Принцип работы пиролизной установки: эффективность и изготовление своими руками

71 0

Водяное отопление удобно, потому что равномерно обогревает все помещения в частном доме. Топливо для нагрева теплоносителя используется различное: электричество, уголь или дрова. Последний вид для многих домовладельцев наиболее предпочтителен, дело не в том, что он экономичен, а в том, что порой, единственно возможный. Не все могут купить котёл под твёрдое топливо, а сделать пиролизную установку самостоятельно вполне возможно.

Пиролизная печьОднако при своей доступности, для отопления дома водяным теплоносителем, дровяная установка обладает одним существенным недостатком – дрова очень быстро сгорают, а вода в системе, как следствие, быстро остывает. Обычно одна закладка дров – это 3-4 часа горения. Не удивительно, что домовладельцы обращают внимание на пиролизные установки.

Описание и устройство

Что такое пиролиз и с чем его едят? Всё просто. При нагревании древесного топлива из него выделяется горючее вещество в газообразном виде. Его получение и использование и есть пиролизная технология печи, но все по порядку.

В обычной печи, где сгорают дрова, тоже есть газ, он и горит, но процесс не контролируется. В установках, дрова тлеют без доступа кислорода или с минимальным его присутствием, а освобождаемый из древесины пиролизный субстрат направляется в другую камеру для дальнейшего использования, где сгорает, смешиваясь с кислородом.

КПД от такого способа многократно увеличивается, а время работы продлевается в несколько раз. Так топливо, которое сгорает за 3-4 часа в обычной печи, расходуется в несколько раз дольше: до 10-12 часов.

Твердотопливный обогреватель

Такие твердотопливные печи могут работать на разных видах топлива в других вариациях: щепа, опилки, гранулы или прессованные брикеты, из угольного или деревянного сырья. Каждый вид топлива показывает свои характеристики, но можно с уверенностью утверждать, что чем плотнее топливо, т.е. меньше фракции, из которого оно состоит, тем дольше и эффективнее будет работать отопительная установка (вплоть до нескольких суток с одной загрузки).

Итак, смешанный с кислородом газ сжигается в специальной камере и выводится через теплообменник, где нагревает воду, отдавая энергию. Дальше, посредством естественной циркуляции, нагретая вода поступает в отопительную систему, где отдает тепло и возвращается в теплообменник.

В этом видео рассматривается принцип работы:

Преимущества и недостатки

Рассмотрев принцип работы твердотопливных установок, понятно, что КПД у них очень высокое, а использование разных видов топлива – большое преимущество, но существуют и недостатки, которые нужно осветить. Но прежде перечислим плюсы.

Топка

Преимущества пиролизного котла:

  • Высокая температура горения.
  • Цена энергоносителей незначительна. Отходы от деревопроизводства для многих бесплатные, а это лучшее топливо для пиролизной конструкции.
  • Время горения одной закладки 10-24 часа.
  • Высокая температура горения предотвращает образование сажи, дыма практически нет, а значит, нет угарного газа и вредных для здоровья веществ.
  • В качестве топлива можно использовать не только каменный уголь и древесину, но и полимерные вещества, тряпочную ветошь и т.д.

Недостатков немного, но они есть:

  • Промышленные модели дорого стоят.
  • Топливо может быть любым, но просушено оно должно быть хорошо, — влажные опилки тлеть не будут. КПД резко снижается, если влажность выше 15 %.
  • Пиролизная технология требует нагнетания в камере сгорания воздушных масс, а это зависимость от электроэнергии. Однако есть конструкторские решения, которые сделают установку полностью автономной.

Изготовление

Прежде, чем перейти к самостоятельному изготовлению оборудования, для полного понимания нужно рассмотреть его классическую схему.

Пиролизная конструкция имеет две камеры сгорания. В первой – топливо разлагается на элементы, т.е. на синтез пиролиза. Она разделена колосником на две части: загрузочную часть для разделения твердого энергоносителя и топочную, где образуется необходимая температура для образования пиролизных веществ.

Затем, полученный газ поступает во вторую камеру – отсек смешивания газа с кислородом и сжигания этой смеси. Выделяемая энергия поглощается теплоносителем в теплообменнике, где догорают остатки газа, а отработанный дым выводится наружу.

Порядок изготовления из газового баллона

Чтобы самостоятельно изготовить самый простой котел из газового баллона нужно:

  • Используя баллон, бывший в употреблении, для безопасности, следует очистить его от остатков газа. После того, как он полностью выйдет, слейте газолин, а вместо него залейте воду. После нескольких дней удалите её — баллон готов к дальнейшему использованию.
Установка из баллона
  • Горловину баллона отрежьте болгаркой, чтобы получился ровный цилиндр. Внутри него будет сгорать пиролизное вещество, но основная энергия будет отводиться в другую камеру с теплообменником.

Конструктивно это будет так: прямоугольная «рубашка» с теплообменником и вставленный в нее баллон.

  • Чтобы сварить камеру потребуется 4 прямоугольных листа с размерами 120х60 см и два квадрата со сторонами в 60 см. В них вырежьте круглые отверстия с размером внешнего диаметра, полученного ранее цилиндра. Размечать лучше по месту – приставить квадрат к цилиндру и обвести маркером.
  • Квадраты приварите к цилиндру снизу и сверху на расстоянии 120 см. После к квадратам приварите прямоугольные листы (60х120см.)
  • Самая простая схема воплощена. КПД конструкции очень низок, даже если сделать обвязку теплоизолятором, поэтому более сложная, но эффективная пошаговая схема будет описана ниже.

Необходимый инструмент

  • Электродрель.
  • УШМ (болгарка).
  • Электросварочный аппарат. Лучше постоянного тока, поскольку сварные швы требуются более надежные.
  • Расходный материал: отрезные и шлифовальные диски для УШМ, электроды.

Необходимые материалы

  • Металлический лист не менее 4 мм по толщине.
  • ВГП трубы разных диаметров.
  • Профильные трубы с толщиной стенки не менее 2мм.
  • Полосы листовой стали.
  • Расходный материал: болты, электроды и т.п.
  • Средства индивидуальной защиты.

Чертеж установки по схеме Беляева

Настоящая схема примечательна тем, что печь по мощность не уступает заводским моделям. Конструкция испытана годами и разными пользователями. Заводские аналоги стоят около 40-50 тысяч рублей, а в самодельном варианте цена уменьшается втрое, — нужны лишь купить материалы и расходники.

Чтобы создать такую установку, придется потрудиться на славу. Сначала, требуется внимательно изучить конструкцию. Для этого начертите эту схему, можно на компьютере. Это поможет досконально разобраться в ней и не допустить ошибок при монтаже котла.

Схема сборки: пункт 0-3

При изготовлении используйте металлические заготовки правильной геометрии. Это трудно сделать обычной болгаркой. Даже выполняя резку различными приспособлениями невозможно выдержать необходимую геометрию. Поэтому рекомендуется не экономить на стадии подготовки материала и обратиться на профильные заводы или металлобазы для нарезки металлических листов на гильотинном оборудовании.

  1. Первым делом собирается ёмкость для пиролизной реакции. Она состоит из камер сгорания и дожига.
  2. После завершения этой операции, к боковым стенкам ёмкости привариваются воздухоотводы. Делаются они из швеллера, в котором с определенным шагом просверливаются отверстия диаметром 10-12 мм.
  3. В топочнике, посередине, в задней стенке вырезается отверстие для воздушной трубы, к ней приваривается патрубок.
Порядок монтажа: пункт 4-8
  1. Далее переходят к изготовлению теплообменника, для чего в 2 заготовках идентично друг другу вырезается нужное количество отверстий под трубы.
  2. Отрезается столько же отрезков трубы, в данном случае – 10, которые привариваются к приготовленным ранее заготовкам.
  3. После, готовый теплообменник вваривается дуговой сваркой в корпус печки. Делают заслонку-дроссель.
  4. Спереди приваривают стенку. В ней предварительно прорезаются отверстия для входа/выхода воздуха.
  5. После формируют боров и крышку в месте заслонки.
Работы: пункт 9-12
  1. Основные работы произведены, теперь нужно зачистить сварные соединения. Прежде швы обстукивают молотком или обрабатывают щеткой по металлу. Если швы ровные, то обрабатывать завистным болгарочным кругом необязательно. При необходимости швы стараются сильно не затирать, — нарушается сцепка.
  2. Переходят к изготовлению кожуха, который делают из металла не тоньше 4 мм и металлического уголка.
  3. Для качественного приваривания уголка к металлическому листу рекомендуется в уголках предварительно просверлить несколько отверстий для прихватки.
  4. Когда кожух готов, его нужно проверить на герметичность. Для этого используют обычную воду. В случае протечки, это место помечают мелом, а потом переваривают. Это важный этап в работе, — нужно быть предельно внимательным и терпеливым.
Выполнение работ: пункт 13-16
  1. Места соединений необходимо утеплить, это касается верхней крышки.
  2. Переходят к регулировке воздушных заслонок резьбовыми шпильками.
  3. Заготовку закрывают кожухом. Делают воздухоотвод из профильной трубы.
  4. На кожух навариваются петли, монтируется дверь. Лучше использовать чугунную. Производят футеровку.
Сборка: пункт 17-21
  1. Первый отсек обкладывают шамотным кирпичом. Для этого его обтачивают и обрезают.
  2. Мощность зависит от подачи воздуха, потому нижняя заслонка должна соответствовать указанным параметрам.
  3. На воздухоотвод монтируется вентилятор для создания в камере принудительной тяги.
  4. Вторую (нижнюю) емкость закладывают шамотным кирпичом.
  5. В дымоход можно поместить завихрители для улучшения тяги и предотвращения засора.
  6. После работ необходимо выполнить опрессовку системы. Для этого нужно дополнительное оборудование.
  7. Устанавливают элементы управления (настройки) и контроля: монометры, обратные клапана, сброс давления, автоматический блок управления.

Требование противопожарной безопасности

Печь — пожароопасное оборудование, потому при монтаже и эксплуатации следует выполнять следующие правила:

  • Разместить котёл на бетонном основании, перед топкой установить защитный лист толщиной не менее 2 мм.
  • Расстояние до стен должно быть не менее 20-30 см. Их рекомендуется защищать теплоотрожателями.
  • Дымоход должен быть изолирован материалом класса НГ.
  • Автоматика должна быть исправна и соответствовать нормам безопасности.
  • Не использовать оборудование без элементов контроля: манометры, клапана и сбросы давления.

Небольшое заключение

Самостоятельное изготовление печи – дело трудоемкое и сложное. Но это стоит того, — вместе с высококачественным аппаратом «самодельщик» убедится в своих силах, получит новые навыки и при этом неплохо сэкономит: 30-40 тысяч рублей – неплохие деньги, которые можно вложить в другие не менее ценные проекты.

В этом видео можно увидеть самостоятельное изготовление пиролизной установки:

Средняя оценка
оценок более 0
Поделиться ссылкой
Комментарии Коментариев пока нет, но вы могли бы быть первым...
Adblock
detector