Пиролизная печь без автоматики. Пиролизная печь своими руками: инструменты и материалы, этапы сборки. Печь «Лачинянка» своими руками
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
Наша сегодняшняя статья будет весьма интересна самоделкиным, так как речь пойдет о том, как изготавливается пиролизная печь своими руками. Чертежи и последовательность работ также прилагаются к нашему небольшому ликбезу. Про различия между пиролизным и обычным горением мы рассказывали в одной из статей, когда описывали . Касательно печей, процесс остается неизменным, поэтому, не будем повторяться и сразу приступить к сути, а именно изготовлению собственными силами.
Самодельная пиролизная печь из газового баллона
Конструкция и принцип работы печи из газового баллона.
Пиролизную печь своими руками по чертежу можно сделать из обычного газового баллона, она еще называется печью Бубафоня. Пиролиз – это отделение органики от неорганики при отсутствии или дефиците кислорода. При пиролизном горении достигается температура до 500 градусов. Это необходимое условие чтобы догорали выделенные пиролизные газы из древесины.
Пиролизная печь из газового баллона может работать на любом твердом топливе, при этом уровень влажности горючего может достигать 70%. Баллоны сделаны из черного металла, толщиной 3–4 мм. Верхняя часть сделана в виде купола и приварена к цилиндрическому основанию. Рассмотрим, какие манипуляции нужно провести, чтобы сделать пиролизную печь из газового баллона:
- обрезаем верхнюю выпуклую часть;
- в ее центральной части делаем отверстие для воздуховода;
- в верхней части конусного корпуса делаем отверстие для дымоотвода;
- изготавливаем газорассекатель с трубой для подачи кислорода;
- привариваем дымоход.
В принципе, самодельная пиролизная печь из баллона имеет достаточно простую конструкцию. В работе вы можете столкнуться с различными нюансами.
Когда будете отрезать верх баллона, то надрез нужно делать на 3 см ниже шва, так как место соединения дополнительно укреплено изнутри металлической пластиной толщиной 3 мм.
Газорассекатель на конце трубы для подачи воздуха.
Отверстие в крышке должно практически совпадать с диаметром трубы для подачи воздуха, при этом последняя должна легко ходить. Диаметр газорассекателя должен быть также подобран под размеры резервуара. В нижней части газорассекателя привариваются ребра, направляющие потоки газов. Лучше сделать их изогнутыми, чтобы поток закручивался. Помните, чем меньше лишних щелей, тем выше КПД агрегата.
Чтобы обезопасить себя, перед началом резки в баллон надо набрать воды доверху, вдруг пары газа остались внутри. Даже если до этого в баллоне была жидкость, и паров газа точно нет, во время резки может появиться характерный запах пропана. Не переживайте, это пахнут присадки, которые добавляются в газ. Они имеют свойство оседать на внутренних стенках. Присадки – это необходимая сигнальная мера, так как сам по себе газ запаха не имеет.
Принцип работы самодельной пиролизной печи из баллона:
- в цилиндрический резервуар закладывается топливо и разжигается;
- сверху устанавливается труба с газорассекателем на торце (последний должен прижимать топливо);
- сверху одевается крышка;
- горение происходит сверху вниз, по мере выгорания топлива труба с газорассекателем опускается.
Особенностью этого метода сжигания топлива является минимальное количество дыма и сажи. Пепла действительно очень мало. После первой распалки появиться резкий запах – это горит краска, которой покрыт баллон. Снимать ее механическим способом смысла нет, так как это малоэффективно. Проще выпалить все ненужное путем проверочной растопки.
Чтобы изготовить пиролизные печи длительного горения своими руками потребуется следующий инвентарь:
- болгарка;
- молоток;
- плоскогубцы или пассатижи;
- сварочный аппарат.
Чтобы аккуратно вырезать круглое отверстие болгаркой в заготовке для пиролизной печи из газового баллона своими руками, нужно взять маленький, уже стертый круг и по линии реза сделать углубление в 1 мм. Затем большим, новым кругом вырезать в центре размеченного отверстия квадрат и от него к краям сделать прорезы с отступом 1–2 см, как лепестки цветка. Потом молотком лепестки загибаются внутрь. Линия изгиба будет проходить точно по намеченному периметру глубиной в 1 мм. Затем лепестки можно отломать плоскогубцами.
В итоге получим аккуратное отверстие. Если сразу использовать большой круг, то неминуемо прорезы будут выходить за границы разметки. После этого их нужно будет заваривать. Как известно, никакой сварочный шов по прочности не сравнится с цельным металлом.
Пиролизная печь из кирпича
Даже при наличии схемы, сделать такую печь самостоятельно не получится.
Кирпичные печи сегодня уже не так актуальны, как еще совсем недавно. Тем не менее, построенная пиролизная печь из кирпича своими руками может справиться с обогревом большого дома. Торопимся вас предупредить, что работа сложная и требует знаний в этой узкой отрасли. Ведь спокон веков хороший печник ценился на вес золота и неспроста. Мастера передавали секреты своим последователям, как некое сокровище. Есть очень много нюансов и схем, разобраться в которых не так уж и просто.
Если вы все же решили сделать пиролизную печь из кирпича своими руками, несмотря на то, что это практически нереально, первое что нужно сделать – это фундамент. Конструкция достаточно тяжелая, поэтому для нее нужен отдельный, мощный ленточный фундамент. На него уже становится вся конструкция из огнеупорного кирпича. Внутри укладывается шамотный кирпич.
Касательно схемы укладки повторимся – самостоятельно построить такую сложную конструкцию не выйдет, даже если у вас есть чертеж. Оставьте тщетные попытки, потратите время, деньги и нервы понапрасну.
Нужно нанимать знающего человека, желательно по рекомендации надежных людей. Вам останется только наблюдать за процессом и принимать работу. Обратите внимание на то, каким будет дымоотвод. От полностью лучше отказаться. В него обязательно должна устанавливаться металлическая вставка или вмуровываться .
Также учтите, что в печь можно установить теплообменник для . Это по большому счету можно сделать по принципу . Об этом мы уже писали ранее. Пиролизная печь своими руками видео:
Пиролизная печь из консервных банок
Походная печь из консервных банок (вид снизу).
Кому нужна пиролизная печь из консервных банок? Очевидно, человеку, который много времени проводит на природе. Это туристы, рыбаки, охотники и путешественники. Учитывая тот факт, что заводские модели стоят дороговато и весят немногим больше 300 грамм, лучше всего самостоятельно взяться за изготовление. Сразу отметим, что для работы потребуются:
- ножницы по металлу;
- дрель.
Если вместо ножниц по металлу еще можно использовать нож, то дрель заменить ничем нельзя. Поэтому сделать данное приспособление в полевых условиях вряд ли представляется возможным. Да и незачем это, проще уж на обычном костре разогреть все необходимое. Как говорится: «Готовь сани с лета». Для того чтобы сделать простую пиролизная печь своими руками из консервных банок потребуются как раз таки две консервные банки разного диаметра. Других материалов не нужно. Последовательность работ:
- в более толстой банке вырезаем дно по диаметру более тонкой банки. Последняя должна входить очень плотно;
- в тонкой банке делаем отверстия по верхней и нижней кромке, а также в дне;
- в толстой банке делаем отверстия только по верхней кромке, там, где мы не вырезали отверстие;
- соединяем две банки. Маленькая вставляется в вырезанное отверстие в большой банке до упора.
Просверленные отверстия должны быть достаточно широкими, чтобы была хорошая тяга. После того как сделать пиролизную печь все же удалось, остается только проверить изделие. Ставите ее на землю и внутрь закладываете мелкие палочки и бумагу. Так как это приспособление используется в полевых условиях весьма вероятно, что разжигать придется огнивом. Спички и бумага могут промокнуть. Что делать в таком случае?
Полезный лайфхак для туристов – трут из ватного диска. Трут – это средство для распалки огня. Чтобы сделать не промокающий трут из ватного диска, его достаточно окунуть в расплавленный парафин. Такой диск отталкивает влагу, легко поджигается как спичками, так и огнивом. Чтобы разжечь его при помощи только искр, вату нужно порвать на мелкие кусочки. После того как диск разгорелся потушить его можно только водой, от порывов ветра он не тухнет.
Пиролизная печь на масле
Чтобы сделать пиролизная печь на масле своими руками потребуется:
- два резервуара;
- трубка с отверстиями;
- дымоход.
В качестве резервуаров подойдет что угодно, даже колесные диски, естественно, после соответствующей доработки. Резервуары должны быть герметичными. Схема, как сделать пиролизную печь своими руками:
Схема изготовления печи на отработанном масле.
Как можно увидеть на схеме между нижним и верхним резервуаром устанавливается труба с отверстиями. В ней происходит окончательное сгорание паров масла. Верхний резервуар служит для увеличения эффективности. Он отбирает тепло и отдает его воздуху, то есть работает как теплообменник. На него можно ставить кастрюлю или чайник и использовать в качестве плитки.
Обратите внимание на отверстие, через которое заливается масло и растапливается печь. Если оно будет слишком узким, то растопить печку не получится. Для распалки применяется бензин, буквально 50 грамм. При этом данная конструкция достаточно опасная:
- раскаляется докрасна, поэтому очень пожароопасная;
- используется как варочная поверхность, при попадании убежавшей жидкости в масло происходит мгновенное возгорание, даже возможен взрыв.
Все происходит примерно так, когда на сковороду с кипящим маслом налить воды. Масло начинает неистово разбрызгиваться в разные стороны, попадает на пламя конфорки и загорается. Потушить такой пожар крайне сложно. Опасность получения ожогов очень высока, поэтому будьте осторожны.
Выводы
Рассмотрев как сделать разные виды пиролизных печей, можно подытожить, что реально сделать только конструкцию из газового баллона. Кирпичную печь самостоятельно построить не получится, слишком сложно. Походный вариант из консервных банок также имеет право на существование, но изготовить его можно только дома, в полевых условиях этого сделать не выйдет. И наконец, печь на отработке – простая, но опасная, требует очень внимательной и аккуратной эксплуатации. Риск достаточно велик, поэтому рекомендовать ее для обогрева гаража мы не беремся.
Уже давно не секрет, что сжечь дрова и другие виды твёрдого топлива можно гораздо более эффективным способом, чем это происходит в обычной «буржуйке». Печи, в которых применяется эта волшебная технология, называются газогенераторными или пиролизными. Устройство их является достаточно сложным, но существуют упрощённые версии, вполне доступные для самостоятельного изготовления. Как и из чего можно сделать пиролизную печь своими руками в домашних условиях - об этом пойдёт речь в данном материале.
Принцип действия пиролизной печи, чертежи и её достоинства
Пиролизная или газогенераторная печь относится к классу теплогенераторов длительного горения. Чтобы понять принцип её работы, необходимо познакомиться с важной особенностью органического топлива: при воздействии высокой температуры и ограниченном доступе кислорода длинные углеводородные молекулы, из которых оно состоит, распадаются на более короткие, причём образующиеся при этом вещества имеют газообразное агрегатное состояние.
Данный процесс называют пиролизом (газогенерация - русскоязычный эквивалент), а выделяющийся летучий коктейль - древесным газом. Все входящие в его состав вещества - водород, метан, азот, угарный газ и др. – являются горючими. В обычной печи сгорает только небольшая часть этой смеси (в камине часто можно видеть синие сполохи), а все остальное вылетает в трубу.
Варианты исполнения пиролизной печи
Пиролизные теплогенераторы устроены несколько иначе. Их рабочая часть разделена на две камеры: в одной (камера газификации) при температуре примерно 1100 градусов обугливается твёрдое топливо, во второй (камера дожигания) – сгорает выделяющийся при этом древесный газ. Воздух в обе зоны подаётся принудительно и строго дозировано. Тот, который поступает в первую камеру, называется первичным, во вторую - вторичным.
Твёрдый остаток, имеющийся в 1-й камере по завершении пиролиза, представляет собой древесный уголь (кокс). Его можно извлечь, тогда теплогенератор будет играть роль углевыжигательной печи. Но обычно уголь также сжигается, то есть пиролизная печь «выжимает» из органического топлива все тепло, какое только можно.
Упрощенная схема пиролизной печи
Для повышения КПД в верхней части топки пиролизной печи устанавливается специальный элемент, именуемый катализатором, дожигателем, турбулизатором или рассекателем (каждый производитель выбирает название на свой вкус). Он представляет собой керамическую деталь с вкраплениями оксидов различных металлов. Наилучший эффект демонстрируют катализаторы с добавлением платины. Роль данного элемента состоит в следующем:
Сегодня пиролизные печи котлы применяются довольно широко. Ими обогревают жилые дома, производственные помещения и прочие постройки с постоянным пребыванием людей. Такая популярность объясняется следующими достоинствами данной разновидности отопителей:
Помимо недостатков, характерных для всех твердотопливных приборов (необходимость складировать и периодически подкладывать дрова, большие размеры и т. д.), у пиролизных печей есть и специфические:
Для работы вентиляторов и электронного блока управления требуется электроснабжение.
Виды пиролизных печей
Агрегаты, работающие по описанному принципу, можно разделить на две категории: с полной и частичной газогенерацией.
Печи с полным циклом газогенерации
Именно такой прибор был описан в первом разделе. Его изготовление в условиях домашней мастерской - достаточно сложный и дорогостоящий процесс. Из-за высокой температуры в топке делать её приходится из жаропрочной легированной стали, которая обходится недешево.
Печь с полным циклом газогенерации
Но самая главная трудность в другом: скорость выделения древесного газа постоянно меняется и для слежения за этим процессом нужна хитрая и дорогая электроника, которая в зависимости от условий внутри печи регулирует подачу первичного и вторичного воздуха. Таким образом, самостоятельно пользователь может изготовить только стальной корпус печи, все остальное - систему подачи воздуха, контроллер, катализатор-дожигатель - придётся покупать.
Печи с частичной газогенерацией и схемы
Самые разнообразные версии таких агрегатов постоянно разрабатываются как солидными компаниями, так и народными умельцами.
Печь Бутакова
Продукция первых выходит в свет под марками с благозвучными названиями вроде «Профессор Бутаков», Breneran, Bullerjan и др., вторые обозначают свои детища более прозаически – «печь Бубафоня», «Слобожанка», «Печь-ракета» или просто «масляная печь из баллона для гаража».
Печь «Слобожанка»
Среди них есть конструкции как с раздельным, так и с совмещённым дожиганием. Подобную установку нельзя назвать полноценным пиролизным агрегатом, но кое-какие конструктивные элементы для дожигания древесного газа в ней все же предусмотрены. При этом разработчики полностью отказываются от принудительной подачи воздуха, так что печи получаются энергонезависимыми. Одну из них мы научимся изготавливать самостоятельно.
Конструкция, устройство и принцип действия самодельной пиролизной печи
Упрощённый вариант газогенераторного прибора отличается от полноценного следующими особенностями:
Важной особенностью печей с такой конструкцией является сравнительно низкая температура в топке - при условии использования древесного топлива она составляет всего 550–650 градусов. Благодаря этому, значительно снижаются требования к материалу печи - даже топку можно изготовить из конструкционной - без легирующих добавок - стали толщиной всего 4 мм. Правда, в этом случае печь нельзя будет топить углем, так как она быстро прогорит (уголь горит при температуре 800–900 градусов).
Расчёт параметров
При проектировании печи стремятся решить главную задачу - обеспечить требуемую мощность. Она будет зависеть от количества топлива, поэтому нужно правильно рассчитать объем топки. Сделать это можно по упрощённой методике.
Задаёмся требуемой мощностью
Предположим, по результатам расчёта на теплопотери выяснилось, что для отопления помещения при самой низкой наружной температуре требуется 10 кВт тепла.
Определяем необходимую мощность печи в режиме обычного (пламенного) горения
Известно, что в режиме газогенерации мощность печи составляет 10-30% от той, которая развивается в режиме пламенного горения. Следовательно, для получения 10 кВт с газогенерацией агрегат при горении с пламенем должен развивать мощность W = 10 / 0.3 = 33.3 кВт (принимаем 30-процентное соотношение мощности).
Выбираем наименее энергоёмкое топливо из всех видов, которые предполагается использовать
Вот, например, данные о теплотворной способности некоторых видов древесины:
Из всех перечисленных пород меньше всего тепла даёт бук, на него и будем ориентироваться.
Определяем объём топливной закладки, которая сможет обеспечить требуемую мощность
При этом нужно учитывать, что порция дров сгорает в режиме пламени примерно за 4500 с. Следовательно, за это время она должна дать следующее количество тепла: Q = 33,3*1000*4500 = 149,85 МДж.
Рассчитаем необходимую массу топлива, учитывая, что полностью оно сгорает только на 80%, а КПД самодельной печи равен примерно 50%:
М = 149,85 / (15,5*0,8*0,5) = 24,17 кг.
Зная, что плотность сухого бука составляет 620 кг/м 3 , переведём полученное значение массы в объем: V = 24,17 / 620 = 0,039 м 3 = 39 л.
Определяем объём топки
При этом нужно учитывать, что коэффициент загрузки топки в среднем составляет 0,63. Таким образом, она должна иметь объем: Vт = 39/0,63 = 61,9 л.
Следовательно, необходимый объем топки можно принять равным 62 л. Её длину следует принимать равной 0,5 м - чтобы можно было закладывать достаточно длинные поленья. Прочие размеры выбираются произвольно. Например, ширина может составить 300 мм, тогда высота должна быть 413 мм (0,3*0,413*0,5 = 0,062 м 3).
Необходимые материалы и инструменты
Для создания печи с частичной газогенерацией понадобится следующее:
Не стоит применять высокоуглеродистую сталь, например, марки Сталь 45. Из-за высокой температуры она может упрочниться, потеряв при этом пластичность (такое явление называется закалкой). Приемлемый вариант - стали марок от Ст3 до Сталь 20.
Также будут нужны инструменты и расходники для них:
Кроме вышеперечисленного, понадобится молоток и инструмент для разметки: рулетка или линейка, карандаш.
Подготовительные работы
Перед тем как приступить к изготовлению самодельной пиролизной печи, стальной прокат нужно нарезать на заготовки. Сделать это можно в домашней мастерской, воспользовавшись болгаркой, однако, рациональным такой способ назвать нельзя.
Быстрее и выгоднее будет оплатить раскрой на металлобазе, где прокат приобретался. Там имеются мощные гильотинные ножницы, газовые резаки и другое оборудование, при помощи которого заготовки будут выполнены в кратчайшие сроки и с максимальным качеством. Заказчику останется только зачистить заусенцы на кромках при помощи болгарки.
Поскольку агрегат получится довольно массивным, правильнее всего собирать его прямо на месте установки. Соответственно, до начала работ его (место) нужно подготовить. Делают это так:
Можно предложить и такой вариант огнестойкого покрытия для стены: на керамических подкладках к ней прикручивается стальной лист, так что между ним и стеной остаётся зазор в несколько сантиметров; при этом нижняя часть листа не должна доходить до пола на 7–10 см. Нагревшийся от печи лист будет передавать тепло воздуху в зазоре между ним и стеной; тот будет устремляться за счёт конвекции вверх, подсасывая снизу холодный воздух. Таким образом, благодаря этому простому приёму мы получим дополнительный конвектор.
Пол перед печью в радиусе 1,2 м от центра топки должен иметь несгораемую защиту. Она состоит из стального листа толщиной от 1,5 мм (можно применить кровельное железо) и уложенного под него листа асбеста или базальтового картона.
Как сделать пиролизную печь своими руками: пошаговая инструкция
Подготовив все необходимое, можно приступать непосредственно к изготовлению теплогенератора:
Предварительно нарезанные заготовки из уголка сваривают в каркас. Вертикальные элементы (стойки) должны иметь длину 1 м или чуть больше, длина горизонтальных перекладин зависит от размеров печи. Каркас необязательно делать сварным - сгодится и болтовое соединение. Но в таком случае конструкция окажется менее прочной.
Сборка каркаса пиролизной печи
При изготовлении передней стенки на этапе раскроя в ней должны были выполнить два проёма один - для закладки топлива, второй - для удаления золы. Проёмы должны закрываться дверцами, поэтому в соответствующих местах на передней стенке нужно приварить петли и крючки для фиксации дверных засовов.
Далее из вырезанных на подготовительном этапе заготовок нужно сделать дверки. К заготовкам прикрепляют при помощи заклёпок засовы и приваривают петли. Также необходимо приварить шинки в 10 мм шириной, благодаря которым дверки будут закрываться более плотно.
Пример расположения верхней и нижней дверок
На внутренней стороне каждой из боковых стенок нужно приварить по два уголка, на которые впоследствии будут укладываться колосниковая решётка (её можно сварить из арматуры) и перфорированный под, отделяющий топку от камеры дожигания.
Колосниковая решетка
Уголки следует расположить таким образом, чтобы камера дожигания и зольник занимали по ¼ всей высоты внутреннего пространства.
Поддувало с шиберной заслонкой
Далее в любую из боковых стенок на уровне верха топочной камеры нужно врезать поддувало с заслонкой. Оно изготавливается из короткого отрезка трубы диаметром 50–60 мм. Просверлив в поддувале отверстия диаметром 8,5 мм, в него нужно вставить ось заслонки, выполненную из арматуры диаметром 8 мм. С одной стороны ось должна выступать на достаточную длину - после сгибания её хвостовик будет выполнять функцию ручки.
Остаётся приварить к оси стальной диск, диаметр которого соответствует внутреннему диаметру поддувала. Чтобы заслонка не могла двигаться самопроизвольно, её рукоятку нужно оснастить пружинным или резьбовым фиксатором.
В крышке печи при раскрое заготовок должны были выполнить отверстие под дымоход.
Сборка конструкции
Когда все стенки будут готовы, их нужно последовательно приварить к каркасу. Начинают с днища, затем приваривают переднюю, заднюю и боковые стенки. Далее в печь укладывают колосниковую решётку с перегородкой и приваривают к ней крышку. Перегородка, отделяющая камеру дожигания, должна иметь отверстия общей площадью примерно 7% от всей площади детали. Кроме того, между её краем и передней стенкой печи должен оставаться просвет примерно в четверть длины топки.
Инжектор камеры дожигания
Для подключения печи к дымоходу в отверстие крышки нужно вварить отвод диаметром 110–120 мм с углом поворота 90 градусов. Далее к нему присоединяется горизонтальный участок длиной 0,8–1 м - так называемый боров. Для данной печи это очень важный элемент: он задерживает выход газов из камеры дожигания, позволяя им сгореть в полном объёме.
Боров (горизонтальный участок дымохода) — важный элемент для пиролизной печи
В конце горизонтального участка следует установить заслонку (шибер), выполненную по тому же принципу, что и заслонка поддувала. Только у шибера диаметр должен быть несколько меньше внутреннего диаметра трубы - примерно 90–95 мм, а кроме того в нём вырезается сектор с центральным углом в 90 градусов, то есть ¼ диска.
Данная печь работает в низкотемпературном режиме, поэтому в её дымоотводящем канале обильно образуется едкий конденсат. Если агрегат подключается к уже существующему кирпичному дымоходу, следует выполнить гильзовку последнего трубой из нержавеющей кислотоупорной стали. Этот же материал используется и в том случае, если дымоход возводится с нуля. Сначала к борову присоединяют тройник, ориентируя его таким образом, чтобы один патрубок смотрел вниз, другой - вверх. К нижнему патрубку приваривают несколько шпилек, на которые будет одеваться заглушка - это будет конденсатоприемник. Для сброса конденсата нужно врезать в заглушку патрубок с резьбой и установить на него шаровой кран. К верхнему патрубку тройника присоединяется дымоотводящая труба. Она должна быть очень хорошо утеплена, иначе тяга из-за низкой температуры дымовых газов (всего 120 градусов) окажется слишком слабой.
Обратите внимание! Образующийся при работе данной печи конденсат не только едок, но и крайне ядовит. Очень важно предотвратить его попадание в помещение. Все стыки дымохода должны быть тщательно герметизированы высокотемпературным герметиком, ещё лучше - установить трубу снаружи, соединив её с боровом через отверстие в стене.
Варианты изготовления печи
Конструкцию печи можно усложнить, превратив её в конвектор. Для этого её оснащают вертикальными трубами диаметром от 60 до 100 мм, 2/3 диаметра которых должны находиться внутри топки. Чтобы увеличить площадь контакта труб с высокотемпературной зоной печи, их делают изогнутыми.
Обратите внимание! Диаметр труб подобран с учётом вязкости, теплоёмкости и теплопроводности воздуха. Применение более тонких воздуховодов даже при увеличенном их количестве приведёт к ухудшению характеристик конвектора.
Снаружи теплогенератор можно обшить защитным кожухом. Тогда его температура при работе печи в режиме газогенерации не превысит 50–55 градусов. Воздух, исходящий из труб, будет иметь температуру 60–70 градусов.
Самодельную пиролизную печь можно оснастить катализатором, также изготовленным самостоятельно. Хорошим материалом для него является нихром. Можно сделать и керамический катализатор, взяв за основу кирпич или трубку из обожжённой глины. Оксид переходного металла, например, марганца, или элемент из группы платиноидов наносится на него так:
Наиболее доступной солью платины является гексахлороплатинат аммония, для изготовления марганцевого катализатора можно применить нитрат марганца, а ванадий легко получить из ванадата аммония.
Эксплуатация и обслуживание печи
Запуск в работу печи с частичной газогенерацией осуществляют следующим образом:
В пиролизных печах зола образуется в очень незначительных количествах, поэтому её удалением владельцу приходится заниматься сравнительно редко - раз примерно в 7–10 дней. Однако, нужно учесть, что у печей с частичной газогенерацией дымоход и топка очень быстро зарастают сажей. Вот её приходится удалять сравнительно часто - тоже примерно раз в 10 дней. Сильно запускать агрегат не стоит: сажа и смола уменьшают просвет дымоотводящего канала, препятствуют передаче тепла стенкам печи и при значительной толщине слоя могут вспыхнуть и стать причиной пожара.
Не нужно удалять сажу выжиганием. Эта затея также может привести к пожару, а, кроме того, если печь изготовлена из обычной (конструкционной) стали, её может повести от высокой температуры. Лучше просто соскрести нагар шпателем, щёткой или специально изготовленным для этой цели скребком.
Дымоход прочищают через конденсатоприемник, предварительно сняв с него заглушку.
Видео: пример изготовления простой пиролизной печи
Настоящий пиролизный теплогенератор даже для опытного «самоделкина» — весьма и весьма крепкий орешек. Потребуются не только дорогие высококачественные материалы, но и устройства, изготовить которые в домашней мастерской просто невозможно. Тем не менее совсем отказываться от этой идеи не стоит: народными умельцами было придумано немало печей с простой и доступной для самостоятельного изготовления конструкцией, которые не выбрасывают пиролизный газ в трубу, а сжигают его с пользой для дела. Целью данной статьи было познакомить читателя поближе с одной такой моделью и научить изготавливать её своими силами. Надеемся, что эта задача нами была выполнена.
Мы уже рассказывали вам о том, какой камин лучше для отопления . Сегодня мы затронем тему про пиролизные печи для отопления дома, дачи и гаража. Есть разные конструктивные варианты печей из кирпича и железа, которые работают по принципу пиролизного сжигания топлива. Все они обладают более высокий КПД. Мы рассмотрим принцип работы и конструкцию пяти самых известных моделей и в итогах определим победителя в номинации «выбор пользователей».
Виды пиролизных печей
Пиролизные печи широко применяются в повседневной жизни.
Пиролизные печи для отопления дома или гаража отличаются своими конструктивными особенностями, а также материалами изготовления. Есть две основные когорты таких изделий:
Каменные, то есть кирпичные печи не так уж и популярны в нынешних реалиях. Тем не менее, современные образцы, пройдя долгий путь усовершенствований, по своей производительности вышли на более высокий уровень. Печь пиролизного типа из металла применяется очень часто, так как она много экономнее простых буржуек с одной камерой горения.
Печь пиролизного типа отличается тем, что у нее есть вторая камера, где догорают газы, выделенные из топлива.
Эти газы являются результатом пиролизной реакции, при которой органические вещества отделяются от неорганических. То есть твердое топливо как бы горит дважды: сначала выгорает их твердая часть, а потом газы. Это увеличивает эффективность использования энергоносителя и повышает КПД печи. Виды пиролизных печей:
Принцип работы пиролизной печи каждого вида одинаков в том, что все они дожигают выделенный из топлива газ. При этом их конструкции отличаются. Многие из них можно сделать своими руками. Ниже мы рассмотрим все вышеуказанные варианты печей более подробно, разберемся с их конструкцией и принципом работы пиролизной печи каждой модификации.
Какие купить трубы для отопления и водоснабжения своей типовой квартиры?
Про отопление коттеджей: трубы, фитинги и многое другое здесь.
Печь на отработанном масле
Схематическое изображение печки на отработке.
Печь на отработанном масле подходит только для нежилых помещений, и то если пользоваться очень аккуратно. Схема пиролизной печи на отработанном масле состоит из:
- резервуара для масла;
- трубы с отверстиями;
- резервуара для воздуха;
- дымохода.
Как видите, конструкция достаточно простая и не составит труда изготовить ее самостоятельно. О том, как сделать пиролизную печь своими руками мы рассказывали в предыдущей статье. Конструкция печки позволяет применять ее как плиту, ведь верхний резервуар раскаляется докрасна. На специально предусмотренной площадке помещается чайник или средняя кастрюля. Чем может быть опасна такая пиролизная печь? Отзывы некоторых скептиков утверждают, что конструкция очень пожароопасная.
Дескать, если вода утечет из чайника и попадет на масло, то непременно произойдет возгорание, потушить которое будет достаточно трудно. Но тут нужно чтобы вода попала через отверстия в трубе именно на масло, что несколько затруднительно из-за устройства пиролизной печи, так как масло находится в нижнем резервуаре. Возможный вариант развития событий:
- в трубе находится пламя – это горит масло и его пары;
- вода попадает на трубу и даже в отверстия;
- часть воды испарится при первом контакте с металлом, остальное выпарят языки огня.
В итоге, чтобы вытекшая вода добралась до резервуара с маслом, ей предстоит пройти две степени «защиты». То есть воды должно быть реально много, не 100 грамм и даже не 200. Поэтому пиролизная печь на отработанном масле не настолько уж страшный зверь, каким ее пытаются представить. Ею успешно пользуются в технических помещениях. Особенно удобна такая пиролизная печь для гаража, где осуществляют замену масла, бесплатное топливо всегда под рукой. Только устанавливать ее нужно вдали от воспламеняющихся жидкостей, следуя правилам пожарной безопасности.
Как сделать расчет труб отопления согласно нормативным документам?
Чтобы легче было выбрать трубы для индивидуального отопления, прочитайте эту статью.
Печь Кузнецова - конструкция
Варианты конструкции детища Кузнецова И.В.
Теперь поговорим о кирпичных печках. Старая, добрая русская теплушка многие десятилетия служила верой и правдой для обогрева жилых домов наших предков. После усовершенствований господином Кузнецовым Игорем Викторовичем уже пиролизная печь для дачи обрела невиданную популярность. Конечно же, в городском доме возведение кирпичной конструкции неуместно, а вот для загородного жилья – то, что надо.
Конструкций печей Кузнецова несколько, их профильная принадлежность следующая:
Особенно популярностью пользуется пиролизная печь для бани. Есть, конечно, обычные металлические топки, а также электрические печи для парной, но с каменной печью их не сравнить. Все же традиционно используются именно кирпичные конструкции. Печи могут быть одно, двух и более сводными. То есть отличается количество куполов, где задерживается горячий воздух. Что характерно, холодный воздух беспрепятственно стремится к выходу через дымоход. Он ведь тяжелее горячего воздуха и не попадает в специальный купольный карман. Также читают: «Как сократить расход топлива для бани ».
Особенностью печи Кузнецова является наличие так называемых куполов или сводов. Свод – это часть лабиринта, в котором задерживается теплый воздух.
Конструкция пиролизной печи Кузнецова может быть доработана под определенные требования, при этом основа остается неизменной. Всяческие переделки и доработки под силу только опытным печникам. Если же хотите сделать ее самостоятельно, то нужно досконально выполнять все инструкции касательно монтажа. Благо в сети есть много схем с подробными порядовками. Также делают печи пиролизные с водяным контуром. В них встраивается теплообменник, по которому циркулирует теплоноситель. К теплообменнику подводится обыкновенный водяной контур, обычно горизонтальной разводки с открытым расширительным баком.
Печь Булерьян – принцип работы
Печь Булерьян родом из снежной Канады.
Печи Булерьян были придуманы в Канаде. Климат там такой же суровый, как и в России, поэтому данное приспособление прекрасно подходит для наших широт. Как работает пиролизная печь Булерьян:
- в топке горит топливо (дрова, уголь, тирса, почти всё);
- в верхней, второй камере есть колосники с подачей воздуха. Там догорает выделенный газ;
- в топку вмонтированы трубы, по которым циркулирует воздух;
- в задней части есть дымоотвод.
Дым никак не пересекается с нагреваемым воздухом. Обогрев осуществляется за счет конвекции. На одной загрузке печка может работать до 12 часов, в зависимости от размера топки. Она способна обогреть целый дом. Помимо обычной установки, можно добавить воздуховоды и развести их по другим помещениям. Таким образом, нагрев будет проходить быстрее и не надо открывать все двери, чтобы теплый воздух мог циркулировать по всему дому.
Печи Булерьян можно использовать как в гараже, так и на даче, или даже в небольшом доме, где люди живут постоянно. Так как воздух не контактирует с пламенем, то кислород практически не выгорает, а влажность остается прежней. Такие агрегаты уже не новость и успешно применяются многими довольными пользователями.
Печь Бубафоня – как работает устройство
Вот такая незамысловатая конструкция «Бубафоня».
Печь Бубафоня настолько проста в исполнении, что сделать ее можно из обычного газового баллона. Несмотря на свою простоту она очень эффективна и к тому же нетребовательна к топливу. Работает такая пиролизная печь на опилках, дровах, угле, пиллетах, древесной коре, в общем, на всем, что горит. Данная конструкция уже не единожды проверена и показала себя с наилучшей стороны. Принцип работы:
- в топку закладывается горючее и подпаливается;
- сверху ставиться прижимной круг, к которому приварена труба;
- в круге есть отверстие, через которое подается воздух;
- топка закрывается сверху крышкой. В крышке есть отверстие для трубы, через которую поступает кислород на горение;
- вытяжной патрубок для дыма врезается в верхней части топки, под самой крышкой;
- по мере сгорания топлива прижимной круг с трубой опускаются.
В эксплуатации могут возникнуть некоторые неудобства. Чтобы заложить дров или другого твердого топлива нужно снимать сначала крышку, а потом вынимать трубу с прижимным кругом. Это можно сделать только тогда, когда температура корпуса снизится так, чтобы к нему можно было дотронуться и не обжечься. Помимо этого, когда вынимаете движущуюся часть конструкции, а она вся в саже, можно и самому испачкаться, и вокруг себя наследить.
Поэтому такие пиролизные печи на дровах для жилых домов не применяются, в основном – это какие-то хозяйственные помещения. Степень дожига топлива столь высока, что практически не остается сажи, и дым из трубы почти не выходит. Пламя в такой печке горит сверху вниз. Чем плотнее будут соединения, тем лучше, так как реакция пиролиза происходит при отсутствии или дефиците кислорода. Если воздух будет поступать изо всех щелей, КПД прибора значительно снизиться.
Печь Лачинянка на твердом топливе
Напоследок мы оставили самую спорную конструкцию, придуманную казахским изобретателем Сергеем Суреновичем Лачиняном. В честь себя он назвал свое детище – пиролизную печь длительного горения «Лачинянку».
По заверениям Сергея Суреновича печь при загрузке 20 кг угля работает без остановки целую неделю.
Загадочная «Лачинянка» работает 7 дней на одной загрузке?
Невероятные цифры, в которые сложно поверить, поэтому будем проверять. Изначально, в недалеком 2010 году, Сергей Суренович создал первый прототип «Лачинянки», который работал только на угле. Сегодня схема не единожды им доработана, поэтому печь на твердом топливе пиролизная имени Лачиняна может работать даже на отходах, например, рисовой шелухе. Чтобы хоть как-то приблизиться к истине, мы попытались найти больше информации. Изначально прошлись по форумам, итоги таковы:
- реальных владельцев чудо печи пока нет, лестных отзывов тоже;
- принцип работы оберегается Сергеем Суреновичем пуще гостайны;
- каким-то образом печь выдает КПД 150%, опять же по заявленным характеристикам, проверить пока никому не удалось.
Это при том, что основная масса форумов на эту тему – это мертвые зачатки рекламного характера. Чертежи сего чуда стоят всего 30 долларов. Всего, потому что раньше они стоили 100 долларов, маркетинг такой: скидки, налетай. Что действительно странно, так это то, что за 5 полных лет эту тему никто внятно не объяснил, что-то тут нечисто.
Продолжив поиск с большей настойчивостью, все же удалось найти открытый мануал по созданию печи Лачинянки – 2,3 Мб подробного описания с иллюстрациями на 34 страницах. К мануалу прилагается инновационный патент №2588, выданный в республике Казахстан. Последний аргумент заставляет задуматься о том, что прибор все же может оказаться вполне рабочим, поэтому заслуживает более детального рассмотрения в наших следующих статьях.
Теперь подведем итоги по всем видам пиролизных печей. В зависимости от места применения, предпочтение можно отдать следующим моделям:
- для дома – Булерьян;
- для дачи – Булерьян или Бубафоня;
- для бани – однозначно Кузнецова;
- для гаража – на отработке, Булерьян или Бубафоня.
Выходит, что самая универсальная и широко применяемая печь – это Булерьян. Ей мы и отдаем гран-при – главную награду «выбор пользователя». Стоит такой агрегат от 10 тыс. рублей, мощность стартует с 6 кВт.
Печь пиролизного типа для отопления дома, дачи, бани, гаража
Пиролизные печи для отопления дома работают на отработанном масле, опилках, дровах. Может быть с водяным контуром. От устройства зависит как работает печь
Пиролизная печь для отопления дома
Одним из вариантов экономии топлива является применение печей или котлов длительного горения. На одной заправке топливом они работают гораздо дольше других видов отопительных устройств. К печам длительного горения относятся пиролизные печи. Рассмотрим их принцип действия пиролизных печей, их устройство, а так же преимущества и недостатки использования этих агрегатов для обогрева помещения и устройство.
Что такое пиролиз
В основе действия таких печей лежит принцип пиролиза - термического разложения органических веществ (в нашем случае топлива) на твердые остатки и пиролизные газы при недостатке кислорода. После чего полученный пиролизный газ при высокой температуре смешивается с воздухом (кислородом), что способствует почти полному сгоранию топлива и самого газа .
Если на промежуточном этапе отделить твердые остатки, то получится готовое производство угля (кокса) - углевыжигательная печь. Но нам это не нужно, мы рассмотрим данный процесс с точки зрения обогрева помещений.
А основной обогрев получается за счет выделения тепла при сгорании полученного газа , смешанного с воздухом. Далее рассмотрим, как достигается это конструктивно.
Устройство пиролизных печей
Классическое устройство пиролизной печи выглядит следующим образом. Имеется общий корпус. В него встроена топка с горелкой для закладки дров. Топка выполняется так, чтобы можно было обеспечить очень малый
приток воздуха (герметичная, с плотной дверкой и хорошо работающей задвижкой, оборудованная приточно-вытяжным вентилятором). В нее закладываются дрова, поджигаются горелкой или вручную. После того, как они немного разгорятся, топка ограничивается в доступе кислорода.
Дрова обугливаются, получившийся при этом газ (наполовину азот и на половину - смесь водорода, угарного газа, метана и углекислого газа) снизу вверх по отдельному воздуховоду поступает во вторую камеру сгорания, где смешивается с воздухом (приток вторичного воздуха) в нужной пропорции и сгорает, выделяя тепло. Вторая камера сгорания конструктивно может быть совмещена с самим воздуховодом, или же с началом дымохода. Она может обслуживаться все тем же приточно-вытяжным вентилятором, может быть смонтирован отдельный вентилятор, а может работать только с помощью одних герметичных заслонок на естественной тяге (при хорошо продуманной системе дымохода).
Если твердые остатки от сгорания дров нужны - предусмотрено устройство для их извлечения
. В кустарных или промышленных печах его роль, как правило, выполняет поворотная «реторта
».
Реторта - это обычно круглая часть корпуса, в которую закладываются дрова, а потом снизу извлекается кокс, уголь.
От обычных печей пиролизная отличается тем, что фактически топливо в ней сгорает не сразу , а в два этапа, разлагаясь при этом на твердые остатки и газ.
Твердые остатки затем тоже сжигаются, тепло от них тоже используется для поддержания постоянства нужной температуры в первичной топке. Практически, дрова сжигаются полностью, от них остается очень мало золы - это еще одна особенность пиролизных печей. Обычно такие печи и котлы требуют удаления золы раз в несколько дней, а то и раз в неделю.
Достоинства и недостатки
У печей такого типа имеется ряд преимуществ. Перечислим основные.
- Высокая экономичность печи за счет более полного и длительного сгорания топлива.
- Экологически безопасная . В выходящих из дымохода продуктах сгорания очень мала доля вредных и грязных веществ. Практически, это небольшая доля CO и остальное - пар. Данные печи называются бездымные именно по этой причине. Как следствие - чистый дымоход и отсутствие сажи. Конечно, все это верно при использовании обычных дров или угля.
- Достаточно быстрый нагрев топлива.
- Более высокий КПД (до 85%), чем у обычных печей.
- Большой интервал тепловой мощности - печь может работать в диапазоне от 5 до 100% мощности.
- Возможность подключения любого контура отопления (с естественной и принудительной циркуляцией, для отопления и для отбора горячей воды для хозяйственных нужд).
- Возможно применение различных видов топлива , как твердого (вплоть до сырых дров, мусора и автомобильных покрышек), так и жидкого (существуют модели для сжигания машинного масла - отработки).
- Минимальный контроль человека - загрузка топливом раз в сутки и редкая выгрузка золы без останова печи.
Несмотря на многочисленные достоинства, у данных печей есть и ряд недостатков.
- Достаточно большие по размерам.
- Необходимо наличие площадки для складирования топлива.
- При сжигании мусора, различных отходов, все-таки присутствуют запахи и примеси при сжигании. Поэтому при планировании сжигания отходов следует продумать систему вентиляции в помещении с печью.
- Для наличия хорошо работающей системы желательна установка вентиляторов в печь (котел) и насосов (в систему отопления), а это влечет за собой зависимость от электросети.
- Скапливание конденсата в выходном канале и дымоходе. Обусловлено это низкой температурой выходящих отходящих газов. Как правило, для сбора конденсата в конструкции предусматривают накопитель. Из-за конденсата выходная труба с дымоходом должны быть большого диаметра или сечения, и утеплены на улице - во избежание застывания конденсата при морозах.
Общие выводы
Из перечисления сильных и слабых сторон видно, что печи данного типа могут вполне составить конкуренцию другим источникам тепла. После газа, «пиролиз» будет, пожалуй на втором месте по экономичности
, наравне с пеллетным отоплением.
Нужно заметить, котлы обычно меньше по размерам, чем печи. Некоторые котлы и печи заводского изготовления могут работать как в обмуровке кирпичами, так и без нее. Единственное требование при любом варианте - обеспечение хорошего «теплого» дымохода.
Проведем краткий обзор одной из печей заводского изготовления.
Из отечественных серийных моделей популярностью пользуется пиролизная печь марки «Самогрейка ». Это довольно функциональная конструкция. Ее можно использовать для обогрева помещений площадью от 100 до 400 кв. метров, отбора горячей бытовой воды (печь двухконтурная и оборудована накопительным 100-литровым баком), и для горячего копчения продуктов.
Данная печь работает с любым видом контура циркуляции. В качестве топлива используется любое твердое. Мало того, что она требует обслуживания раз в несколько суток, так еще имеет запасной электрический котел, что значительно увеличивает ее удобство и универсальность в пользовании. В ее электрической части смонтировано два ТЭНа (по 2,5 кВт каждый) для отопительного контура и один ТЭН (1,2 кВт) в накопительном баке для бытовых нужд. Диапазон работы печи на одной загрузке топливом колеблется от 16 до 82 часов (при максимальном режиме и при минимальном режиме). Внешне выглядит как прямоугольник с размерами 1800*900*600 мм и полным весом 276 кг.
В настоящее время выбор пиролизных печей и котлов все больше растет. Основные их функции такие же, как у вышеприведенной «Самогрейки». Можно сделать такую печь и самостоятельно . Существует множество самодельных кирпичных и металлических печей. Например, наша инструкция по самостоятельной постройке печи длительного горения.
Пиролизные устройства известны давно, но долгое время использовались в основном в промышленности для получения кокса . В довоенное и военное время прошлого века они даже на грузовые автомобили устанавливались, именуясь газогенераторными установками (это их второе название). Сейчас они начинают выходить из тени, и все чаще и чаще приходят для обогрева частных помещений. Там, где нет возможности подвести газ или задействовать пеллеты, они порой являются самым экономичным вариантом . По своей сути они являются источником своего, «местного» газа, который сразу же сжигается. Кстати, в качестве топлива для пиролизных печей, вполне можно использовать и разные пеллеты и брикеты. Конечно, при их использовании срок работы на одной заправке изменится, в какую сторону - зависит от топлива.
Виды пиролизных печей, их принцип работы и устройство, преимущества и недостатки
Из статьи вы узнаете что такое пиролиз, как работают пиролизные установки, в каких случаях их стоит использовать, а так же в чем сильные и слабые стороны пиролизных печей.
Принцип работы и особенности конструкции пиролизных печей
При отсутствии централизованной подачи такого удобного энергоресурса, как природный газ, проблема отопления зачастую решается с помощью электроэнергии или угля.
Однако высокая стоимость этих энергоносителей всё чаще становиться причиной использования более дешёвого вида топлива – любых древесных отходов.
Определение! Пиролизные (газогенераторные) печи являются отопительными агрегатами, дающими возможность добиться наиболее полного сгорания древесины или иного вида топлива с получением максимально возможного количества тепла для отопления.
Принцип работы пиролизных печей
Принцип действия отопительных агрегатов данного типа основан на использовании эффекта пиролиза.
Определение! Пиролизом называют процесс разложения топлива на твёрдый компонент и летучую часть, называемую пиролизным газом. Этот газ отличается прекрасной горючестью и высоким коэффициентом теплоотдачи. Пиролиз осуществляется в особых условиях, подразумевающих наличие высоких температур в сочетании с недостатком воздуха.
Основные этапы работы пиролизных печей:
Внимание! Пиролизные печи иначе называют отопительными агрегатами длительного горения и могут работать на одной закладке древесины – до суток, угля – до нескольких суток.
Особенности конструкции пиролизных печей
Основной особенностью устройства печей, использующих процесс пиролиза, является разделение топки на две части. Эти пространства разделены колосником, на который загружают топливо. Первичный воздух поступает сверху вниз и проходит через слой загруженного топлива.
Внимание! Топкам, имеющим такую конструкцию, характерно высокое аэродинамическое сопротивление, поэтому в большинстве случаев необходимо организация принудительной тяги. Для небольших отопительных агрегатов используется дутьевой вентилятор, иногда целесообразно устанавливать дымосос.
Преимущества и недостатки пиролизных агрегатов длительного горения
Время работы газогенераторной печи на одной закладке топлива зависит от многих параметров – наружных климатических условий, требуемой температуры в помещении, утепления строения, вида и влажности топлива, точности проекта отопительной системы. Но, согласно отзывам, пиролизные печи на одной закладке топлива в любом случае работают гораздо дольше, по сравнению с печами классической конструкции.
Можно отметить дополнительные достоинства таких печей:
- В отработанных газах после пиролизных агрегатов присутствует уменьшенное количество канцерогенных веществ. Это обеспечивается взаимодействием при горении пиролизного газа с активным углеродом. В итоге этого процесса отработанные выходящие газы представляют собой, по большей части, смесь углекислого газа и водяного пара. Поэтому в таких печах можно утилизировать без вреда для природы даже резину и полимеры.
- При обычном сжигании дров, особенно влажных, не удаётся достичь таких высоких температур, которые возможны при сгорании древесного газа, полученного в результате пиролиза.
- Данное оборудование – идеальный вариант для местностей, в которых трудно найти подходящее топливо для обогрева жилья.
К недостаткам пиролизных агрегатов можно отнести следующие факторы:
- Пиролизные печи на дровах требовательны к влажности топлива.
- Необходимо постоянное присутствие электропитания.
Топливо для пиролизных агрегатов
Газогенераторные печи для отопления могут работать на дровах, любых отходах пиломатериалов, пеллетах, угле, коксе, опилках и даже шелухе от семечек.
Если для работы агрегата используется сухая древесина, то печь работает с максимальной мощностью, а период её службы увеличивается. 1 кг древесины, содержащей 20% влаги, имеет теплоту сгорания 4 кВт/час, при содержании 50% влаги – теплота сгорания снижается в два раза.
Об эффективности работы печей длительного горения говорит следующий факт. При сгорании в них 1 кг опилок, влажность которых не более 16%, выделяется тепла в четыре раза больше, чем при сжигании в обычной печи 1 кг берёзовых дров.
Пиролизные печи - принцип работы и особенности конструкции, преимущества и недостатки пиролизных печей, фото и видео, «Все о котлах отопления»
Пиролизные печи - принцип работы и особенности конструкции, преимущества и недостатки пиролизных печей, фото и видео.
Достоинства и изъяны конструкции пиролизных печей
Пиролизная печь - это печь длительного горения, применение которой позволяет экономно использовать топливо и эффективно обогревать помещение. На одной заправке пиролизная печь может работать намного дольше, чем обычная буржуйка.
Что собой представляет такая печь
Пиролиз - это процесс горения, при котором топливо разлагается на твердые остатки и пиролизный газ. Проходит он при недостатке кислорода. Такой принцип работы имеет любая пиролизная печь. После того как получается пиролизный газ, он снова смешивается с кислородом. Это позволяет проходить процессу горения при более высоких температурах, благодаря чему топливо и полученный газ сгорают практически полностью.
Принцип работы пиролизной печки используется при производстве кокса. Для этого на специализированных производствах применяется углевыжигательная пиролизная печь. На промежуточном этапе горения проводится отделение твердых остатков. Но в данном случае рассмотрим, как такое устройство применяется для отопления дома.
Во время работы данного устройства основное количество тепла выделяется в процессе горения газа, который смешан с кислородом, тогда как обычная буржуйка не позволяет добиться такого результата.
Благодаря такому принципу работы, пиролизные печки пользуются большой популярностью и спросом.
Одним из условий эффективной работы такой конструкции является нормальная влажность топлива. Если дрова сырые, то полученный газ просто смешивается с паром и улетает в дымоход. Во второй камере пиролизной печки не происходит процесс горения газа, и она работает как обычная буржуйка с низким КПД.
Чтобы такого не происходило, загружать необходимо не менее 75% сухих дров или пеллет, влажность которых не больше 15%. Чтобы по звуку определить влажность дров, надо по ним постучать твердым предметом: если звук звонкий, значит, дрова сухие. Если пиролизная печка работает нормально, то из дымохода выходит практически бесцветный дым, которой не имеет запаха, чего нельзя сказать, когда работает обычная буржуйка.
Как устроены такие печи
Несмотря на то что такие конструкции работают с высокой эффективностью, схема их устройства не очень сложная. Имея определенные навыки выполнения строительных работ, любой домашний мастер сможет сделать пиролизную печку самостоятельно.
Ее основу составляет корпус, в который встраивается топка для закладки дров. Для того чтобы ограничить поступление кислорода в пиролизные печи необходимо, чтобы топка была сделана герметично, в ней должна плотно закрываться дверка, надежно работать задвижка.
После того как в пиролизные печи произведена закладка дров, их поджог может быть выполнен вручную или при помощи горелки, так же как поджигается и обычная буржуйка. Необходимо дать некоторое время, чтобы дрова хорошо разгорелись. Затем выполняется ограничение доступа кислорода.
При горении дров выделяется достаточно много газа, после чего он по специальным каналам направляется во вторую камеру сгорания. Здесь выполняется смешивание полученного газа с вторичным воздухом и происходит его сгорание при очень высоких температурах, с выделением большого количества тепла.
В зависимости от конструкции пиролизной печки вторая камера иногда совмещается с воздуховодом или входом в дымоход. Если система дымохода продумана хорошо, то при наличии герметичных заслонок вторая камера пиролизной печки может работать и при естественной тяге с верхним поступлением воздуха, при этом использовать приточно-вытяжной вентилятор необязательно. В некоторых конструкциях вторая камера может обеспечиваться основным вентилятором, а в некоторых для этого устанавливают дополнительный.
Если вам нужны остатки от сгорания дров, то на определенном этапе их можно извлекать из пиролизной печки, для этого как в печах кустарного, так и промышленного изготовления предусмотрена поворотная реторта. Она сделана в виде круглой части корпуса, в которую выполняется закладка дров, а после их сгорания снизу извлекают кокс или уголь.
Если буржуйка обеспечивает сгорание топлива за один этап, то пиролизные печки проводят это в два этапа: сначала сгорают твердые остатки, а потом газ. Во время сжигания газа происходит поддержание горения в первичной камере, что позволяет сжигать топливо практически без остатка. Это значительно облегчает процесс обслуживание пиролизной печки, так как золу надо чистить раз в 5-7 дней.
Преимущества и недостатки указанной конструкции
Любая печь, независимо от того, пиролизная она или буржуйка, имеет ряд достоинств и недостатков.
Преимущества пиролизной печки:
Но не стоит думать, что такая конструкция имеет только преимущества. Есть у нее и свои недостатки:
- достаточно большие размеры, особенно если вы захотите сделать такую печь из кирпича;
- надо предусмотреть место для хранения дров, оно должно быть защищено от осадков, так как дрова необходимы только сухие;
- во время сжигания мусора все равно есть небольшой запах, поэтому в помещении должна быть установлена качественная и эффективная система вентиляции;
- чтобы увеличить эффективность работы пиролизной печки, надо устанавливать вентилятор, а если есть водяной контур, то и насос, а это требует наличия электросети;
- так как температура дыма достаточно низкая, происходит накопление в дымоходе конденсата. Для его сбора в дымоходе необходимо делать накопитель. Сечение дымохода должно быть большим, и его надо утеплить.
Подведение итогов
Если сравнить все преимущества и недостатки такой конструкции, то становится понятно, что она может достойно конкурировать с другими источника тепла. Наиболее эффективным способом обогрева является использование природного газа, а на втором месте стоят пиролизные печки.
Можно приобрести пиролизный котел промышленного производства. Его размер будет меньше, чем размер такой печки, изготовленной самостоятельно. Для эффективной работы в любом случае надо хорошо утеплять дымоход.
Так как такие конструкции сильно нагреваются, их нельзя устанавливать рядом с легковоспламеняющимися предметами, до ближайшей стены необходимо оставить зазор не менее чем в 50 см.
Такие конструкции могут использоваться как самостоятельно, так и вместе с водяным контуром. Их можно применять для горячего копчения продуктов, что делает их практически универсальными.
Пиролизная печь: принцип работы и изготовление своими руками
Пиролизная печь – это печь длительного горения, применение которой позволяет экономно использовать топливо и эффективно обогревать помещение. На одной заправке
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.
