теплоизолирующим материалом, или оснащены тепловым экраном.
Когда закрываете крышку или поддон, не стоит силой вдавливать его в песок. Используйте молоток. При постукивании песок придет в движение и кромка крышки беспрепятственно в него погрузится.
Конструкция печи Лачиняна невозможна без дымохода. К нему предъявляются такие же требования, как и к дымоотводам других отопительных приборов на газу или твердом топливе. О мы уже рассказывали в одной из предыдущих статей. Кроме этого, также крайне важно правильно рассчитать . Он должен быть не меньше сечения патрубка в печи, при этом ни в каких местах не должно быть заужений, иначе пропадет тяга.
Чтобы распалить печь Лачиняна в топку засыпается уголь крупной фракции, без пыли. В поддоне разводится костер. Нужно открыть оба крана для подачи воздуха, а поддон закрыть неплотно. После того как уголь разгорится поддон можно герметично закрывать, а в топку засыпать уголь дополна. По истечении часа печку можно переводить в пиролизный режим. Для этого полностью перекрывается нижний кран и практически полностью перекрывается верхний кран.
В ходе эксплуатации нужно удалять золу и периодически прочищать котел и дымоход. Частота очистки зависит от качества угля. Чем оно выше, тем реже нужно проводить процедуру чистки. Помимо этого, периодически нужно менять песок в пазах для герметизации. Надо использовать чистый, сухой речной песок, не слишком мелкой фракции. Досыпать топливо можно, просто открыв верхнюю крышку, для этого не нужно останавливать процесс горения.
Экологичная усадьба: Узнаем каков принцип работы пиролизных печей и как они устроены. Возможен ли такой вариант, как пиролизная печь своими руками?
Вряд ли стоит говорить о том, что в регионах, где самым доступным топливом были дрова или уголь, большой популярностью пользовались твердотопливные котлы и печи.
Тот, кто хотя бы раз сталкивался с этим видом нагревательных приборов, знает, насколько они неудобны. Конечно, в любой момент их можно заменить, к примеру, электрическими аналогами, но это не выход из положения. Ведь электричество сегодня - самый дорогой энергоноситель.
Все решилось, как всегда, достаточно просто. На рынке появились пиролизные печи и котлы. Каков принцип их работы, и как они устроены? Возможен ли такой вариант, как пиролизная печь своими руками?
Что такое пиролиз?
Начнем именно с этого вопроса, потому что он заложен в принципе работы такой печи. Пиролиз - это медленное сжигание топлива при не очень высоких температурах (200–800С) и малом количестве кислорода. Если рассмотреть, как сгорают те же дрова, то они практически не горят. Этот процесс правильнее назвать тлением.
Кстати, специалисты нередко называют такое горение сухой перегонкой. В процессе тления дрова разлагаются на два элемента - древесный кокс (это твердая часть) и пиролизный газ. Вся эта схема была задумана лишь для того, чтобы получить именно газ, который в дальнейшем по технологии смешивается с кислородом и сжигается в соседней камере. При этом создается очень высокая температура, которая и идет на обогрев помещения.
Удивительно то, что сам пиролизный газ связывается с углеродом, и этот химический элемент тоже участвует в процессе горения. А это приводит к тому, что выходящий из печи дым практически не содержит вредных для окружающей среды химических веществ. Заметим, что и кокс не является отходом производства. Он прекрасно горит, выделяя определенное количество тепловой энергии. Так что действие такой печи двойное.
Необходимо отметить еще один очень интересный факт. Процесс пиролиза является экзотермическим. Это значит, что выделяемое при сгорании топлива тепло идет не только на обогрев помещения, но и на просушку дров, а также пиролизного газа. А вы прекрасно осведомлены о том, что чем ниже влажность топлива, тем оно эффективнее выделяет тепловую энергию.
Достоинства и недостатки пиролизных печей
К сожалению, недостатков у этих агрегатов хватает, хотя они обладают достаточно весомыми преимуществами. С них и начнем.
Достоинства
- Высокий коэффициент полезного действия. По сути, это печи длительного горения. Если правильно разместить дрова в камере сгорания, то они могут тлеть там от 8 до 48 часов. Все зависит от размеров топки.
- Из первого следует второе - возможность длительной работы в автономном режиме. Этим качеством не отличаются обычные твердотопливные котлы.
- В угарных газах низкий процент канцерогенных веществ.
- В печах длительного горения можно вместо дров и угля использовать различные отходы. Примеру, куски ДСП или ДВП, пластик или резину, отходы сельского хозяйства - стебли и листву растений, початки и прочее.
Внимание! Очень важный момент при выборе вида топлива. В нем не должно быть большого количества различных негорючих примесей. 30% - это максимальный предел.
Недостатки
Печь в работе
Печи и котлы длительного горения заводского производства - слишком дорогое удовольствие. Вот почему многие домашние мастера изготавливают их своими руками. Кстати, качество самодельных агрегатов ничуть не ниже заводских. Конечно, внешний вид намного уступает, но КПД не ниже.
- Достаточно большие размеры отопительного прибора.
- Особые требования к топливу. Считается, что используемые дрова должны быть сухими, в противном случае пиролизный процесс не происходит. А это - снижение КПД. По сути, пиролизный газ смешивается с влажными парами, поэтому и не сгорает полностью. Он просто с угарными газами и дымом выходит через дымоход на улицу.
- К сожалению, печи и котлы такого типа привязаны к сети переменного тока. Самостоятельно обеспечить себя хорошей тягой они не могут, поэтому в конструкцию агрегата встраивается вентилятор.
Устройство пиролизной печи
Основная особенность конструкции печи длительного горения - это наличие двух топок. В первую топку закладываются дрова, которые там и тлеют, выделяя пиролизный газ. Последний поступает во вторую топку, куда принудительно подается свежий воздух. Полученная воздушно-газовая смесь там и сгорает.
Обе топки разделяет металлическая перегородка с зазором для прохождения газа и дыма. Как было сказано выше, для увеличения тяги в дымоход устанавливается вытяжной вентилятор. Есть и другая модель, в которой вентилятор устанавливается около второй камеры сгорания. Он обеспечивает подачу кислорода и вытяжку угарных газов в принудительном порядке.
Рабочая схема печи
Схема котла
Возвращаемся к теме нашей статьи. Самостоятельно собрать печь длительного горения пиролизного типа очень сложно. Для этого вам потребуется внушительный список материалов. Да и навыки работы с определенными инструментами также пригодятся. К примеру, вы должны быть профессиональным сварщиком. Добавим, что для изготовления такого котла вам придется изрядно раскошелиться. Но даже это будет в несколько раз дешевле, чем приобретение агрегата заводского исполнения.
Перед тем как приступать к реализации намеченного плана, рекомендуем найти в интернете схему конструкции, рассчитать ее мощность и только после этого переходить к подготовительным работам. Самая распространенная схема пиролизного котла - это агрегат Беляева мощностью 40 кВт. Он обеспечит теплом достаточно большой частный дом. Но это лишь один вариант. Даже котел Беляева можно немного видоизменить, чтобы снизить или увеличить производительность отопительного прибора. К примеру, можно немного уменьшить или расширить топку.
Следует отметить один интересный факт. Очень часто в печах длительного горения в качестве теплоносителя используется не жидкость, а воздух. Для этого по всем помещениям дома устраивается трубопровод, по которому и движется горячий воздух. Данная конструкция прокладывается или по потолку, или по стенам. Обратка располагается у пола, и в ней охлажденный воздух движется самотеком к печи. Очень даже эффективная схема, особенно, если хозяева редко посещают загородный дом. В таком варианте теплоноситель никогда не замерзает.
Установка пиролизного котла
Установка котла
Внушительный вес пиролизной печки требует прочного и надежного основания, на которое она будет устанавливаться. Поэтому хороший фундамент - главное требование монтажного процесса. Все остальное будет касаться правил пожарной безопасности, которые надо строго соблюдать.
Поэтому:
- Под печь длительного горения организуется отдельное нежилое помещение. Это будет котельная.
- На полу перед камерами сгорания укладывается металлический лист толщиной 2 мм.
- Зазор между стенами и котлом должен быть не меньше 20 см.
- Обязательно наличие в котельной окна минимальной площадью 100 см². Именно через него будет поступать свежий воздух.
Внимание! Дымоход, проложенный через неутепленный чердак, нужно обязательно утеплять. Если этого не сделать, на внутренних стенках дымоходной трубы начнет оседать конденсат. Смешавшись с сажей, он образует деготь. Все это снижает сроки эксплуатации дымохода и уменьшает его внутренний диаметр.
И еще один момент, на который нужно обратить внимание. Изготовление печи длительного горения своими руками требует точного определения коэффициента полезного действия. Если он невысокий, то гарантировать эффективную тепловую отдачу невозможно. Поэтому еще на стадии запуска необходимо обратить внимание на выходящий из дымохода дым. Вы уже по запаху сможете определить, сколько в нем угарных газов. Если их небольшое количество, то КПД вашего котла достаточно высок. Кстати, рекомендуем провести такое тестирование на всех мощностных режимах.
Печь или котел?
Выбираем отопление
Сегодня достаточно много споров вокруг, как нам кажется, пустякового дела. А вопрос ставится так - называть ли металлический пиролизный котел печью? Вообще, ситуация не самая тупиковая. Все зависит от того, как удобно вам. Хотя многие считают, что котел должен устанавливаться в систему водяного или воздушного отопления. А печь должна работать как отопительный прибор по типу радиатора. А что вы скажете про печи с водяным контуром? Ведь их тоже врезают в систему трубной разводки водяной отопительной схемы.
Но не будем зацикливаться на этом вопросе. Просто рассмотрим, как можно сделать своими руками кирпичную печь, работающую по пиролизному принципу.
Начнем с того, что производители пиролизных котлов считают проблемой изготовление агрегата мощностью меньше 15 кВт. Поэтому в продаже таких экземпляров вы не найдете. А что же делать хозяевам небольших дач и коттеджей? Вот тут-то приходит на помощь та самая пиролизная печь из кирпича длительного горения. По сути, это все тот же котел, только в виде печки, собранной из кирпича.
Важность данной конструкции состоит в том, что в ней необходимо не только выполнять требования принципа пиролиза, но и учитывать высокие тепловые нагрузки на кирпичные стенки. Поэтому правильно проведенная футеровка камер сгорания является основным и жестким требованием, которое увеличивает срок эксплуатации агрегата.
Сама печь длительного горения собирается, как обычная печка, только с двумя соседними топками. Они разделяются кирпичной перегородкой, в которой снизу установлены колосниковые решетки из чугуна. В одной камере сгорает древесина, а во второй - пиролизный газ, который затягивается в топку с помощью вентилятора. Здесь же происходит его обогащение кислородом, который поступает сюда через вентиляционный канал, установленный в полу камеры сгорания.
В перегородке меду камерами делается воздушный коллектор, по которому угарные газы и тепловая энергия поступают в еще одну камеру с теплообменником. А далее все оставшиеся продукты сгорания топлива направляются в дымоход.
Заключение
К сожалению, твердотопливные котлы постепенно уходят из употребления. Многие жители городов и деревень в погоне за удобствами стараются использовать газовые или электрические отопительные агрегаты. Основная причина - автономность эксплуатации. Но с достоинствами этих приборов мы теряем большее. Уют и тепло дома всегда создавала печь, в которой потрескивали дрова. Да и явная экономия налицо, так что стоит еще раз задуматься над выбором. Тем более, выезжая за город в свой небольшой домик, мы стараемся найти в нем успокоение и уединение. А такие мелочи, как потрескивание дров, помогают в этом. опубликовано Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта .
Перед владельцами загородных домов всегда стоит выбор системы отопления. Решающим фактором становится вид энергоресурса, обусловленный стоимостью и обслуживанием. Пиролизная печь- альтернатива отопительным котлам, природному газу и отличный вид обогрева, который становится все более популярным. Пиролизные печи работают на твердом топливе, поэтому такие обогреватели считаются довольно экономичными в наше время и великолепно подходят для дач и загородных домов. Предлагаем вам рассмотреть более подробно принцип работы пиролизной печи, ее устройство, особенности эксплуатации, а так же технологию создания такой печи своими руками.
Принцип работы пиролизной печи
Пиролиз - технологический процесс газогенераторного горения . В результате сгорания твердого топлива, как пеллеты , уголь, дрова, торфяные брикеты происходит обогрев помещения. Принцип работы схож с функциональностью котла с сухой перегонкой. Пиролиз носит экзотермический характер, и отмечен способностью подогрева поступающего воздуха за счет выделяемого тепла
Загруженное топливо поджигается, и при закрытой дверце включатся вентилятор. Высокий температурный режим (200 -800 градусов) и низкое содержание кислорода в печи подводят к химическому процессу - дерево разлагается на пиролизный газ и древесный кокс. При горении древесина склонна к образованию метилового спирта, ацетона, уксуса и смолы.
Выделившийся газ соединяется с кислородом, и переходит в стадию горения. Образовавшийся в процессе горения дым, не содержит вредных канцерогенов и других опасных веществ. Сгоревшее топливо выделяет тепловую энергию, идущую на обогрев помещения. Вода, находящаяся в котле, в горячем состоянии поступает в систему отопления при одновременной подаче обратки. Теплоноситель также используется и в качестве охладителя. Так работает котел с нижним расположением камеры.
Котлы с верхним расположением камеры
Появились экземпляры котлов, работающих в прямо противоположном направлении. Народные конструкторы спроектировали камеру газификации внизу, вторую - вверху. Модели таких котлов пока не столь популярны, но преимущества очевидны:
- Исключено потребление электроэнергии.
- Система работает на естественной тяге благодаря новому решению в устройстве воздушных каналов.
- «Перевернутый » дизайн.
Принцип основан на устремлении пиролизного газа в верхнюю камеру, и смешивании его с вторичным воздухом.
Разряженный воздух просачивается в котел через отверстие внизу, соединяется с кислородом, и создает условие для реакции окисления . Горючий газ сгорает в нижней камере, и отдает тепло воде.
Специальная закаленная сталь котла способствует тому, чтобы из дымохода выходил прозрачный дым. Грамотно смонтированная система может работать на одной порции заправки топлива до 14 часов.
Устройство печи
Конструкция предусматривает две камеры сгорания , необходимые для поддержания пиролиза. Одна из камер предназначена для топлива и плотно закрывается, чтобы предотвратить поступление кислорода извне. Полученный газ переходит в камеру дожигания, в которую подается вторичный воздух, чтобы улучшить горение.
Между собой камеры разделены колосником с уложенными брикетами. Верхнее вентилирование или дутье - особенность технологического процесса. Активизации принудительной тяги - необходимое условие для снижения аэродинамического сопротивления.
Важные моменты безопасности
Уместно напомнить, что качественное функционирование предусматривает сочетание строгих пропорций воздушно-топливной смеси, иначе горение будет неровным, и образует много дыма. При конструировании печи своими руками важно иметь подробный чертеж, и иметь навык в работе со сварочным аппаратом.
Образование газа происходит неравномерно, поэтому так важно обеспечить контроль соотношения газа и воздуха. Электронная система всегда автоматически реагирует на все происходящие процессы, и следит за нагревом теплоносителя. Одна камера системы создает давление, другая - балансирует состав топливовоздушной массы. В этом и разница между печью собственной конструкции и заводской продукцией.
Если вы решили построить печь собственноручно, не обойтись без качественных материалов как, легированная сталь и современная электроника для контроля. Процесс пиролиза нерегулируемый, и этот факт требует контроля электронной начинкой, иначе котел повторит функции буржуйки. Происходящим процессам требуется ряд условий, без обеспечения которых печь не сможет качественно работать.
Инструменты и материал для работы
- Сварочный аппарат.
- Электродрель.
- Угловая шлифовальная машинка Ø230. Не обязательно, но желательно использовать машинку Ø125.
- Листовой металл в 4 мм - 7,5 м². При бюджетном варианте допустим монтаж внутренних деталей из 4 мм листа, корпуса - из 3 мм.
- Электроды - 5 пачек
- Кирпич огнеупорный - до 15 шт.
- Отрезные круги с диаметром в 230 мм - 10
- Шлифовальные круги в 125 мм - 5
- Вентилятор.
- Температурный датчик.
- Колосники
- 2 дверки
- 57 мм диаметром и толщиной в 3,5 мм - 7−8 м.
- 15,9 мм Х 4,5 мм - 0, 5 м
- 32 мм Х 3.2 мм - 1 м. п.
Профилированные трубы:
- 60×30 и толщиной 2 мм - 1,5 м. п.
- 80×40 со стенкой 2 мм - 1 м. п.
Стальная полоса:
- ширина 80 мм и толщиной 5 - 1 м. п.
- 20 мм Х 4мм - 7,5 м. п.
- 30 мм Х 4 мм - 1,5 м. п.
Металлическая конструкция
Размеры будущей конструкции рассчитываются исходя из желаемой мощности. Если у вас не мозг инженера, во избежание накладок лучше обратиться к профессионалам за теплотехническими расчетами.
Общая схема выглядит так:
- Процесс начинается со сварки . Необходимо сварить стальной корпус и 2 камеры: сгорания и дожига.
- Внутренние работы предполагают фундамент из шамотного кирпича .
- Дальше по чертежу выполняются отверстия, и подведение систем для подачи воздуха в камеры.
- Вырезается окно топки и герметично присоединяется дверь .
- Начинается монтаж водяной рубашки.
- В выводящую трубу вставляется вентилятор .
Домашняя технология обусловлена приобретением материалов в компаниях по продаже металла. Разовые приобретения обойдутся несколько дороже, чем закупка по списку.
Основа котла - топка или камера сжигания , в которой температура превышает 1000 градусов. При отсутствии специальной стали можно использовать имеющуюся в наличии, но при таком решении стенки следует делать двойными.
- Стенки для будущего котла вырезаются из листа стали угловым шлифовальным аппаратом по размерам чертежа, имеющего всегда точные размеры деталей. Они переносятся на металлопрокат с помощью линейки и подсобных измерительных инструментов.
- После вырезания стенок следует приступить к повторной нарезке стенок только из профилированной трубы . Они нужны для ребер жесткости.
- Теперь следует приготовить усилители для стыков между сегментами печи из стального листа.
- Делаем прямоугольное отверстие в передней стенке, по размерам дверец камер сжигания и зольного отсека. Совет: чтобы вырезать требующую дыру сначала на металл наносится разметка, и очерчивается острым предметом.
С помощью дрели лист сверлится по углам и крепится. Опять в работу вступает шлифовальная машинка, которая поможет сделать сквозное отверстие в середине. Линия разреза плавно перемещается с центра и до края листа. Такой прием защитит лист от механических повреждений.
- Делаем емкость для воды. Для резервуара предусмотрен лист нержавеющей стали. Здесь необходима сварка и определенный навык. При отсутствии первого и второго условия емкости можно заказать в мастерской.
- Конструкция теплообменника - это комплект водопроводных труб. С помощью сварки они организуются в проточный контур с широкой внешней поверхностью, способной обеспечить максимальную теплоотдачу теплоносителю.
Сборка конструкции
Сборка металлической конструкции производится прямо на месте установки, чтобы избежать дополнительных усилий по перемещению габаритного агрегата.
Совет : засыпать нужно чистый песок, без содержания органических включений. Его нужно хорошо прокалить. Такой прием избавит от неприятного запаха при работе котла.
На этом этапе происходит герметический монтаж дверец камер. Емкость с водой подключается к контурам. Металлическая конструкция готова.
Котел разжигается твердым топливом, после чего пламя фиксируется дверцей. Ровное горение может быть только в случае регулированной подачи воздуха камерам. Это требует прикрепления специальной системы, состоящей из рычагов и клапанов.
Считается, то организация котла менее 15КВ нецелесообразно. А что делать хозяевам, имеющим небольшую площадь? Сооружать пиролизную печь, напоминающую работу котла, и основанную на одинаковом принципе работы.
Сооружаем печь
Для печи мощностью в 25КВт и обогрева площади в 60 м2понадобится:
- Кирпич - 400 шт.
- Шамотный кирпич - 100 шт.
- Лист стали в 4 мм 6×1,5 метра.
- Вентилятор.
- Чугунные колосники - 3 шт.
- Терморегулятор.
- Дверцы для камеры и зольного отсека.
Готовим раствор для работы с кирпичом
Берем глину, чистый песок (мытый) и воду
. Песок нужен мелкий с зернами не менее 1 мм. Воду желательно взять мягкую. Глина берется та же, что и для формовки кирпича. Чтобы повысить плотность раствора для кладки следует добавить портландцемент (1кг на 10 л воды).
Раствор: 4 части глины +8 ч. песка + 1ч. воды. Такой «рецепт» однозначно выдерживает до 1000 °C, причем не меняя своих качественных характеристик. Коэффициент теплового расширения аналогичен кирпичу, что исключает деформацию при циклах охлаждения-нагревания.
Есть несколько способов приготовления растворов. Один из них: в замоченную на сутки глину необходимо добавить равное глине количество воды. Получается консистенция, напоминающая густые сливки. Выдержанный раствор нужно пропустить сквозь сито, и смешать с песком. Регулируем консистенцию. Образовавшаяся на поверхности лужица укажет на недостаток песка.
Немного о кирпиче
Народные умельцы используют для футеровки топки шамотные кирпичи . Такой материал способен продержаться не больше сезона. Не спасет от прогорания и металл для воздухоотводов в 5мм - потребуются специальные стали.
Зарубежные производители делают их из керамики , но ссылаясь на опыт эксплуатации можно заверить начинающих мастеров, что зоны металла, не подвергавшиеся охлаждению, при соприкосновении с горящими газами быстро деформируются. Скорректировать процесс можно используя толстый металл - от 10 мм или делать двойные стальные стенки.
Приступаем к работе
Из шамотного кирпича делаем теплообменник , разделенный на две камеры. Одну для газификации, вторую - до сгорания выделенных газов. При расположении желательно исходить из того, что первичная подача воздуха идет сверху, а летучие вещества перемещаются вниз и догорают в камере.
Колосниковые решетки монтируются в свободном положении - при нагревании они расширятся, и заполняют допущенные зазоры.
На последнем этапе, с помощью проволочных «ушей», крепятся дверцы камер
. Также вставляются дверцы для контроля воздуха и печные задвижки, отвечающие за тягу.
Приспосабливаем вентилятор. Механизм необходим для противостояния аэродинамического сопротивления и без него не обойтись.
Печная конструкция готова и достойна всяческих похвал. Сдаем работу семье. Возможно, представленная схема позволит самостоятельно соорудить недорогую, но функциональную систему отоплен ия. О результате своей работы можно будет судить по окончанию отопительного сезона.
Твёрдотопливное отопительное оборудование будет востребовано всегда. Есть места, где газ может никогда и не появиться. В отдельных населённых пунктах проведение газа в планах на ближайшие 10-15 лет. Некоторым людям просто нравится топить дровами, а кто-то использует дровяные печки для обогрева бань. Пиролизная печь станет идеальным вариантом для обогрева помещений любого назначения. Её можно сделать из металла или кирпича. О процессе изготовления расскажет наш обзор-инструкция.
Как работает пиролизная печь
Для начала мы рассмотрим принцип работы пиролизной печи. В традиционных дровяных печках используется принцип прямого сгорания топлива. Загруженные в камеру сгорания (топку) дрова поджигаются и начинают испускать тепловую энергию. Эта энергия нагревает стенки агрегата, после чего проникает в обогреваемые помещения. Продукты сгорания сразу же улетают в дымоход. Вместе с этим туда улетают ещё 10-15% тепла.
Недостаток обычной печи заключается в больших тепловых потерях. Продукты сгорания улетают в дымоходную трубу раскалёнными, в них полно тепла, которое можно собрать и отправить на обогрев. В самом простом случае пользователи удлиняют трубу, делая горизонтальный участок более длинным – он проходит через всё помещение. Тем самым производится уменьшение тепловых потерь.
Пиролизные печи устроены несколько по-другому. В них две камеры – в первой осуществляется сгорание топлива, во второй производится дожигание продуктов сгорания. В процессе горения древесины выделяются продукты пиролиза – это горючие газы, сгорающие при высокой температуре. Для их сжигания требуется вторичный воздух – он поступает в камеру дожигания, смешивается с пиролизными газами, в результате чего происходит воспламенение данной смеси.
Пиролизные печи длительного горения – оптимальное оборудование для вашего дома, дачи или бани.
Преимущества пиролизных печей:
- Более высокая эффективность, по сравнению с традиционными печами – процесс пиролиза позволяет выделить из аналогичного количества древесины более высокое количество тепла.
- Возможность управления процессом сгорания – регулируя тягу или подачу воздуха через поддувало (и подачу вторичного воздуха), можно задать определённую интенсивность горения, выставляя нужный температурный режим.
- Длительное горение – обычно пиролизные печи оснащают большими топками, куда вмещается весомое количество дров. Продолжительность горения обеспечивает и возможность управления этим процессом (диапазон регулировки составляет от 10 до 100%, в зависимости от конструкции).
- Экономия топлива – при не самом сложном устройстве, пиролизные печи экономят до 10-15% дров.
- Широкий спектр применения – начиная от бань и заканчивая жилыми домами.
Основные виды печей
Пиролизные печи для отопления дома и бани подразделяются на две большие категории. В первую категорию входят металлические печки, изготавливаемые из листового металла или старых газовых баллонов. Ко второй категории относятся кирпичные агрегаты, более громоздкие, но и более эффективные в эксплуатации. Плюс металлических печей – лёгкость сборки. Плюс кирпичных печек – длительное сохранение тепла и его мягкая отдача.
Как изготовить пиролизную печь своими руками
Для начала мы разберёмся с процессом изготовления простой пиролизной буржуйки. В качестве основы возьмём следующий чертёж:
Делается эта печь по следующей схеме:
Парочка металлических трубок для подачи воздуха – и обычная дровяная печка превращается в пиролизную.
Как сделать металлическую печку
Переносная пиролизная печь своими руками – это очень просто. Убедитесь в этом, ознакомившись с чертежами в нашем обзоре. Для её сборки вам потребуется листовое железо. Мы рекомендуем выбрать листы толщиной 3-4 мм, что необходимо для продления срока службы агрегата. Тонкое железо быстро прогорит, эффективность печки начнёт падать. Год-два такой эксплуатации – и её можно будет выбрасывать на свалку.
Кстати, если вам нужна пиролизная печь для бани, обратите внимание на следующую схему – здесь мы видим увеличенную камеру сгорания, всё те же дымообороты, только в самой верхней части располагается каменка.
Конструкцию печки необходимо доработать так, чтобы её топка выходила в соседнее помещение, а не в парилку (она выступает вперёд).
Приступая к сборке банной или пиролизной печи своими руками, подготовьте листы железа и разметьте их в соответствии с нашей первоначальной схемой. Корпус печи состоит из шести металлических пластин, ещё две образуют дымообороты. Также нужно собрать колосниковую решётку – для решения этой задачи воспользуйтесь арматурой диаметром 12-15 мм. Решётка крепится на расстоянии 80 мм от дна печи с помощью сварки.
Самая сложная задача – подготовить дверки. Вырежьте отверстия в листе, предназначенном для передней стенки, сохраните вырезанные куски. Приварите по периметру этих кусков отрезки листового металла шириной 2 см, приваривая их с наружной стороны. В результате мы получим плотно закрывающиеся дверки. Их останется оснастить петлями и простейшими крючками для фиксации.
Если не хочется возиться с самодельными дверцами, купите готовые дверки для изготовления дровяных печек.
Пиролизные печи для отопления дома должны отдавать максимум тепла. Именно для этого нужны дымообороты. Смонтируйте их в соответствии с вышеуказанной схемой. Теперь остаётся проделать в задней стенке отверстия и вварить в них трубки для подачи горячего воздуха. Заключительные этапы сборки:
- Вваривание отрезка трубы диаметром 100 мм в верхнюю крышку – к ней будет подключаться дымоход.
- Приваривание дверных петель к корпусу.
- Подготовка ножек – выполните их из отрезков дюймовой металлической трубы.
Наша самодельная пиролизная печь на дровах готова. Она получилась компактной – тем самым обеспечивается лёгкость её транспортировки с места на место. Установите её на негорючем основании, подключите дымоход и запускайте.
Банная модель делается следующим образом. Удлините топку, вынеся дверцы вперёд, а дымоборороты оставьте прежними. В верхней части сделайте ёмкость для каменки – сюда укладываются камни, удерживающие и отдающие тепло в парилку. Печка готова – теперь смонтируйте её в бане и приступайте к банным процедурам.
Как сделать кирпичную печку
Также вам потребуется подходящая по размерам и мощности порядовка. Отыскать нормальную порядовку в интернете – целая проблема, в открытом доступе присутствуют только традиционные печки. Рекомендуем заказать её разработку у специалистов или опытных людей.
Металлическая печь отличается лёгкостью в сборке. При наличии подходящего железа её раскрой и сборка займут максимум несколько часов. А вот пиролизная печь из кирпича не отличается лёгкостью в изготовлении. От вас понадобятся:
- Огнеупорный кирпич для выкладки отопительного агрегата.
- Специальная огнеупорная цементная смесь – она должна выдерживать до +1500 градусов.
- Опыт в кладке кирпича – если его нет, обратитесь за помощью к более опытным людям.
Кирпичная пиролизная печь представляет собой аналог обычной металлической печки. Только по размерам она получается большой и сложной. Чем больше кирпича, тем мягче и лучше теплоотдача. Никаких особых конструкционных особенностей здесь нет. Сгорание дров производится в основной камере сгорания (топке). Полученные продукты пиролиза отправляются в камеру дожигания. Для её работы в конструкции печи предусматриваются отверстия для подачи вторичного воздуха. Они оснащаются дверцами, регулировка их просвета позволяет отрегулировать интенсивность горения.
Некоторым спросом пользуются пиролизные агрегаты с нижним горением. Дрова горят/тлеют в основной камере сгорания, в продукты пиролиза вытягиваются через колосниковую решётку вниз, в камеру дожигания. Сюда же подаётся вторичный воздух, что вызывает интенсивное горение. Тяга реализуется естественным или искусственным путём. В первом случае печи оснащаются эффективными дымоходами, а во втором случае сюда ставятся дутьевые вентиляторы.
Внутренняя часть печи, где происходят горение и пиролизная реакция, создаются из шамотного кирпича. Он выдерживает нагревание до +1000 и более градусов, не трескаясь и не лопаясь от жара. Все остальные слои изготавливаются из обычного красного кирпича. Дымоход может быть кирпичным или металлическим. Дверцы приобретаются в специализированных магазинах. Эксплуатация кирпичной пиролизной печки порадует длительным горением и приятным теплом, сохраняющимся даже после её затухания.
Модернизация печки
Почти любую пиролизную печь можно превратить в котёл для водяного отопления. Для этого внутрь встраиваются готовые или самодельные (из металлических труб) теплообменники. В комнатах устанавливаются радиаторы, в систему заливается вода – полноценное отопление готово.
Для этих целей лучше всего приспособить пиролизную печь с дутьевым вентилятором – оснастите её внешним блоком управления, отслеживающим температуру и управляющим работой вентилятора.
Варочные панели и встроенные духовые шкафы – вот чем ещё можно оснастить любую печь. Энергии пиролизного горения хватит не только на обогрев, но и на приготовление еды. Варочные поверхности и коробки духовых шкафов приобретаются в специализированных магазинах. Духовку можно изготовить самостоятельно из листового железа. Что касается варочных поверхностей, то они делаются из чугуна – самому такое не сделать.
Видео
