Пиролизные котлы инструкция по изготовлению своими руками

При выборе способа отопления и горячего водоснабжения дома люди особое внимание уделяют его стоимости и практичности, так как это будет влиять на регулярные ежемесячные расходы в течение многих лет. Конечно, каждое решение имеет свои плюсы и минусы. Преимущество пиролизных печей по сравнению с традиционными котлами для твёрдого горючего включает низкое отрицательное воздействие на окружающую среду, снижение расхода топлива и уменьшение затрат на обслуживание.

Виды топлива для пиролизных котлов

Пиролизные котлы эффективны на топливе с высоким выходом летучих веществ  — древесине (дрова, древесные отходы, топливные брикеты и пеллеты), буром угле; некоторые модели потребляют каменный уголь (класса «орех 1» или «камень») и даже кокс. Данный тип котлов предъявляет достаточно высокие требования к влажности топлива — для дров не более 20—35 %.

Осиновые евродрова

Одним из наиболее положительных свойств пиролизных котлов является то, что они способны качественно эксплуатироваться на любом твердом топливе.

Это может быть черный и бурый уголь, а также древесина и торф и т.д.

Разумеется, на каждом из этих видов топлива, пиролизный котел способен работать в течение определенного времени до момента, когда оно полностью сгорит.

Время сгорания разного топлива следующее:

  • бурый уголь – 8 часов;
  • твердая древесина – 6 часов;
  • мягкая древесина – 5 часов;
  • черный уголь – 10 часов.

Как показывают наблюдения, наиболее эффективным топливом для пиролизного котла является сухая древесина. Она, при длине 45-65 сантиметров дает возможность котлу функционировать наиболее эффективно и увеличивают время его эксплуатации.

Но если эти виды топлива отсутствуют, можно использовать любой вид органического топлива.

Топливные брикеты

Разумеется, если оно разрешено для применения в таком котле.

К разрешенным видам топлива относятся:

  • брикеты и пеллеты для отопления;
  • древесные отходы;
  • промышленные отходы, содержащие целлюлозу;
  • некоторые разновидности торфа.

При отоплении необходимо учитывать, что если расход первичного и вторичного воздуха подобраны правильно, а влажность воздуха не выше допустимой, то не будет выделяться побочных продуктов при горении.

Будьте внимательны: если влажность высокая, то неизбежно выделение сильного водяного пара, а значит, неизбежно, будет появляться деготь, копоть, ухудшится теплотворные характеристики газа и может произойти затухание котла.

Вторично в 2000-х годах, когда у среднего производителя появились достаточные производственные возможности и материалы, началось производство на бытовом уровне. У потребителя лживая вызывала интерес, — появились продажи и прибыль.

Схема пиролизного котла обычная – в большой камере закладка дров сначала разгорается, затем автоматика перекрывает воздух и при его недостаче дрова тлеют длительное время. Выделяющийся угарный газ и большое количество зольных частиц – чистого углерода С смешивается с подогретым воздухом во вторичной камере, где и догорают.

В этой горелке всегда красноватое пламя – прямой признак реакции с участием углерода.

Котел может работать на разных видах твердого топлива

Пиролизные котлы длительного горения способны функционировать на нескольких видах топлива:

  • дрова (размеры должны быть не более 450*250мм);
  • торф;
  • брикет;
  • уголь;
  • измельченные ветви;
  • опилки;
  • кокс.

Как правило, такие твердотопливные котлы работают по принципу “верхнего горения”. Как работает котёл длительного горения? До того, как кислород попадает непосредственно в топку, где происходит горение, он подогревается. Греется для того, чтобы в итоге уменьшить количество отходов горения: сажи, золы.

Кислород подаётся не снизу вверх, а сверху вниз. Таким образом горит только верхний слой твёрдого топлива, уложенного в топке. Из-за того, что воздух заходит сверху, он не проникает вниз и там процесс горения невозможен. Горит только верхний слой топлива. Когда верхний слой сгорает, включается подача на нижний слой.

Так постепенно по мере сгорания воздух подаётся всё ниже и ниже. Благодаря такому подходу всегда горит верхний слой топлива, и нетронутым остаётся тот, что снизу, пока до него не дойдёт очередь. Это позволяет очень экономно расходовать топливо, и контролировать процесс горения. Именно с такой технологией твёрдое топливо горит очень долго.

Читайте также:  Изготовление дефлектора на трубу дымохода своими руками

Такие котлы не только экономичны но и экологичны. Конечно, при условии использования огнестойких строительных материалов, которые не только обеспечат максимальный КПД котла, изолируя тепло, но и обезопасят от возможных возгораний.

Закладка топлива идет сверху через дверцу. Там же и вытяжка продуктов горения. Внизу – зольник (в деревенских печах — поддувало). Роль поддувала отпала, ведь дрова выгорают полностью, а через зольник идет только чистка стенок котла от сажи.

В КДГ ввинчены два штуцера – к верхнему подсоединяется линия выхода горячей воды в магистраль обогрева, а через нижний теплоноситель возвращается для нового нагрева. Если это котел длительного горения с водяным контуром.

Ведь есть твердотопливные котлы, работающие по типу булерьяни: вокруг них приварены трубы до 80 мм диаметров через один в разные стороны, они втягивают по закону конвекции воздух и нагревают его.

Достоинства современных котлов:

  • на одной загрузке горят до семи суток;
  • технологически обновлённая и эффективная конструкция;
  • подготовка топлива не нужна;
  • лишь изредка моделям необходима сеть  220 вольт;

Недостатки:

  • значительные объемы и вес для доставки и монтажа;
  • большое сажеобразование при тлении дров требует чисток.

Видео по устройству котла

Строить с самого нуля подобную конструкцию очень трудно, вот почему за основу можно взять котел Беляева. Вносить в него изменения или нет – все зависит от инженерных навыков и желаний экспериментировать. Однако менять объем внутреннего пространства точно не рекомендуют.

Вместо жидкого теплоносителя котлы пиролизные могут использовать для обогрева помещений циркулирующий по трубам горячий воздух. Данный вариант не перемерзнет. Он получил широкое распространение в отопительных системах загородного дома, так как не доставляется лишних хлопот в зимнюю пору.

Способы подачи воздуха для горения

К высоте и диаметру дымохода предъявляются повышенные требования, когда схема подачи воздуха в пиролизном котле предполагает использование обычной тяги. Ее должно хватать на преодоление сопротивления газовоздушного тракта установки и дымоходной трубы, а также на создание разрежения в топке величиной 16—20 Па. Подобрать диаметр можно по выходному патрубку, а высота должна быть не менее 5—6 м.

Принудительная подача воздуха в обе камеры может осуществляться тремя способами:

Обычно схема пиролизного котла, предусматривает установку вентилятора в режиме нагнетания. Это объясняется тем, что обычный нагнетатель по стоимости доступнее чем дымосос, так как последний должен вытягивать отходящие газы с высокой температурой. По этой причине его конструктивные элементы стоят дороже.

Ведущие производители пиролизных котлов устанавливают на свои изделия дымососы на выходе продуктов горения. Причина – обеспечение безопасности для человека, открывшего дверцу топки в рабочем режиме. Дымосос создает разрежение, поэтому пламя не полыхнет через открытый проем человеку в лицо.

При большой мощности установки производителями применяются вентиляторы для котлов обоих типов, на входе и выходе газовоздушного тракта.

Для того, чтобы понять, как работает пиролизный котел, рекомендуем посмотреть следующее видео.

Принцип работы печей

Пиролизом органического сырья называется нагрев биомассы до высокой температуры без доступа воздуха.

Подробное строение пиролизной печи

При таких условиях топливо преобразуется в смесь из трёх видов:

  • уголь (твёрдое);
  • органические газы (газообразное);
  • масла (жидкости).

В зависимости от колебания температуры и скорости протекающих процессов, процентное содержание древесного угля, газа и масел меняется.

Преимущества такого сжигания дерева в сравнении с традиционными:

  • большая эффективность при одинаковом количестве сырья;
  • незначительное отрицательное влияние на окружающую среду (например, по такому параметру, как СО2);
  • небольшое образование твёрдых несгоревших частиц (золы).

Большинство бытовых пиролизных печек и котлов работают на дровах или брикетах. Качественные установки способны функционировать на смешанном сырье (черенки, кора, стружка, опилки, поленья). Независимо от видов топлива, в них происходит три процесса:

  1. Сушка и нагрев древесного материала в бункере с выделением газообразных компонентов.
  2. Сжигание газообразных продуктов.
  3. Сжигание твёрдых компонентов (древесного угля).
Читайте также:  Водяной обогреватель электрический своими руками

Пиролизная печь отлично подойдет для дачи

Каждый из этих этапов требует различных условий, поэтому правильное распределение температуры и других факторов, влияющих на химию процессов, является основой эффективной работы установки. Древесину сушат при температуре ниже 200°C. Процесс пиролиза начинается около 300°C. При этой температуре целлюлоза, как основной компонент древесины, разрушается с образованием лёгких соединений. Ближе к соплу температура в печи пиролизного горения поднимается до 200-700°C. Там биомасса освобождается от летучих соединений и превращается в древесный уголь.

Выделенные газы нагнетаются в камеру сгорания, где получают доступ к необходимому количеству воздуха для сжигания, сгорают и выделяют тепло. Древесный уголь сжигается на колосниковой решётке. Необожжённые остатки осыпаются в золосборник.

Подробнее о пиролизной печи:

Выбор материала

Для изготовления печки-щепочницы используют кислотостойкие и жаростойкие сорта стали, ведь они не только хорошо переносят высокую температуру, но и устойчивы к конденсату, который образуется во время розжига.

Такой металл используют для внутренней облицовки печей и котлов, а также для изготовления барабанов и внутренних корпусов стиральных машин.

Нередко из такой стали делают воздуховоды систем вентиляции, однако необходимо быть внимательным, чтобы не спутать ее с оцинкованной сталью, которая обладает гораздо худшими характеристиками, а при нагреве выделяет цинк, что может привести к отравлению.

Также необходимо правильно выбирать толщину металла. Ведь чем тоньше деталь, тем менее жесткой и прочной она получится (пусть и будет весить меньше), но при этом ее заметно легче обрабатывать. А чем толще, тем прочней будет конструкция, но больше ее вес, и заметно тяжелей обработка.

Поэтому чаще всего для самодельных печек применяют нержавейку толщиной 1–1,5 мм, хотя можно использовать как менее, так и более толстый металл.

Такие сушилки можно купить на АлиЭкспресс и других площадках за небольшую цену. Для созданиях пиролизных печек хорошо подходят металлические термосы, ведь они тоже изготовлены из нержавеющей стали.

Выбор материала

Однако их довольно сложно сверлить из-за круглой формы и невозможности использовать сверлильный станок, а для полноценного пиролиза приток воздуха в зоне горения должен быть минимальным, а в зоне дожига, расположенной над зоной горения, максимальным.

Нередко для изготовления щепочниц используют различные емкости из стали, такие как:

  • кастрюльки;
  • кружки;
  • котелки;
  • банки.

Главными условиями выбора являются:

  • жаростойкость;
  • кислотостойкость;
  • соответствие размеру и форме емкости для воды, которую будут устанавливать сверху.

Расчет пиролизного котла

Расчет начинается с определения величины температурного напора, ºС:

Ƭ= (∆Т — ∆t) / ln (∆Т / ∆t)

В этой формуле:

  • ∆Т – перепад температур продуктов сгорания перед теплообменником и после него;
  • ∆t – разница между температурами в трубопроводах подачи и возврата теплоносителя.

Полученное значение Ƭ подставляют в формулу:

S = Q / k / Ƭ, где:

  • Q – расчетная мощность отопительной установки, Вт;
  • k – коэффициент теплопередачи, равен 30 Вт / м2 ºС.

Укрупненный расчет мощности пиролизного котла (Q, кВт) выполняется исходя из площади здания. Ее значение нужно принимать по наружному обмеру дома, результат разделить на 10. Смысл этого действия в том, что на обогрев каждых 100 м2 здания требуется ориентировочно 10 кВт тепловой энергии. Полученный результат – это расчетная мощность системы отопления, а источник тепла принимается с коэффициентом запаса. Он зависит от региона проживания и колеблется от 1,1 до 1,5.

Печь с плитой для отопления дома

Как сделать печку такого типа, описано ниже. Самая простая модель небольших размеров – 78х53 см (ШхГ) и позволяет разместить одну конфорку. Можно использовать красный кирпич, но его надо подбирать очень тщательно – только ровный и без трещин. Это позволит сэкономить на покупке огнеупорных камней.

  • Для раствора берётся глина/вода/песок (4/1/8 ч.). Количество раствора определяется в соответствии с количеством кирпича. Если шов будет 3-5 мм, то его хватит на 50 шт. камней.
  • Процесс кладки печки немного меньших размеров выглядит следующим образом:
  • Готовится основание, которое примерно на 10 см шире будущей конструкции, первый кирпич на основании размещается на уровне пола. При подполье от 0,5 м яма не понадобиться.
  • Делается опалубка 74х61 см, сверху рубероид (в два слоя) и заливается бетон. Возводить конструкцию начинают через 7 дней и не раньше. Необходимо, чтобы фундамент хорошо высох, в противном случае конструкция просто просядет, может наклониться и потрескаться.
  • Глубина конструкции составляет 3 камня, ширина в два раза меньше – 1,5 (76х39 см). Камни подгоняются сначала без раствора. Слой раствора для нижнего ряда не больше 5 мм.
  • На следующем ярусе оставляют отверстие для дверки поддува. Крепление происходит проволокой, её концы закладывают в швах. Оставляют зазор между металлом и камнем.
  • Камни 4 яруса укладывают на ребро, создаётся топка, сзади дымооборот. Сзади один камень кладут без использования раствора, его надо убирать для чистки камеры. В дымоходе делают две подставки, они держат перегородки.
  • 5 ряд кладут плашмя, оставляют отверстие для дверки, сзади будут каналы.
  • С 8-го перекрывается дверка. В топке сзади ставится кирпич со скошенным торцом.
  • После 9-го яруса кладут шнур (асбестовый), он применяется как герметизирующий материал стыков.
  • На 10-м топливник закрывают плитой.
  • 11 ряд в трубе ставится задвижка, труба уплотняется шнуром.
  • На следующих 2-х ярусах делают стенки трубы. Как сложить печь из кирпича своими руками для дома с плитой небольших размеров – придерживайтесь данной конструкции и все получится. Но надо помнить, что есть ряд нюансов и возникающих сложностей, которые требуется сразу решать. Если вы допустите ошибки, то не получите нужного результата. Поэтому лучше обратиться к специалисту.
Читайте также:  Как установить каминную топку своими руками

Популярные производители в России

В связи с актуальностью проблемы переработки мусора и хорошей окупаемостью пиролизных установок открытие своего перерабатывающего завода — популярный бизнес. Компании предлагают закупать оборудование оптом или в розницу, возможно строительство цехов под ключ.

Среди отечественных производителей пиролизных установок — «Эковторресурс», «Экопромсервис», «НПО Отечественные технологии», «Росэко».

Например, «Эковторресурс» предлагает модульную установку «Константа 6». В зависимости от модификации, она перерабатывает от 6 до 24 тонн сырья в сутки. Стоимость «Константы 6» в максимальной комплектации составляет 40 000 000 рублей, в базовой — 11 300 000 рублей. Установка модульная, возможно постепенное наращивание производственной мощности.

«Росэко» предлагает бюджетную модель агрегата для низкотемпературной переработки шин за 9 000 000 рублей. Производительность составляет от 100 кг/ч, масса установки — 6 тонн.

Конструкция

Печь длительного горения Бубафоня включает в себя следующие узлы:

  1. Корпус. Основной элемент прибора, обычно имеющий форму цилиндра. Изготовляют его чаще всего из баллонов, бочек, крупных огнетушителей, толстых заваренных труб и т.п.
  2. Дымоход, по которому отводятся продукты горения. Материалом для его изготовления обычно выступает металлическая труба диаметром 110-250 мм. Она фиксируется при помощи сварки на верхнюю часть печи.
  3. Поршень. На нижнюю часть металлического круга навариваются ребра: трубу воздуховода фиксируют в центральной его части. За счет ребер достигается создание дополнительной прослойки воздуха, разделяющей топливо и поршень. Это делает процесс тления более эффективным и стимулирует активное выделение пиролизных газов.
  4. Регулятор. Благодаря этой задвижке осуществляется подача кислорода внутрь топки.
  5. Крышка. Она имеет отверстия под воздуховод, образуя в комбинации с поршнем вторичную камеру сгорания. Внутри этого отсека происходит сгорание пиролизных газов.

Выводы и полезное видео по теме

О самостоятельном изготовлении котла пиролизного действия:

Технически самостоятельное производство пиролизных котлов без наличия соответствующей базы является крайне сложным процессом. Также необходимы профессиональные навыки в работе с металлом, чёткое понимание инженерных схем и технологических тонкостей изготовления котельного оборудования. Без всего этого не стоит даже браться за работу.

Если вы обладаете необходимыми знаниями и умениями, и можете дать ценный совет по сборке пиролизного котла другим посетителям сайта – оставляйте, пожалуйста, свои комментарии, делитесь секретами мастерства, задавайте вопросы в блоке под статьей.