Піролізні котли: пристрій, переваги та особливості виготовлення своїми руками

Якщо у власників немає можливості використовувати дешеву електроенергію чи вугілля для обігріву будинку, то найчастіше вони звертають увагу на дрова. У світлі спостережуваного останніми роками підвищення цін на природний газ мало хто готовий продовжувати користуватися ним. Це змушує власників приватних будинків займатися пошуком інших джерел тепла. Одним з них може стати піролізний котел своїми руками, виготовлений з використанням простих матеріалів, паливом для якого є такий доступний ресурс, як дрова.

Основне завдання піролізного котла полягає в обігріві приміщень, що досягається шляхом спалювання деревини, яка зазвичай представлена пресованими брикетами, полінами і відходами. Газогенераторний котел має дещо іншу конструкцію, ніж традиційне твердопаливні обладнання, яке працює на дровах. Однак навіть це не є серйозною проблемою для тих, хто планує зробити піролізний котел своїми руками.

Принцип дії піролізного котла

З чого складається

У конструкційному плані топка в піролізних котлах передбачає дві частини.

  1. Газифікують камера (камера завантаження) — тут в умовах дефіциту кисню відбувається горіння і піролізація дров.
  2. Камера згоряння — сюди надходять утворюють гази, де остаточно догоряють. Подібне розділення дозволяє звести до мінімуму втрати тепла з камери завантаження.

Між даними частинами розташовується колосник, куди завантажують брикети. Надходження первинного повітря відбувається строго вертикально через шар деревини. Тому основною особливістю газогенеруючих котлів слід назвати верхнє дуття.

ці вироби мають топки, які відрізняються підвищеним аеродинамічним опором. З цієї причини найчастіше в них використовується примусова тяга. У деяких випадках для її створення використовують димосос. Цим вони виділяються на тлі невеликих апаратів, де ефект тяги забезпечує дутьевой вентилятор.

Принцип роботи газогенераторного котла

Роботу котлів, які використовують в якості палива дрова, забезпечує принцип термічного розкладання деревини. Він пов’язаний з властивістю сухої деревини розкладатися в процесі горіння на два компоненти: твердий залишок (вугілля) і летючу частину (газ).

В процесі роботи піролізних котлів створюється висока температура і спостерігається дефіцит кисню. Спалювання деревини в подібних умовах призводить до утворення генераторного газу. Цей газ прямує в сопло, в якому змішується з вторинним повітрям, а потім надходить в камеру, де і відбувається його згорання при температурі близько 1200 градусів Цельсія. Залишкові гази виводяться крізь конвективную частина теплообмінника, нагріваючи робоче тіло, а потім залишають топку через димохід.

Серед ключових елементів, які присутні в камері завантаження і згоряння піролізного котла, слід згадати про вогнетривку футеровку. Завдяки їй в апараті створюється підвищена температура, а також умови, при яких забезпечує якісне і максимально повне горіння дров.

Котел на дровах — основні переваги

На ринку представлені різні пристрої, що використовують в якості палива дрова. Поряд з теплоакумулюючими печами споживачам доступні водяні і повітряні котли. При цьому більше за інших затребувані саме піролізні котли. Головна їхня особливість полягає в тому, що в процесі експлуатації відбувається горінні не дров, а деревного газу, що є продуктом їх спалювання. горіння дров не супроводжується виникненням сажі. Єдину проблему може доставити лише зола, проте її утворюється дуже мало. З цієї причини необхідність в чищенні установки виникає вкрай рідко.

Серед інших достоїнств, якими володіють ці пристрої, слід назвати те, що в них необхідна температура зберігається помітно довше, ніж в звичайних моделях. Цей ефект пов’язаний з підвищеним ККД і збільшеною завантажувального камерою. Зустрічаються і такі моделі, яким достатньо однієї закладки палива для підтримки нормальної роботи протягом доби.

Піролізний котел рідше потребує чищення

Відпрацьовані гази завдають меншої шкоди навколишньому середовищу і здоров’ю людей через зниженій концентрації канцерогенних речовин. Під час роботи піролізного котла відбувається реакція з участю газу і активного вуглецю. З цієї причини виходять з апарату димові гази містять в своєму складі в основному лише водяна пара і вуглекислий газ.

Слід згадати про інше важлива перевага газогенераторних апаратів. У цих установках реалізована можливість вибору відповідної потужності в діапазоні 30-100%. Процес спалювання палива в котлах супроводжується одночасною утилізацією відходів, що виключає викид забруднень в навколишнє середовище. Ці апарати можуть переробляти такі відходи, як гума, пластмаса і полімери. У той же час на роботу котлів впливає якість палива, їм потрібно електроживлення, а самі вони відрізняються великими габаритами.

У чому ефективність піролізного котла

Тривалість використання дров’яних котлів може бути різною. На цей параметр впливає велика кількість чинників:

  • Температура навколишнього середовища;
  • температура, яка повинна бути створена в приміщенні;
  • утеплення будинку;
  • вологість;
  • тип використовуваного палива;
  • дотримання розмірів, визначених проектом опалювальної системи.

Можна не сумніватися, що по ефективності роботи з ними не зрівняються традиційні установки.

Топка піролізного котла

Передбачена конструкцією саморобного піролізного котла топка може використовуватися для утилізації гуми і полімерів, що не приведе до забруднення атмосфери.

Якими б якісними не були дрова, все ж під час їх горіння максимально можлива температура виявляється істотно нижчою за ту, яку можна підтримувати при спалюванні деревного газу.

Важливо й те, що потреба у вторинному повітрі для створення умов для горіння газу істотно менше. Це дозволяє домагатися підвищеної температури, в результаті чого горіння стає більш ефективним і тривалим. Також під час спалювання піролізного газу не доводиться вирішувати серйозних проблем, щоб контролювати цей процес.

Про паливо для газогенераторних котлів

В якості палива для саморобних піролізних котлів використовують деревину, яка повинна володіти певними габаритами: довжина — 380-450 мм, діаметр — 100-250 мм. Це правило поширюється і на паливні брикети, чиї розміри повинні бути рівні 30 на 300 мм. Котли можуть працювати і на дрібних деревних відходах і тирсі, які слід завантажувати в топку разом з дровами. Правда, їх кількість не повинна перевищувати 30% від обсягу завантажувальної камери. Ці апарати можна застосовувати для спалювання деревини з вологістю до 40%.

В якості палива для цих пристроїв бажано використовувати висушену деревину, так як лише при її спалюванні установка зможе демонструвати свою граничну потужність і служити максимально довго. У процесі горіння деревини, вологість якої становить 20%, виділяється тепло з розрахунку 4 кВт на годину на кілограм дерева. У свою чергу, при спалюванні дерева з вологістю 50%, виділяється тепло з розрахунку 2 кВт на годину на кілограм дров.

На підставі цього можна зробити висновок, що вологість деревини впливає на те, скільки тепла утворюється при спалюванні палива. Тому в міру збільшення вологості брикетів останні забезпечуватимуть все менше тепла. Одночасно з цим для досягнення необхідної температури потрібно витрачати в два рази більше палива.

Робимо піролізний котел своїми руками

З кожним роком все більше з’являється бажаючих купити опалювальні котли з піролізного спалювання. Адже ці апарати дозволяють не думати про необхідність купувати природний газ, ціна на який останнім часом підвищується. Зараз у продажу можна зустріти досить надійні газогенераторні установки, що володіють необхідними технічними параметрами. Однак через їх високу вартість не всі споживачі вирішуються на їх покупку.

Якщо згадати про недавно проведену будівельну виставку, то на ній відвідувачі змогли познайомитися зі звичайним котлом вітчизняного виробництва вартістю від 1 тис. дол. З цієї причини у більшості споживачів і виникає бажання виготовити піролізні котли своїми руками.

Інструмент для роботи

Для виготовлення саморобного котла на дровах мало одного бажання. Потрібно також підготувати і необхідні інструменти. Природно, це займе якийсь час, однак, якщо постаратися, то це завдання зможе вирішити кожен.

Перше, що необхідно зробити — дізнатися якомога більше про цю установці. Необхідно відразу визначитися, як саме буде проходити горіння — на колосниках або ж з щілинним пальником. Вже після цього можна вирушати в найближчий магазин за відсутніми деталями. Для створення саморобного піролізного котла необхідно підготувати наступні матеріали:

  • труба зі сталі товщиною 4 міліметри;
  • 4-міліметровий лист стали;
  • кілька профільних труб;
  • електроди;
  • 20-міліметровий круглий прут;
  • відцентровий вентилятор;
  • шамотна цегла;
  • автоматика, що регулює температуру;
  • гайки і болти;
  • азбестовий шнур.

Креслення і схеми газогенераторних котлів

Щоб не помилитися з кількістю матеріалу, який вам знадобиться для виготовлення піролізного котла своїми руками, слід скористатися кресленнями. З їх пошуком проблем не повинно виникнути, так як в інтернеті їх представлено досить багато. Маючи під рукою креслення піролізного котла, можна не сумніватися, що ви зможете зробити котел непоганої якості. Завдяки схемі піролізного котла ви будете знати, де повинна розташовуватися топка, теплообмінник і місце подачі води. Краще не витрачати свій час і сили на розробку нової схеми для дров’яного котла. Ви полегшите собі задачу, якщо скористаєтеся загальною схемою, адже її завжди можна підкоригувати з урахуванням своїх потреб.

Щоб максимально спростити процес створення газогенераторного котла, можна скористатися схемою опалювального апарату потужністю 40 кВт, запропонованої конструктором Бєляєвим. Згодом в цей креслення можна внести необхідні зміни, щоб при лазерного різання звести до мінімуму кількість складових елементів. При бажанні можна вносити зміни в конструкцію пристрою. Головне, про що потрібно пам’ятати — його внутрішній обсяг повинен залишитися незмінним.

Ви виграєте, якщо теплообмінник буде оснащений більш широкої сорочкою. Під час з’єднання елементів піролізного котла необхідно спиратися на план креслення. Для обраного варіанту в якості теплоносія буде застосовуватися повітря, завдяки якому ви легко доведете температуру в приміщенні до необхідного рівня, уникнувши значних втрат.

Піклуватися про герметичності труб зовсім не обов’язково, так як в процесі експлуатації дров’яних котлів не доводиться стикатися з витоком тепла, а також необхідністю розморожування системи опалення. Тому ці апарати прекрасно підійдуть для дачі, де необхідність в обігріві виникає нечасто.

Принципова схема піролізного котла

Коли котел буде зібраний, можна зайнятися його монтажем та проведенням випробувань. Якщо всі роботи були виконані правильно, то апарату потрібно мінімум часу, щоб забезпечити в приміщенні необхідний температурний режим. Оптимально, коли прогрів системи опалення займає не більше півгодини. При такому режимі роботи котел швидко прогріває приміщення.

Незважаючи на те, що людство зробило крок в 21-е століття, багато хто з нас і сьогодні використовують для обігріву своїх осель дрова. Цей факт і пояснює, що змушує більшість споживачів віддавати перевагу піролізного котлам серед всіх видів моделей, пропонованих на ринку. І можна сподіватися, що ця ситуація ще довго не зміниться.

Ссылка на основную публикацию