Піролізні печі тривалого горіння: будову та способи виготовлення своїми руками. Пристрій та особливості збирання піролізної печі своїми руками Система піролізних печей зроблених своїми руками

Екологічна садиба: Дізнаємося про принцип роботи піролізних печей і як вони влаштовані. Чи можливий такий варіант, як піролізна піч своїми руками?

Навряд чи варто говорити про те, що в регіонах, де найдоступнішим паливом були дрова чи вугілля, великою популярністю користувалися твердопаливні котлита печі.

Той, хто хоч раз стикався з цим видом нагрівальних приладів, знає, наскільки вони незручні. Звичайно, будь-якої миті їх можна замінити, наприклад, електричними аналогами, але це не вихід зі становища. Адже електрика сьогодні – найдорожчий енергоносій.

Все зважилося, як завжди, досить просто. На ринку з'явилися піролізні печі та котли. Який принцип їхньої роботи, і як вони влаштовані? Чи можливий такий варіант, як піролізна піч своїми руками?

Що таке піроліз?

Почнемо саме з цього питання, бо воно закладено в принципі роботи такої печі. Піроліз - це повільне спалювання палива за не дуже високих температур (200-800С) і малої кількості кисню. Якщо розглянути, як згоряють ті ж самі дрова, то вони практично не горять. Цей процес правильніше назвати тлінням.

До речі, фахівці часто називають таке горіння сухою перегонкою. У процесі тління дрова розкладаються на два елементи – деревний кокс (це тверда частина) та піролізний газ. Уся ця схема була задумана лише для того, щоб отримати саме газ, який надалі за технологією змішується з киснем і спалюється у сусідній камері. При цьому створюється дуже висока температура, яка йде на обігрів приміщення.

Дивно те, що сам піролізний газ зв'язується з вуглецем, і цей хімічний елементтеж бере участь у процесі горіння. А це призводить до того, що дим, що виходить з печі, практично не містить шкідливих для печі. довкілляхімічні речовини. Зауважимо, що і кокс не є відходом виробництва. Він чудово горить, виділяючи певну кількість теплової енергії. Тож дія такої печі подвійна.

Слід зазначити ще один дуже цікавий факт. Процес піролізу є екзотермічним. Це означає, що тепло, що виділяється при згорянні палива, йде не тільки на обігрів приміщення, але і на просушування дров, а також піролізного газу. А ви чудово обізнані про те, що чим нижче вологість палива, тим ефективніше виділяє теплову енергію.

Переваги та недоліки піролізних печей

На жаль, недоліків у цих агрегатів вистачає, хоча вони мають досить вагомі переваги. З них і почнемо.

Переваги

• Високий коефіцієнт корисної дії. По суті, це печі тривалого горіння. Якщо правильно розмістити дрова в камері згоряння, вони можуть тліти там від 8 до 48 годин. Все залежить від розмірів топки.
• З першого випливає друге - можливість тривалої роботи в автономному режимі. Цією якістю не відрізняються звичайні твердопаливні казани.
• У чадних газах низький відсоток канцерогенних речовин.
• У печах тривалого горіння можна замість дров та вугілля використовувати різні відходи. Прикладу, шматки ДСП або ДВП, пластик або гуму, відходи сільського господарства - стебла та листя рослин, качани та інше.

Увага! Дуже важливий момент при виборі палива. У ньому не повинно бути великої кількості різних негорючих домішок. 30% – це максимальна межа.

Недоліки

Пекти в роботі

Печі та котли тривалого горіння заводського виробництва – надто дороге задоволення. Ось чому багато домашніх майстрів виготовляють їх своїми руками. До речі, якість саморобних агрегатів анітрохи не нижча від заводських. Звичайно, зовнішній вигляднабагато поступається, але ККД не нижче.

• Достатньо великі розміриопалювального приладу.
• Особливі вимоги до палива. Вважається, що дрова повинні бути сухими, в іншому випадку піролізний процес не відбувається. А це – зниження ККД. По суті, піролізний газ поєднується з вологими парами, тому й не згоряє повністю. Він просто з чадними газами та димом виходить через димар на вулицю.
• На жаль, печі та котли такого типу прив'язані до мережі змінного струму. Самостійно забезпечити себе гарною тягою вони не можуть, тому в конструкцію агрегату вбудовується вентилятор.

Влаштування піролізної печі

Основна особливість конструкції печі тривалого горіння – це наявність двох топок. У першу топку закладаються дрова, які там і тліють, виділяючи піролізний газ. Останній надходить у другу топку, куди примусово подається свіже повітря. Отримана повітряно-газова суміш там і згоряє.

Обидві топки поділяє металева перегородка із зазором для проходження газу та диму. Як було сказано вище, для збільшення тяги в димар встановлюється витяжний вентилятор. Є й інша модель, де вентилятор встановлюється біля другої камери згоряння. Він забезпечує подачу кисню та витяжку чадних газів у примусовому порядку.

Робоча схема печі

Схема казана

Повертаємось до теми нашої статті. Самостійно зібрати піч тривалого горіння піролізного типу дуже складно. Для цього вам знадобиться перелік матеріалів. Та й навички роботи з певними інструментами також знадобляться. Наприклад, ви маєте бути професійним зварювальником. Додамо, що для виготовлення такого котла вам доведеться неабияк розщедритися. Але це буде в кілька разів дешевше, ніж придбання агрегату заводського виконання.

Перед тим як приступати до реалізації запланованого плану, рекомендуємо знайти в інтернеті схему конструкції, розрахувати її потужність і тільки після цього переходити до підготовчим роботам. Найпоширеніша схема піролізного котла – це агрегат Бєляєва потужністю 40 кВт. Він забезпечить теплом досить великий приватний будинок. Але це лише один варіант. Навіть котел Беляєва можна трохи змінити, щоб знизити або збільшити продуктивність опалювального приладу. Наприклад, можна трохи зменшити або розширити топку.

Слід зазначити один цікавий факт. Дуже часто в печах тривалого горіння як теплоносій використовується не рідина, а повітря. Для цього по всіх приміщеннях будинку влаштовується трубопровід, яким і рухається гаряче повітря. Дана конструкція прокладається або по стелі або по стінах. Зворотня розташовується біля підлоги, і в ній повітря охолоджене рухається самопливом до печі. Дуже ефективна схема, особливо, якщо господарі рідко відвідують заміський будинок. У такому варіанті теплоносій ніколи не замерзає.

Встановлення піролізного котла

Встановлення котла

Значна вага піролізної пічки вимагає міцної та надійної основи, на яку вона встановлюватиметься. Тому хороший фундамент- Головна вимога монтажного процесу. Все інше стосуватиметься правил пожежної безпеки, яких треба суворо дотримуватись.

Тому:

• Під пекти тривалого горіння організується окреме нежитлове приміщення. Це буде котельня.
• На підлозі перед камерами згоряння укладається металевий лист завтовшки 2 мм.
• Зазор між стінами та котлом повинен бути не менше 20 см.
• Обов'язково наявність у котельні вікна мінімальною площею 100 см². Саме через нього надходитиме свіже повітря.

Увага! Димар, прокладений через неутеплене горище, потрібно обов'язково утеплювати. Якщо цього не зробити, на внутрішніх стінках димохідної труби почне осідати конденсат. Змішавшись із сажею, він утворює дьоготь. Все це знижує термін експлуатації димоходу і зменшує його внутрішній діаметр.

І ще один момент, на який слід звернути увагу. Виготовлення печі тривалого горіння своїми руками потребує точного визначення коефіцієнта корисної дії. Якщо він невисокий, гарантувати ефективну теплову віддачу неможливо. Тому ще на стадії запуску необхідно звернути увагу на дим, що виходить з димаря. Ви вже по запаху зможете визначити, скільки в ньому чадних газів. Якщо їх невелика кількість, то ККД вашого казана досить високий. До речі, рекомендуємо провести таке тестування на всіх режимах потужності.

Пекти чи котел?

Вибираємо опалення

Сьогодні досить багато суперечок навколо, як нам здається, дрібниці. А питання ставиться так - чи називати металевий піролізний котел піччю? Взагалі, ситуація не тупикова. Все залежить від того, наскільки зручно вам. Хоча багато хто вважає, що котел повинен встановлюватися в систему водяного або повітряного опалення. А піч має працювати як опалювальний прилад на кшталт радіатора. А що ви скажете про печі з водяним контуром? Адже їх теж врізають у систему трубного розведення водяної опалювальної схеми.

Але не зациклюватимемося на цьому питанні. Просто розглянемо, як можна зробити своїми руками цегляну піч, що працює за піролізним принципом.

Почнемо з того, що виробники піролізних котлів вважають проблемою виготовлення агрегату потужністю менше ніж 15 кВт. Тому у продажу таких екземплярів ви не знайдете. А що ж робити господарям невеликих дачта котеджів? Ось тут приходить на допомогу та сама піролізна піч із цегли тривалого горіння. По суті, це той самий котел, тільки у вигляді пічки, зібраної з цегли.

Важливість даної конструкції полягає в тому, що в ній необхідно не тільки виконувати вимоги принципу піролізу, а й враховувати високі теплові навантаження на цегляні стіни. Тому правильно проведене футерування камер згоряння є основною та жорсткою вимогою, яка збільшує термін експлуатації агрегату.

Сама піч тривалого горіння збирається, як звичайна пічка, лише із двома сусідніми топками. Вони поділяються цегляною перегородкою, в якій знизу встановлені колосникові грати з чавуну. В одній камері згоряє деревина, а в другій – піролізний газ, який затягується у топку за допомогою вентилятора. Тут же відбувається його збагачення киснем, який надходить сюди через вентиляційний канална підлозі камери згоряння.

У перегородці меду камерами робиться повітряний колектор, яким чадні гази і теплова енергія надходять ще одну камеру з теплообмінником. А далі всі продукти згоряння палива, що залишилися, направляються в димар.

Висновок

На жаль, твердопаливні котли поступово йдуть із вживання. Багато жителів міст і сіл у гонитві за зручностями намагаються використовувати газові або електричні опалювальні агрегати. Основна причина – автономність експлуатації. Але з перевагами цих приладів ми втрачаємо більше. Затишок та тепло будинку завжди створювала піч, у якій потріскували дрова. Та й явна економія очевидна, тож варто ще раз задуматися над вибором. Тим більше, виїжджаючи за місто до свого невеликий будиночокМи намагаємося знайти в ньому заспокоєння і самоту. А такі дрібниці, як потріскування дров, допомагають у цьому. опублікованоЯкщо у вас виникли питання з цієї теми, задайте їх фахівцям та читачам нашого проекту.

Піролізна піч виразно вимагає освоєння об'ємної інформації, якщо у вас з'явилася ідея створення піролізної печі власними руками. І першим номером списку знань буде значитися - розуміння процесу піролізу. Популярним стало використання твердо-паливних газогенеруючих котлів у приватних господарствах. Однак, покупцям пропонують лише викладення ефективності та гідності установок. Слід знати, що термічне розкладання деревини є практично у всіх випадках її згоряння.

Процес піролізу

Печі для ефективного спалювання продуктів розкладання органічного палива можуть відрізнятися один від одного конструктивно та матеріалами виготовлення. Насамперед, відрізняють конструкції, що використовують принцип верхнього та нижнього горіння. Пристрої, що мають камери допалення знизу, вимагають додаткового насосного обладнання. Тоді як деякі виробники пропонують апарати, що працюють за допомогою природної тяги. Зазвичай їх називають печами повільного горіння.

Підпал вироблених при розкладанні органіки летких сполук відбувається за допомогою мов полум'я основної камери згоряння і можливий режим тління. Також існує неординарні приватні рішення у вигляді конструкцій із цегли. Важко говорити про раціональність та енергоефективність подібних розробок, через відсутність точних та об'єктивних вимірів. В інших випадках найчастіше використовуються легована конструкційна сталь, різних товщин.

Яка має бути пекти

Отже, для себе можна визначити, піролізним, може називатися агрегат, в якому процеси розкладання деревини та згоряння їх продуктів максимально розділені фізично. При цьому синтез газу проходить в умовах певної температури та зниженого вмісту кисню.

1. Спершу нам знадобиться визначити потужність опалювального агрегату для необхідної площі. Можна скористатися усередненими значеннями.
2. Для опалення 10 квадратних метрівприміщення, середньої утеплення, потрібен 1 кВт потужності агрегату.
3. Якщо потрібно виконати розрахунок, виходячи з об'єму, використовується деякий коефіцієнт, що дорівнює 40 - для приміщення, що утеплює, і 60 - для слабкого утепленого. Таким чином, для приміщення площею 100 квадратних метрів та висотою стель 2.6 з гарною теплоізоляцією:
   100х2, 6х40 = 10400Вт ~ 11кВт.
4. Тепер варто визначитися із розміром топкової. Для розрахунку слід знати, що при спалюванні 3.6 кілограм дров, можна отримати 10 кВт тепла протягом години. Значить, у нашому випадку знадобиться топка, що вміщає подібний об'єм приблизно 10 разів. Наприклад, вага щільного куба дуба, повітряної вологості, важить понад 700 кг. Для дров довжиною 35 см складених в ліс, коефіцієнт буде дорівнює 0.75, отримуємо 525 "пухких" кілограм в кубі. 3.6 кілограмів на 11 годин роботи, отримаємо 39.6 кг дров.
   39.6х0.75=29.7 525/29.7=17.7 1000/17.7=56.5 л. Значить розмір нашої топки "у чистоті", 0.35х0.4х0.4 м.
5. Однак, на цьому етапі, будемо враховувати рівень ККД подібних печей та відповідне їм деяке відношення корисного об'єму до потужності. Тому, додамо 30 - 35% до об'єму піролізної камери, в результаті шукані кіловати можуть виходити з ~ 70 - 80 літрів.

Негативний вплив знижених навантажень

Крім цього, під час розрахунків, слід врахувати негативний вплив на всю паливну систему, роботи зі зниженим навантаженням.

• При надмірній потужності відбувається підвищена конденсація вологи на теплообмінниках та поверхнях димоходу, при уповільнених режимах. Отже, установка повинна бути підібрана таким чином, щоб переважна більшість часу горіння проходило з максимально ефективною продуктивністю і температурою теплоносія до 80 - 90оС. Користування такого агрегату нерегулярно або для періодичної протопки на дачі буде зовсім не раціонально.
• Не менший вплив при розрахунках має вигляд палива, що використовується. Калорійність якого, як і його вологість, істотно впливає на потужність і створює деяку дельту до 25 -30%.
• При використанні вугілля, особливо тепло навантажені поверхні вторинної камери допалення, повинні бути захищені футеровкою, зазвичай це шамотна цегла.
• Як головний матеріал варто використовувати чавун, завдяки його стійкості до вигоряння та деформацій. Але, як відомо, робота з ним у кустарних умовах майже неможлива, тому виготовлення печі таких параметрів своїми руками виключено.
• Для домашніх умільців основним матеріалом є конструкційна сталь, бажано має жароміцні характеристики, в іншому випадку недолік термостійкості доведеться компенсувати товщиною стінок.

Порядок збирання основи

1. Так, як ми прагнемо розглянути конструкцію, що має право називатися піролізною піччю, на першому етапі слід потурбуватися виготовленням внутрішніх каналів, підведення первинного та вторинного повітря та обв'язуванням пальника. Футерування пальника виконується з шамотної цегли. Власне з нього виготовляються самі термостійкі сопла форсунки.
2. Далі, з листового металу, потрібно розкроїти і зварити, первинну камеру газифікації - він бункер, і вторинну камеру допалу газу. Вона має бути добре захищена від високотемпературного полум'я та мати вихід у конвекційні канали.
3. На практиці використовується матеріал товщиною 4 мм. Але бажано використовувати великі товщини, щоб уникнути короблення і передчасного виходу з ладу, через корозію.
4. Готові - верхню та нижню секцію згоряння об'єднують за допомогою обв'язування форсунок та підключають повітряні теплообмінники за принципом Булерьяна.
5. Після цього, можна приступити до проміжного етапу, обварювання кріпильних елементів, що перешкоджають гідравлічним деформаціям зовнішнього кожуха Це металеві штирі, які укріплять між собою внутрішні та зовнішні елементи казана.
6. Виготовляється обварювання елементами кожуха з одночасною стиковкою всіх отворів повітряних каналів.
7. Також треба заздалегідь передбачити отвори для важелів, заслінки димоходу і заслінки вторинної камери.
8. Після обварювання зовнішніх елементів короба встановлюються дверцята, зовнішній патрубок підведення повітря, до якого буде кріпитися нагнітальний насос і лючок прочищення конвекційних димовідводів.

Буржуйка

Таким прикладом може бути проста буржуйка, з розділеною топкою. Якщо чесно, ця піч виконує функцію псевдо-піролізу, оскільки проста конструкція дуже далека від описаної теорії, термічної деструкції органічної сировини з роздільним спалюванням її продуктів. Перегородка, що розділяє топку, імітує можливість двох окремих процесів, газогенерації та допалу. Наявність у разі форсунок подачі додаткового повітря, дає дуже сумнівну можливість, повноцінно згоряти продуктам тління. Це відбувається завдяки основному полум'ю або не трапляється зовсім.

Для виготовлення такої "газової" буржуйки потрібні мінімальні переробки в конструкції. У простір топки вварюється металева пластина і можна вважати себе - "попереду всієї планети". Деяке поліпшення, внаслідок таких переробок, звичайно можливе. Але полягатиме воно, у банальному подовженні шляху, що проходить гарячими газами. Необхідність піролізу у цегляної печі, мій погляд, дуже сумнівна. Опалювально - варильна шведка середніх розмірів, з вбудованими в простінок каналами, має дуже хороші робочі характеристики, в чому я можу переконатися як користувач. Побудова такої конструкції з цегли, вимагає більше знань та додаткових матеріалів. Нестандартні габарити та небезпека проникнення чадних газів, не передбачають її розміщення, у житловому приміщенні. Зовсім інша річ, застосування для промислових потреб. Можливий випалення глиняних виробів або відпуск металу. Всередині велика порожнина для витримки кераміки та тривалий час може підтримуватись висока температура.

Вигоди

Для того щоб зважитись на виготовлення піролізної печі своїми руками, потрібно добре представляти вигоди та можливі проблеми, які вона принесе.
1. Однією з основних вигод називають економію, яку можливо досягти, при дотриманні певних технічних вступних. Але, на жаль, далеко не завжди потрібні умови можна виконати.
2. Чистота кінцевого вихлопу. Досягається спалюванням продуктів газогенерації, за високої температури факела.
3. Високий коефіцієнт корисної дії, досяжний за дотримання вологості палива на низькому рівні.
4. Можливість тонко та широко регулювати діапазон потужності установки, але набуваючи при цьому деяких неприємних наслідків.
5. Добре налагоджена система, здатна у форсованому режимі, якісно спалювати гуму, пластик та інші складні для спалювання відходи.
6. Однією з головних переваг є тривалі проміжки, між завантаженнями дров і автономність.
На жаль, ці переваги не є однозначними. Для отримання всіх вигод одночасно, необхідно дотримуватись цілої низки параметрів і характеристик, як щодо палива, так і режимів використання.

Недоліки

1. Багато факторів, яких практично неможливо уникнути, викликають утворення конденсату на поверхнях теплообміну. Суміш конденсату і сажі, утворюють тягучий дьогтеподібний, кислотний наліт, що важко піддаються очищенню.
2. Енергійна робота димососа або нагнітача, здатна "від'їсти" значну частку економії, що приносить пристрій. Крім того, енергозалежність може призводити до аварійним ситуаціям, за відсутності електрики. Потрібні додаткові заходи для охолодження котла та його аварійного відключення.
3. Ефективність безпосередньо пов'язана з режимом горіння. Це змушує спалювати зайве паливо, або мати проблеми іншого характеру.
4. Потрібний постійний, частий контроль димохідної системи та ретельне очищення газовідводів, які мають схильність обростати продуктами конденсації.
5. Відносна складність у виготовленні та необхідність в електронних керуючих компонентах.
6. Димоходу має приділятися особлива увага, він має бути більшого діаметру і краще утеплений.
7. Вологе паливо легко знижує ефективність роботи.
8. Велика вартість, що іноді досягає 1.5 і 2 кратних значень.

Опалювальний пристрій тривалого горіння - піролізна піч - є оптимальним видом автономного агрегату в умовах відсутності можливості підключення до магістральних ліній енергозабезпечення. Установку ще називають газогенератором, тому що енергія в ньому виробляється внаслідок допалювання газів, що виділяються під час тління. твердого паливав камері. Піролізний агрегат здатний безперебійно працювати на разовій закладці дров або вугілля протягом тривалого часу – від кількох годин до кількох діб поспіль – без постійного контролю.

Конструкція передбачає два відсіки: у першому закладається тверде паливо та відбувається процес його повільного окислення. При тлінні дров виділяється велика кількість горючих газів, які надходять у відсік вище та згоряють. Щоб паливо не спалахнуло, а тліло, суворо регулюється подача кисню. За великим рахунком, піролізні пристрої функціонують на газі, який виробляється в самому агрегаті.

Експлуатація установки тривалого горіння дає максимальний обсяг теплової енергії за суттєвої економії паливних ресурсів. Це обумовлюється тим, що пальне переробляється практично повністю, в результаті сажу та зола майже не утворюються, також відсутній дим.

Плюси та мінуси газогенераторів

Агрегати піролізного горіння відрізняються високою ефективністю і мають масу конкурентних переваг:

• висока продуктивність – ККД до 95%;
• екологічність – мінімальний рівень диму, відсутність сажі;
• комфортне обслуговування – завантажують паливо 1-2 рази на добу залежно від моделі, немає потреби постійного контролю подачі пального;
• Варіативність палива - піролізи здатні працювати на будь-якому твердому паливному ресурсі. Це можуть бути різні матеріаливключаючи торф, пелети, деревину, вугілля. Також у хід іде тирса, лушпиння, картон та інші види виробничих відходів.

Ще одним плюсом у скарбничку відзначають доступність самостійного складання та монтажу заводської моделі газогенератора та можливість виготовлення піролізної печі своїми руками.

Основним недоліком агрегатів тривалого горіння є висока вартість виробу. Залежно від потужності моделі реалізуються в діапазоні від 30 до 100 тис. рублів і більше. Тому багатьох приваблює ідея самостійного виготовленняпіролізної печі для дому з недорогих матеріалів.

Серед мінусів експлуатації піролізних пристроїв також зазначають вимоги щодо якості палива. Дрова необхідно зберігати у належних умовах, щоб забезпечити оптимальний рівень вологості. Інакше знижується ефективність роботи агрегату, оскільки наявність вологих пар негативно відбивається на процесі переробки газів.

Класифікація піролізних пристроїв

Газогенераторні печі класифікуються за кількома категоріями. За матеріалом виготовлення розрізняють установки металеві та цегляні. Також моделі діляться за призначенням та способом передачі теплової енергії. За методом передачі тепла розрізняють варіанти піролізних агрегатів з водяним контуром опалення та теплообмінниками повітряної системи.

Металева піч піролізного горіння

До цієї групи входить ряд конструкцій:

1. Пекти-буржуйка. Газогенератор з внутрішньою конструкцією у вигляді буржуйки застосовується для обігріву житлових та технічних приміщень. Модель також актуальна для лазень та саун, використовується для приготування їжі. вуличні варіантидля барбекю комплексів;
2. Пекти Булерьян. Ця піролізна конструкція шахтного типу з ККД до 75% призначена для обігріву як житлових, так і нежитлових приміщень. Через нижні кінці оперізувальних котел труб всмоктується холодне повітря, яке швидко нагрівається і викидається в приміщення через верхні елементи.
3. Пекти Бубафоня. Винахід належить умільцю з Колими, як основу для конструкції застосовується старий газовий балон. Установка є актуальною для опалення технічних приміщень. Бубафон з балона з об'ємом 50 л здатна працювати на одній закладці дров 6 годин, підтримуючи комфортну температуру в приміщенні площею до 70 м².
4. Пекти Лачиняна. Установка поєднує максимально високий ККД і гранично низький рівеньвитрати палива. Моделі активно застосовують для обігріву автофургонів та похідних наметів. «Лачинянки» використовують також для опалення сільгосп будівель та мисливських будиночків. Моделі із водяною сорочкою застосовуються для обігріву житлових приміщень площею до 300 м². Примітно, що 2 цебер вугілля достатньо для 5-7 діб безперебійної роботи піролізного агрегату Лачиняна, відомого винахідника з Казахстану.
5. Піролізна піч на відпрацьованому маслі. Економічний агрегат тривалого горіння на відпрацюванні призначений для обігріву нежитлових приміщень. Конструкція максимально проста і змайструвати таку модель під силу більшості домашніх умільців.

Цегляна піч тривалого горіння

Газогенератор у вигляді цегляної конструкції – піч Кузнєцова – застосовується для обігріву житлових приміщень та лазневих комплексів. Також пристрій використовують для приготування їжі. ККД кузнецовських піролізних печей – 80% і вище, паливо у них згоряє практично повністю. Весь потенціал гарячих газів та диму використовується для нагрівання цегляного корпусу конструкції. Високу продуктивність кузнецовським газогенераторам забезпечує особлива двоковпакова конструкція.

Критерії вибору

За бажання буде легко підібрати готову модель, параметри якої відповідають вимогам, але найчастіше захоплені ідеями винахідників домашні умільці роблять піролізні печі своїми руками. При виборі варіанта газогенераторної установки враховують низку моментів:

• призначення піролізного агрегату. Для опалення сараю, курника, гаража або інших технічних приміщень вибирають відносно компактну металеву або цегляну конструкцію. Для обігріву будинку у пріоритеті будівництво цегляної печі тривалого горіння. Для туристичних цілей вибирають похідну піролізну піч портативного типу;
• потужність пристрою. Залежно від параметрів об'єкта, що обігрівається визначається необхідна потужність газогенератора;
• мобільність конструкції. Цегляна піролізна піч стаціонарна, пристрій зводиться постійному місці експлуатації. Майже всі види металевих газогенераторів мобільні.

Для якісної роботи піролізної печі потрібна наявність твердого палива певної вологості, запаси якого зберігають у підсобному приміщенні.

Виготовлення піролізних печей

Вирішуючи, як змайструвати піролізну піч своїми руками, необхідно враховувати площу і тип простору, що обслуговується. Роботи виконуються на основі креслень, для створення яких необхідно визначити розміри та форму корпусу, уточнити тип розташування відсіку для закладання твердого палива та камери допалювання газів.

Матеріали та інструменти

Для виготовлення металевої установкипіролізного горіння слід зібрати наступний набір підсобних матеріалів та інструментів:

• сталеві листи завтовшки 3-4 мм марки Ст20;
• куточки сталеві 50 мм – 4 шт;
• труба d50;
• арматурні елементи;
• труби для димоходу d120;
• цегла – 15 шт;
• електрозварювальний апарат плюс електроди;
• електродриль, болгарка;
• молоток, будівельний рівень, рулетка, маркер.

При виборі матеріалів для самостійного виготовлення газогенератора варто віддати перевагу якісним та надійним ресурсам, від цього залежить ефективність пристрою та безпека експлуатації.

Креслення та розрахунки

Креслення виробу можна зробити самостійно, взявши за основу зображення обраного агрегату. Далі з огляду на особливості пристрою проводять розрахунок необхідної потужності. Для цього спочатку визначають необхідну потужність установки в полум'яному горінні, далі обчислюють параметри при режимі газогенерації.

Далі розраховують обсяг паливної закладки, необхідний забезпечення необхідної потужності. Для цього обчислюють масу палива з огляду на те, що ресурс згоряє лише на 80%. При цьому варто пам'ятати, що ККД саморобного осередку піролізної дії в середньому дорівнює 50%.

Наприкінці розраховують обсяг топки з урахуванням того, що коефіцієнт завантаження не повинен перевищувати стандартне для цієї галузі значення 0,63.

Вибір та підготовка місця

Вибираючи місце встановлення пічної конструкції, слід враховувати, що простір навколо будь-якого вогнища має відповідати вимогам пожежної безпеки:

• оформляється майданчик-основа у вигляді платформи з рівною поверхнею з негорючих матеріалів;
• габарити основи повинні бути більшими, ніж параметри конструкції, що зводиться;
• між агрегатом та стінами приміщення витримується відстань не менше 80 см;
• поверхні стін покривають жароміцними облицювальними матеріалами.

Для забезпечення безпечної експлуатації поверхня підлоги щонайменше 1,2 м перед опалювальним агрегатом зміцнюється негорючим покриттям.

Виготовлення та встановлення

Роботи виконуються в наступному порядку:

1. У початковому етапі роблять необхідні заготівліу вигляді елементів для вертикальних стояків. Далі за шириною установки відміряють горизонтальні компоненти, після чого деталі каркасу зварюють. При виготовленні стін у передній панелі роблять отвори для топки і зольника, оснащують їх кріпильними елементами для установки навісних дверей. Для монтажу колосникових грат і піддонів з перфорацією, що розділяє топковий відсік від камери допалу, внутрішньої поверхнікріплять куточки.
2. У бічну стінку необхідно врізати піддувало із заслінкою. Для цього з короткого відрізка труби заготовляють піддувало, просвердливши отвір осі заслінки. З арматури роблять вісь заслінки, до якої приварюють сталевий диск, параметри якого відповідають внутрішньому діаметру піддувала.
3. Починаючи з днища, зварюють деталі корпусу, далі укладають колосникові грати з елементом перегородки. Після цього приварюють кришку.
4. В отвір кришки вварюють відведення з кутом повороту 90° для підключення корпусу до димоходу. До відведення приєднують борів – горизонтальну ділянку довжиною 1 м. Вона потрібна для того, щоб затримувати вихід газів з камери допалювання.

Шиберну заслінку, яка встановлюється в кінці горизонтальної ділянки, виконують за тим же принципом, що заслінку піддувала. Але в цьому випадку діаметр шибера повинен бути меншим від внутрішнього діаметра труби, також на диску вирізається сектор в ¼ основи.

Правила експлуатації

Пробне розпалювання саморобного опалювального агрегату піролізної дії виконується з відкритою шиберною заслінкою. На колосник кладуть невелику кількість твердого палива у вигляді стружок та тріски та розпалюють. Далі підкладають невеликі поліна, закривають дверцята та заслінку, регулюють потужність за допомогою піддувала. Так як шибер має розріз, це не дозволяє повністю перекрити димар.

Для створення оптимальних умов ефективної роботи пічних агрегатів тривалого горіння, слід дотримуватися наступних рекомендацій:

• при виготовленні металевих піролізних пристроїв димовідведення варто робити знімного типу. Це помітно полегшує очищення конструкції від продуктів згоряння;
• застосовують якісні паливні ресурси, особливо, якщо піролізна конструкція використовується для опалення житлових приміщень;
• вологість твердого палива не повинна перевищувати 21%, інакше це може призвести до зниження ефективності роботи опалювального пристрою.

Так як паливо в піролізному устаткуванні вигоряє практично повністю, немає потреби в частих чистках зольника та димоходу. При цьому необхідно своєчасно усувати можливі неполадки, наприклад, при деформації дверцят слід її полагодити або замінити. Якщо виникли тріщини в швах або інші дефекти, важливо припинити експлуатацію і провести ремонтні роботи.

Незважаючи на те, що ККД саморобної піролізної конструкції для будинку дещо поступається промисловим зразкам, ефективність такої установки значно вище в порівнянні з традиційними варіантами дров'яної печі. До того ж приваблює доступність матеріалів та нескладність робіт із виготовлення опалювальної установки своїми руками. Також імпонує економічність витрати пального та комфортність обслуговування, так як для роботи піролізних агрегатів немає потреби у частих завантаженнях палива.

Створити опалювальний пристрій піролізного горіння власноруч не складно, але потрібно діяти з великою точністю, розробивши власні креслення або застосовуючи готові варіанти.

Одним із варіантів економії палива є застосування печей або котлів тривалого горіння. На одній заправці паливом вони працюють набагато довше за інші види опалювальних пристроїв. До печей тривалого горіння відносяться піролізні печі. Розглянемо їх принцип дії піролізних печей, їх пристрій, а також переваги та недоліки використання цих агрегатів для обігріву приміщення та пристрій.

Що таке піроліз

В основі дії таких печей лежить принцип піролізу- термічного розкладання органічних речовин (у нашому випадку палива) на тверді залишки та піролізні гази при нестачі кисню. Після чого отриманий піролізний газ за високої температури змішується з повітрям (киснем), що сприяє майже повному згорянню палива та самого газу.

Якщо на проміжному етапі відокремити тверді залишки, то вийде готове виробництвовугілля (коксу) - вуглевипалювальна піч. Але це не потрібно, ми розглянемо цей процес з погляду обігріву приміщень.

А основне обігрів виходить за рахунок виділення тепла при згорянні отриманого газузмішані з повітрям. Далі розглянемо, як це досягається конструктивно.

Влаштування піролізних печей

Класичний пристрій піролізної печі виглядає так. Є загальний корпус. У нього вбудована топка із пальником для закладення дров. Топка виконується так, щоб можна було забезпечити дуже малийприплив повітря (герметична, з щільними дверцятами та добре працюючою засувкою, обладнана припливно-витяжним вентилятором). У неї закладаються дрова, підпалюються пальником або вручну. Після того, як вони трохи розгоряться, топка обмежується доступом кисню.

Дрова обвугуються, газ, що вийшов при цьому (наполовину азот і на половину - суміш водню, чадного газу, метану і вуглекислого газу) знизу вгору по окремому повітроводу надходить у другу камеру згоряння, де змішується з повітрям (приплив вторинного повітря) потрібної пропорціїта згоряє, виділяючи тепло. Друга камера згоряння конструктивно може бути поєднаназ самим повітроводом, або ж з початком димаря. Вона може обслуговуватися тим самим припливно-витяжним вентилятором, може бути змонтований окремий вентилятор, а може працювати тільки за допомогою одних герметичних заслінок на природній тязі (при добре продуманій системі димоходу).

Якщо тверді залишки від згоряння дров потрібні – передбачено пристрій для їх вилучення. У кустарних або промислових печах його роль, як правило, виконує реторту».

Реторта – це зазвичай кругла частина корпусу, в яку закладаються дрова, а потім знизу витягується кокс, вугілля.

Від звичайних печей піролізна відрізняється тим, що паливо в ній згорає не відразу, а у два етапи, розкладаючись при цьому на тверді залишки та газ.

Тверді залишки потім теж спалюються, тепло від них теж використовується для підтримки постійної температури в первинній топці. Практично дрова спалюються повністю, від них залишається дуже мало золи- це ще одна особливість піролізних печей. Зазвичай такі печі та котли вимагають видалення золи раз на кілька днів, а то й раз на тиждень.

Гідності й недоліки

У печей такого типу є низка переваг. Перелічимо основні.

• Висока економічністьпечі за рахунок більш повного та тривалого згоряння палива.
• Екологічно безпечна. У продуктах згоряння, що виходять з димаря, дуже мала частка шкідливих і брудних речовин. Фактично, це маленька частка CO та інше - пара. Ці печі називаються бездимні саме з цієї причини. Як наслідок – чистий димар та відсутність сажі. Звичайно, все це правильно при використанні звичайних дров чи вугілля.
• Достатньо швидке нагріванняпалива.
• Більше високий ККД(До 85%), ніж у звичайних печей.
• Великий інтервал теплової потужності- Піч може працювати в діапазоні від 5 до 100% потужності.
• Можливість підключення будь-якого контуру опалення(з природною та примусовою циркуляцією, для опалення та для відбору гарячої водидля господарських потреб).
• можливо застосування різних видівпалива, Як твердого (аж до сирих дров, сміття та автомобільних покришок), так і рідкого (існують моделі для спалювання машинного масла - відпрацювання).
• Мінімальний контрольлюдини - завантаження паливом раз на добу та рідкісне вивантаження золи без зупинки печі.

Незважаючи на численні переваги, у цих печей є й низка недоліків.

• Достатньо великіза розмірами.
• Необхідна наявність майданчика для складування палива.
• При спалюванні сміття, різних відходів, все-таки присутні запахи та домішкипри спалюванні. Тому при плануванні спалювання відходів слід продумати систему вентиляції у приміщенні з піччю.
• Для наявності добре працюючої системи бажана установка вентиляторів у піч (котел) та насосів (у систему опалення), а це тягне за собою залежність від електромережі.
• Скупчення конденсатуу вихідному каналі та димарі. Обумовлено це низькою температурою газів, що виходять. Як правило, для збирання конденсату в конструкції передбачають накопичувач. Через конденсат вихідна труба з димоходом повинна бути великого діаметра або перерізу, і утеплені на вулиці - щоб уникнути застигання конденсату при морозах.

Загальні висновки

З перерахування сильних і слабких сторін видно, що печі цього типу можуть скласти конкуренцію іншим джерелам тепла. Після газу «піроліз» буде, мабуть на другому місці з економічності, Нарівні з пелетним опаленням.

Потрібно помітити, що котли зазвичай менші за розмірами, ніж печі. Деякі котли та печі заводського виготовлення можуть працювати як в обмуровці цеглою, так і без неї. Єдина вимога за будь-якого варіанта - забезпечення гарного «теплого» димаря.

Проведемо короткий огляд однієї із печей заводського виготовлення.

З вітчизняних серійних моделей популярністю користується піролізна піч марки. Самогрійка». Це досить багатофункціональна конструкція. Її можна використовувати для обігріву приміщень площею від 100 до 400 кв. метрів, відбору гарячої побутової води (піч двоконтурна та обладнана накопичувальним 100-літровим баком), та для гарячого копчення продуктів.

Ця піч працює з будь-яким видом контуру циркуляції. Як паливо використовується будь-яке тверде. Мало того, що вона потребує обслуговування раз на кілька діб, так ще має запасний електричний котел, що значно збільшує її зручність та універсальність у користуванні. В її електричній частині змонтовано два ТЕНи (по 2,5 кВт кожен) для опалювального контуру та один ТЕН (1,2 кВт) у накопичувальному баку для побутових потреб. Діапазон роботи печі на одному завантаженні паливом коливається від 16 до 82 годин (при максимальному режимі та при мінімальному режимі). Зовні виглядає як прямокутник з розмірами 1800*900*600 мм та повною вагою 276 кг.

Нині вибір піролізних печей та котлів дедалі більше зростає. Основні їх функції такі ж, як у наведеної вище «Самогрейки». Можна зробити таку піч і самостійно. Існує безліч саморобних цегляних та металевих печей. Наприклад, наша інструкція з самостійного будівництва печі тривалого горіння.

Піролізні пристрої відомі давно, але довгий часвикористовувалися в основному в промисловості для отримання коксу. У довоєнний і воєнний час минулого століття вони навіть на вантажні автомобілі встановлювалися, іменуючись газогенераторними установками (це їхня друга назва). Зараз вони починають виходити з тіні, і дедалі частіше приходять для обігріву приватних приміщень. Там, де немає можливості підвести газ або задіяти пелети, вони часом є найекономічнішим варіантом. За своєю суттю є джерелом свого, «місцевого» газу, який відразу ж спалюється. До речі, як паливо для піролізних печей, цілком можна використовувати і різні пелети та брикети. Звичайно, при їх використанні термін роботи на одній заправці зміниться, в який бік залежить від палива.

Надійна піч, яка не потребує частої закладки паливного матеріалу та добре виконує функції з обігріву опалювального контуру, – практичний та економічний варіант для приватних домоволодінь.

Найкращим опалювальним приладом тривалого горіння вважається піролізна піч, затребуваність якої можна пояснити високими. експлуатаційними характеристикамита доступною вартістю.

Особливості функціонування печей

Конструктивними особливостями піролізних печей є наявність двох камер спалювання, розташованих один за одним. Від класичних дров'яних печей такі пристрої відрізняються тим, що згоряння палива відбувається поетапно.

Початкова камера застосовується для закладки паливного матеріалу (дрів, вугілля або брикетів), який при тлінні та низькому рівні кисню виділяє газ та деревно-коксовий пил.

З'єднуючись з киснем, газ під впливом тяги нагнітається до іншої камери. Це призводить до інтенсивного горіння та виділення великого об'єму енергії, яка прямує на підігрів води або обігрів приміщень.

Подібний процес забезпечує високий ККД та хорошу теплову віддачу піролізних пристроїв.

Вологість палива – ключова умова ефективного функціонування печі. При закладці важливо контролювати обсяг сухого палива, що має становити щонайменше 75 % від загального. Допустимий рівень вологості висушених дров та пелет для піролізних печей не повинен перевищувати 12 %.

Як суха деревина допускається використання згоряного сміття, відходів, тирси, гілок і опила з дерев.

Якщо паливо згоряє повністю, це сприяє утворенню чистого та безбарвного диму без неприємного запаху.

Відео про пристрій та роботу газогенераторних печей для домашнього користування:

Переваги та недоліки піролізних печей

Піролізна піч для лазні та будинку, як і будь-який інший опалювальний пристрій, має переваги та недоліки.

До основних позитивним характеристикамможна віднести наступне:

1. Економічність. На відміну від класичних опалювальних пристроїв, піролізні печі є економічнішими щодо обсягу споживаного палива.
2. Екологічність. Дров'яна піч піролізного типу практично не дає диму та сажі, а продукти згоряння містять незначну кількість токсичних та забруднюючих елементів.
3. Ефективність роботи. Високий рівеньККД, до 85%, при низькому споживанні палива забезпечує хорошу тепловіддачу та швидке обігрів приміщень.
4. Компактні розміри та ергономічний корпус. Такі прилади призначаються не тільки для обігріву. заміських будинків великої площі, але і для компактних дачних будиночків, лазня.
5. Доступність встановлення та обслуговування. Можливість самостійного монтажубез залучення сторонньої допомоги. Зручність заправки пристрою без необхідності контролю за процесом топки.
6. Практичність. Піролізні агрегати дозволяють приєднувати різні типи опалювальних контурів.
7. Вибір відповідного палива. Можливість використання твердого (пеллети, дрова, вугілля, тирсу) та рідкого палива залежно від моделі пристрою.

Незважаючи на явні переваги, подібні пристрої не позбавлені недоліків:

1. Необхідність облаштування майданчика чи приміщення зберігання палива.
2. Складна конструкція димовідведення. Навіть маючи необхідні креслення, недосвідчений домовласник не зможе правильно звести димовідвід для печі самостійно. Подібна конструкція потребує професійного підходу та застосування спеціалізованого обладнання.
3. Залежність стаціонарних моделей від вентиляційної системи примусової тяги без якої неможлива безпечна експлуатаціяпристроїв.
4. Утворення конденсату в димовідвідному каналі, який впливає температура нагрівання відпрацьованих газів.
5. Відсутність універсальних конструкцій, здатних працювати на всіх видах палива Тому перед покупкою пристрою слід визначитися, на чому він працюватиме.

Різновиди газогенераторних печей

Сучасні опалювальні печі, принцип дії яких заснований на процесі піролізу, можна класифікувати за кількома параметрами:

Тип матеріалу

Для виготовлення корпусу опалювальних агрегатів використовуються жаростійка сталь і вогнетривка червона цегла.

Призначення та спосіб використання

Печі бувають періодичної та постійної дії.

Перший варіант пристроїв використовує паливні матеріали, здатні довго накопичувати та віддавати теплову енергію після завершення процесу топки.

Другий варіант передбачає безперервне завантаження паливного матеріалу, щоб забезпечити необхідний рівень теплової віддачі.

Розміщення робочих камер

Конструктивно агрегати представлені двома типами:

• Верхній камерою для вироблення газів та нижньою камерою для спалювання продуктів піролізу. У деяких моделях вони можуть бути розташовані на одному рівні. Процес піролізу здійснюється за рахунок примусової тяги, що забезпечується димососами або дутевими вентиляторами.
• Нижня камера для газифікації та верхня камера для допалу газів. У таких пристроях передбачена природна система тяги.

Тип передачі тепла

Газогенераторні печі можуть оснащуватися:

• водяний опалювальний контур з додатковим контуром для підігріву води (системи водяного опалення);
• повітряні теплообмінники (системи повітряного опалення).

Технологія зведення цегляної піролізної пічки

Оптимальний варіант опалювального обладнання для лазні та приватного будинку – піролізна піч із цегли.

Для облаштування газогенераторної пічки своїми руками необхідно підготувати:

• червона шамотна та вогнетривка керамічна цегла;
• листи із сталі;
• колосники із чавуну;
• вентилятор (потужність до 350 Вт);
• дверцята для топки та піддувальної камери;
• апарат для зварювання;
• електричний дриль;
• болгарку.

Технологія зведення конструкції передбачає такі етапи:

1. Розчищення майданчика під заливання фундаментної основи. Для піролізних пристроїв рекомендується облаштовувати фундамент стрічкового типу, що має підвищену міцність і довговічність.
2. Виконання цегляної кладкипісля заливання та застигання фундаменту. Для будівництва опалювального обладнання використовується тільки вогнетривка цегла високої якості.
3. Облицювання внутрішніх стін камер шамотною цеглою, стійкою до високих температурних режимів.
4. Монтаж димовідвідної системи, внутрішню частину якої складає металева чи керамічна труба.
5. Виконання декоративного оздобленняповерхонь та тестової топки печі після завершення основних робіт.

Якщо будівництво піролізної печі з цегли є складним і трудомістким, тоді можна скористатися альтернативним варіантом– виготовити просту грубкуна дровах із суцільнометалевого газового балона.

Виготовлення металевої піролізної печі

Для виготовлення печей використовуються порожні газові балони, завдяки чому вони стали називатися бубафон. Відмінною характеристикоюподібних агрегатів є можливість завантаження різного типупалива.

Для роботи необхідно підготувати такі інструменти та матеріали:

• використаний балон;
• болгарку;
• зварювальне обладнання;
• пасатижі;
• молоток.

Самостійне збирання печі виконується наступним чином:

1. Верхню частину балона зрізають зварюванням. При цьому варто враховувати рівень сполучного шва на корпусі внутрішньої сторонибалона фіксується міцною металевою планкою.
2. По центру заготовки роблять отвір для циркуляції повітря.
3. Вгорі на корпусі роблять додатковий отвір для димовідведення.
4. Виготовляють газовий розсікач, оснащений трубою, щоб своєчасно подавати кисень до іншої робочої камери печі.
5. Димовідвідну трубу фіксують за допомогою зварювання.

Важливо!Перед початком робіт з газозварювання необхідно переконатися, що у балоні немає газів. Для цього достатньо наповнити ємність водою та спустошити.

З відпрацьованого балона об'ємом до 50 літрів за однієї закладки палива робочий цикл складе 7 годин. Цього достатньо для підтримки комфортного температурного режимуу приміщенні площею 75 кв. м.

Незважаючи на економічність та доступність, саморобна буржуйка має суттєвий недолік – швидке спалювання кисню у повітрі. Тому подібне обладнання рідко використовується для обігріву житлових приміщень, але підійде для господарських потреб – підігріву води, утилізації сухого сміття.

Щоб створити оптимальні умови для ефективної роботи печі, необхідно дотримуватись наступних рекомендацій:

• Вологість твердого палива при використанні не повинна перевищувати 21 %.
• Металеві пристрої краще оснащувати знімними димовідведеннями, що спростить чищення конструкції від продуктів згоряння палива.
• Згідно з правилами пожежної безпеки, поблизу опалювального обладнання не можна розташовувати горючі матеріали та конструкції.

Саморобний піролізний котел, можливо, не зрівняється за ККД із промисловими зразками, але теплова віддача у нього вища, ніж у традиційної дров'яної печі, а фінансові витрати на його виготовлення нижчі.

В силу екологічності та практичності подібні установки використовуються не тільки для опалення приміщень, а й для утилізації сухих побутових відходів.