Chel-remont174.ru

Ремонт 174
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать пиролизные котлы своими руками

Как сделать пиролизные котлы своими руками

В случае отсутствия угля и магистрального газопровода, а также по причине дороговизны электроэнергии, решить проблему с отоплением может изготовление пиролизного котла своими руками, работающего на дровах.

Конструкционные особенности пиролизного оборудования

Пиролизный нагревательный агрегат в зависимости от расположения камеры дожига бывает двух видов:

  • с нижним местонахождением;
  • с верхним местонахождением.

самодельный пиролизный котел чертежи

Более востребованы котлы на дровах длительного горения, имеющие нижнюю камеру, поскольку в нее удобнее закладывать топливо. Камера напрямую соединяется с дымовым трактом. Появляющийся в процессе сгорания дров дым поступает в дымоход. Самодельные пиролизные котлы с нижними камерами имеют всего один недостаток. У них камеры дожига в процессе сгорания топлива наполняются золой. По этой причине их приходится периодически чистить.

Когда используется самодельный пиролизный котел с верхним нахождением камеры дымовые газы выходят наружу при помощи специальных форсунок. После того, как они поступили в дымоход, происходит их охлаждение. У таких установок главный отрицательный момент заключается в дороговизне обустройства отопительной системы.

Пиролизные котлы по сравнению с приборами с прямым горением имеют более объемную камеру горения.

В обязательном порядке вне зависимости от месторасположения камеры дожига эту отопительную систему оснащают накопителем (баком) тепловой энергии. Данный элемент обеспечивает равномерное функционирование нагревательного агрегата и устраняет перепады, которые случаются в производительности оборудования. Они возникают в результате отличия стадий горения дров.

Пиролизные котлы своими руками оборудуют топками, состоящими из двух частей:

  • камеры для загрузки твердого топлива. В первой части дрова сгорают, а поскольку кислорода недостаточно, происходит процесс пиролиза;
  • камеры для сгорания дров. Газы, выделяемые при их горении, догорают в этой части топки, поскольку в нее подается кислород.

самодельный пиролизный котел

Особенность этого самодельного оборудования заключается в том, что в процессе его работы пиролизный газ образует соединение с углеродом и в дыме не содержатся вредные для здоровья вещества. Между двумя частями находятся колосники, на них выкладывают брикеты (прочитайте: «Экономные топливные брикеты своими руками»), а воздушные потоки сквозь дрова поднимаются вверх.

Характеризуется пиролизная установка своими руками высоким аэродинамическим сопротивлением. По этой причине ей требуется принудительная тяга. Когда котел небольшой, для этих целей используют вентилятор. Если планируется задействовать большой пиролизный агрегат, желательно установить мощный дымосос.

Преимущества пиролизного отопительного оборудования

На эффективность функционирования отопительного оборудования влияет ряд факторов:

  • температура внутри дома и на улице;
  • степень утепления строения;
  • проектное решение создания отопительной системы и то, насколько оно правильно выполнено;
  • вид и состояние топлива.

схема пиролизного котла своими руками

Отличительные особенности, которыми обладают пиролизные котлы своими руками, изображенные на фото:

  • длительное тление дровяного топлива, приводящее к равномерному распределению тепла;
  • минимальная пожароопасность;
  • максимальный временной период, в течение которого дом обеспечивается комфортной температурой;
  • котел на одной закладке дров функционирует в течение 18-28 часов;
  • для отопления можно использовать любые древесные отходы (опилки, щепы и прочее), а также пластик и резину (посмотрите статью: «Отопительные котлы на опилках — существенная экономия»);
  • отсутствие сажи;
  • небольшая цена создания агрегата.

Чертежи пиролизных котлов

На этапе подготовки создания пиролизного агрегата необходимо:

  • изучить информацию относительно особенностей такой отопительной системы;
  • произвести точные расчеты, чтобы знать оптимальный вид горения;
  • также нужно иметь на самодельные пиролизные котлы чертежи.

самодельные пиролизные котлы чертежи

Местонахождение котла и количество материалов определяют на основе расчетов и чертежей, отображающих составляющие компоненты отопительной системы, включая элементы подачи теплоносителя, теплообменник и топку.

Имея на самодельный пиролизный котел чертежи и соответствующие расчеты, владелец дома или дачи может приступать к монтажным работам и последующему испытанию оборудования. Если все выполнено в соответствии с проектной документацией, то после завершения сборки котел способен запустить работу отопительной системы в течение максимум 45 минут.

Постройка пиролизного котла

Чтобы соорудить самодельные пиролизные котлы длительного горения из оборудования, инструментов и стройматериалов потребуются:

  • сварочный аппарат;
  • болгарка;
  • электрическая дрель;
  • шлифовальные круги, имеющие диаметр 12,5 и 23 сантиметров;
  • сейф с двумя дверцами;
  • огнеупорный кирпич;
  • 4-миллиметровый стальной лист;
  • электроды
  • дверцы, необходимые для топки и поддувала;
  • чугунные колосники (подробнее: «Какие бывают колосники чугунные для печи – виды, различия, размеры, правила использования»);
  • круглый прут;
  • вентилятор-дымосос;
  • профильные трубы;
  • асбестовый шнур;
  • терморегулятор;
  • болты и гайки.

Оригинальный вариант создания котла

Пиролизный котел можно установить даже, когда его труба выведена ниже уровня расположения крыши. Проблему решают путем монтажа дымососа. На расстоянии примерно 40 сантиметров от края дымохода устанавливают колено наружу раструбом. Если используется гофрированная трубка, колено подсоединяют к вентилятору, и тогда воздух будет нагнетаться в дымоход. Читайте также: «Печи длительного горения своими руками: схема».

Неплохой основой для котла станет несгораемый сейф из двух дверей. Избавившись от всего, что находилось внутри, дверцы заваривают, после чего делают 2 вставки. Для увеличения площади теплообмена в конструкцию вваривают полтора десятка труб.
После этого вырезают отверстие и монтируют топочную горловину. Внутри топки нижние углы обкладывают огнеупорным кирпичом для обеспечения распределения потоков воздуха через колосники.

изготовление пиролизного котла своими руками

Кожух для котла выполняют из оцинковки, в его нижней части находится поддувало и колосниковая решетка. Дверцу оборудуют трубой с поворотной заслонкой для первичного поступления воздуха. Вторичный воздух подается при помощи распределительной коробки, находящейся над топочной дверкой и соединенной с котлом тремя трубами, заведенными в агрегат строго горизонтально. С торца на трубах ставят заглушки, а снизу сверлят три ряда отверстий на расстоянии 22-25 миллиметров одно от другого диаметром 2-3 миллиметра.

Читайте так же:
Облегченный кирпич для перегородок

Рейтинг лучших пиролизных котлов длительного горения на дровах для отопления дома

Эффективный пиролизный котел длительного горения на дровах в большинстве российских регионов считается оптимальным выбором. Прибор можно устанавливать в местах, где нет возможности подключиться к магистральному газу либо наблюдаются проблемы со стабильной подачей электроэнергии, а используемое сырье – более доступный вид топлива (в отличие от пеллет).

Пиролизный котел длительного горения на дровах

Как появились пиролизные котлы длительного горения на дровах

Отопительные агрегаты подобного типа – относительно новое изобретение. Сначала пиролизный процесс стал применяться в промышленности. Использовать энергию горючих газов для бытовых целей начали не сразу. Только в 2000 г. в Вильнюсе проектировщик Эдмунтас Штропайтис запатентовал новую систему отопления, ставшую самой продвинутой.

Разновидности оборудования

Пиролизные твердотопливные котлы бывают нескольких типов.

Приборы классифицируют по виду сырья:

  1. Дровяные агрегаты. В них можно засыпать до 20% другого твердого топлива. Но делать это постоянно не рекомендуется, поскольку при сгорании угля образуется шлак, который сложно убрать.
  2. Комбинированные. Котлы могут работать на угле (в основном используется бурый) в сочетании с дровами. Но также применяется каменный, есть возможность установить специальную пеллетную горелку.

Разновидности

В комбинированных моделях по стандарту предусмотрены 2 камеры, размешенные друг над другом.

Устройство отопительных приборов пиролизного типа

В котлах с принудительной подачей воздуха есть 2 отсека, которые расположены по-разному. В первую камеру загружают твердое топливо. Доступ кислорода дозируется. Сначала он нужен, чтобы началось горение, затем подается в минимальном количестве, чтобы поддерживать тление сырья. В ходе процесса выделяются пиролизные газы, которые поступают во вторую камеру. Там осуществляется их дожиг, в большом количестве выделяется тепло. Его хватит, чтобы обеспечить обогрев частного дома.

В котлах с принудительной подачей кислорода основными элементами считаются:

  1. Топочная камера для твердого сырья.
  2. Вентилятор, с помощью которого нагнетается воздух (общий объем последнего делится на 2 потока).
  3. Вторичный отсек для пиролизных газов, который находится под топочной камерой.
  4. Специальная форсунка, расположенная между отделами. Она делается из огнеупорного состава, который по своим характеристикам близок к шамотному кирпичу.

Устройство отопительных приборов

Существуют котлы с естественной подачей кислорода. Топочная камера располагается в нижней части агрегата, а отсек дожига находится над ней. Воздух в отделы поступает естественным образом через заслонки. Последние помогают регулировать и подачу кислорода.

Технические характеристики

Основные сведения о котлах с водяным контуром указаны в документации, которую прилагает производитель. Однако на рынке есть самодельные приборы, параметры которых нигде не зафиксированы. При наличии навыков каждый владелец дома теоретически сможет сделать оборудование своими руками, если найдет соответствующий материал (листовой металл, шамотный кирпич) и температурные датчики. Но эффективность работы и уровень безопасности у аппаратов будут ниже, чем у заводских изделий.

В пиролизных котлах КПД, по сравнению с другими моделями, относительно невысок и составляет 87-90%.

Но при этом они отличаются эффективностью, поскольку топливо сгорает практически полностью, с минимальным количеством отходов: 1 закладки дров достаточно минимум на 8-12 часов.

Принцип работы

В основе функционирования агрегатов – пиролиз, т.е. процесс, происходящий при температуре +270…+700°C. Он характеризуется выделением большого количества тепла, за счет которого топливо дополнительно подсушивается, что способствует полному его сгоранию.

Принцип работы

При работе выделяются газы. Их сжигание тоже позволяет получить тепловую энергию. При этом они активно взаимодействуют с углеродом, что исключает образование вредных примесей.

В дальнейшем смешивание кислорода с пиролизным паром при необходимой температуре приводит к сгоранию последнего для получения тепловой энергии.

На выходе дым содержит только водяной пар и углекислый газ, выбросы оксида углерода в атмосферу снижаются.

Преимущества и недостатки

У котлов такого типа есть свои преимущества и недостатки.

Из основных достоинств выделяют:

  • возможность получения дополнительной тепловой энергии, поскольку сырье сгорает практически полностью, а газы отличаются высокой температурой;
  • отсутствие большого количества сажи и вредных веществ, которые часто возникают при работе твердотопливных котлов;
  • длительный период работы на 1 загрузке;
  • регулирование мощности оборудования.

Преимущества котлов

Кроме того, пиролиз – это процесс, который легче поддается автоматизации, чем стандартное горение. Это означает, что и повысить безопасность работы оборудования проще.

Среди недостатков пользователи отмечают высокую цену по сравнению с другими твердотопливными котлами. Кроме того, пиролизные аппараты отличаются сложной конструкцией и габаритами. Весят приборы на 30-35% больше, чем классические модели на газе и других видах сырья.

Рейтинг лучших пиролизных котлов

Качественные агрегаты выпускают российские и зарубежные производители. Среди отечественных марок популярна компания «Гейзер». Котлы бренда изготавливаются с применением современных технологий.

В модельный ряд входят приборы мощностью от 10 до 60-100 кВт. Оборудование работает на дровах, угле и брикетах. КПД большинства агрегатов составляет 85-87%. Гарантия на оборудование предоставляется на 2 года. Все модели относятся к категории энергонезависимых. Для бытового использования подходят Гейзер ВП-6 и ВП- 15.

Читайте так же:
Отличие кирпича пустотелого от поризованного

Из отечественного оборудования популярны напольные одноконтурные аппараты «Буржуй-К Эксклюзив». Они применяются и в жилых помещениях (не только хозяйственных) благодаря эстетичному внешнему виду. В линейке представлены 3 модели – мощностью в 12, 24 и 32 кВт. Они так и маркируются – например, «Буржуй-К Эксклюзив-12».

Буржуй-К Эксклюзив

Из импортных котлов лучшей считается немецкая серия Buderus Logano S171 W. В модельный ряд входят приборы разной мощности, которые предназначены для частных домов, могут работать автономно или в связке с газовыми или электрическими агрегатами.

Особенности установки

Учитывая что пиролизные котлы отличаются большими размерами, для монтажа оборудования лучше подобрать соответствующее помещение. Некоторые модели, компактных размеров и с декоративной отделкой, можно ставить в жилых комнатах (при условии достаточной площади). Но в большинстве случаев рекомендуется устанавливать аппараты в подвале или на кухне – только не рядом с газовой плитой.

Должны соблюдаться нормативы в отношении расстояния до стен и других объектов – не менее 1 м. Кроме того, к котлу обеспечивается свободный доступ для загрузки топлива, осмотра корпуса, ремонта и т.д.

Установка котла

В помещении пол и стены отделываются с применением негорючих материалов. Под массивные агрегаты приходится делать бетонные основания. Дополнительно обустраивают качественную вентиляцию, дымоход.

Критерии выбора

На качестве котла экономить не надо, поскольку от этого напрямую зависят и эффективность работы прибора, и безопасность его эксплуатации.

Основные критерии выбора:

  1. Мощность оборудования.
  2. КПД. Этот показатель у качественных моделей составляет 87-90%. Особой разницы между ними нет, но при других равных условиях лучше выбирать более высокий коэффициент.
  3. Масса и габариты. Они влияют на то, где аппарат будет установлен.
  4. Материал, из которого сделан корпус. Во многих моделях последний изготавливают из котловой стали – достаточно толстой и выдерживающей высокие температуры. Она уступает по прочности чугуну, увеличивающему вес аппарата. Кроме того, стальной корпус лучше переносит механические деформации, его проще отремонтировать. Чугун, несмотря на прочность, считается хрупким металлом, поэтому просто заделать трещины не получится.

Многие владельцы домов приобретают одноконтурные модели. Они используются в связке с бойлером. В двухконтурных тяжело обеспечить одновременно и отопление, и ГВС. По своей эффективности они уступают первым.

Как правильно выбрать мощность котла

Нужно исходить из того, что для дома с высотой потолков до 3 м на каждые 10 кв.м площади нужен 1 кВт мощности. Но это не означает, что прибор на 15 кВт сможет обогревать помещение в 150 кв.м. Требуется учитывать теплопотери.

Последние зависят от вставленных в окна стеклопакетов, материалов стен и даже климатических условий. В основном при выборе дополнительно закладывают 10-15%, а в регионах с суровыми зимами – до 20% мощности. Специалист поможет сделать более точный расчет показателя.

Пиролизный котел своими руками — чертежи и видео

В последнее время всё большую популярность среди владельцев частных домов, магазинов и небольших производств, приобретают пиролизные котлы.

Этот вид твердотопливного отопительного оборудования является наиболее перспективным по целому ряду причин:

  • его коэффициент полезного действия составляет более 90 %;
  • топливо, сжигаемое в его топках, а речь идёт преимущественно о пеллетах, экологичное и дешёвое;
  • современные технологии делают возможным создавать настолько совершенные котлы, что их можно устанавливать даже в городских квартирах.

Учитывая всё это, не удивительно желание людей сделать такой агрегат своими руками. Итак, давайте разберёмся, можно ли в домашней мастерской изготовить исправно работающий пиролизный котёл.

Принцип работы твёрдотопливного котла

Этапы работы пиролизного котла

Этот агрегат в своей работе использует принцип разложения твёрдого органического топлива на кокс и пиролизный газ, с дальнейшим дожиганием последнего.

По сути, процесс образования тепла делится в таком котле на два этапа:

  1. Обычное горение твёрдого органического топлива в первой топке при недостаточной подаче кислорода (тление с выделением большого объёма пиролизного газа).
  2. Горение летучих веществ во второй топке.

Управление пиролизным котлом для отопления дома не сложнее, чем газовым или электрическим. Контроль процесса горения производит термостат и регулирует его интенсивность, открывая или прикрывая заслонку, через которую подаётся воздух в первую топку.

Своей экологичностью данный агрегат обязан тем, что большинство вредных веществ, золы и сажи остаётся в виде кокса в первой топке и не попадают в атмосферу.

Устройство и схема

Схема пиролизного котла

Схема пиролизного котла

Две камеры твердотопливного пиролизного котла могут располагаться по-разному, в зависимости от вида подачи воздуха в обе топки:

  • благодаря наличию естественной тяги;
  • с принудительной подачей воздуха при помощи вентилятора.

Установки, работающие на первом принципе, состоят из нижней первичной камеры сгорания и верхней вторичной, при этом воздух идёт снизу вверх.

Второй принцип предполагает размещение первичной камеры сверху, а вторичной — под ней, при этом воздух нагнетается сверху вниз.

Методика подвода воздуха к камерам горения

Схема пиролизного котла на естественной тяге

Схема пиролизного котла на естественной тяге

Особое внимание следует предъявить к таким показателям, как диаметр и высота дымохода, особенно это касается котлов, работающих на естественной тяге.

Читайте так же:
Каталог кирпича облицовочного одинарного

Её должно быть достаточно для преодоления сопротивления котла и дымоходной трубы, а также для создания разряжения внутри топки порядка 16 – 20 Па. Диаметр дымохода должен соответствовать выходному патрубку, а его высота составлять 5 и более метров.

Что касается принудительной подачи воздуха, то она может быть осуществлена по трём различным схемам:

  1. Установка нагнетательного вентилятора (самый дешёвый вариант).
  2. Установка дымососа на выходе из котла (наиболее безопасная конструкция, поскольку не допускает выброса пламени в сторону оператора при открытии дверей топки).
  3. Установка вентиляторов с обеих сторон (чаще применяется на котлах большой мощности).

Управление горением

Устройство автоматического пиролизного котла

Устройство автоматического пиролизного котла

Автоматика управления котлом должна быть по возможности более качественной, поскольку от её исправной работы зависит не только тепло в доме, но и безопасность жильцов.

Процессор способен управлять режимами продувки, насосом перекачивающим теплоноситель в системе отопления, оборотами вентиляторов, к нему можно подключать комнатный термостат. По желанию владельца можно переходить из автоматического режима управления на ручной и наоборот.

Форсунка пиролизного котла представляет собой щелевидный проём между камерами газификации и сгорания, через который принудительно осуществляется подача пиролизного газа.

Возможно, Вас также заинтересует статья о пиролизных печах для отопления.

Интересную статью о современных моделях пиролизных котлов читайте здесь.

Способы самостоятельного изготовления

Пиролизный котел из кирпича

Пиролизный котел из кирпича

В сети можно встретить массу вариантов изготовления пиролизных котлов из самых разных подручных материалов. Рассмотрим самые распространённые из них.

Первый вариант – это простой котёл из газового баллона. Казалось бы, округлые стальные ёмкости из достаточно толстой стали идеально подойдут для изготовления топок, тем более что мастеру самодельщику не просто придать нужную форму железному листу толщиной в 5 мм, а тут уже почти всё готово.

Но, к сожалению, ничего хорошего из этой затеи не выйдет. Обычная конструкционная сталь, применяемая для изготовления баллонов, не обладает необходимым уровнем жаропрочности и химической стойкости, поэтому стенки топок, сделанных из них, быстро прогорят.

Но найти применение баллону в отопительной системе все же можно. Из него выйдет отличный топливный резервуар для котла, работающего на отработке.

Второй вариант – пиролизный котел из кирпича. Такой пиролизник обладает коэффициентом полезного действия до 90%. Такой показатель достигается благодаря высокому уровню тепловой инерции кирпича, позволяющему поддерживать в камерах газификации и сгорания оптимальный температурный уровень вне зависимости от интенсивности протекания термохимических реакций внутри них.

Кроме того, кирпичный котёл можно переделать таким образом, чтобы вышло две камеры газификации. И сделать так, чтобы они работали на различном топливе для пирозольного котла – одна на дровах, а вторая – на угле.

Благодаря различной продолжительности газообразования, а также сдвигом во времени загрузки топлива можно добиться того, что котёл никогда не будет выстуживаться.

И третий вариант –минипечь, работающая на опилках, стружке, тряпье. Изготавливается из пары банок из-под консервов различного диаметра, вставленных друг в друга. В нижней баночке тлеет топливо, а в отверстия, пробитые ножом в днище верхней, затягивается пиролизный газ и сгорает там.

Материалы и инструменты

Набор инструментов и расходников зависит от того, какую разновидность котла было решено сделать.

К примеру, для того, чтобы изготовить цельнометаллический пиролизный котел длительного горения своими руками, понадобятся:

Сварочные аппараты

  • сварочный аппарат;
  • мощная «болгарка» с отрезными и шлифовальными кругами;
  • электрическая дрель;
  • электроды;
  • управляющая автоматика;
  • дутьевой вентилятор;
  • листовой металл толщиной в 3-4 мм;
  • набор толстостенных труб диаметром в 20, 32, 57 и 159 мм;
  • стальная полоса30Х4 мм 80Х5 мм;
  • стальная профтруба 60Х30Х2 мм и 80Х40Х2 мм;
  • шнур из асбеста;
  • стальной прут;
  • штамповочный кирпич;
  • схема котла.

Для кирпичного пиролизника понадобятся немного другие расходные материалы:

Шамотный кирпич

  • кирпич керамический;
  • кирпич шамотный;
  • стальной лист толщиной в 4 мм и более;
  • колосники из чугуна;
  • вентилятор наддува;
  • управляющая автоматика;
  • дверцы топки и поддува;
  • схема котла.

Нюансы сборки

В первую очередь следует составить подробный чертёж будущего агрегата. После чего подбираются или изготавливаются все детали котла, согласно разработанному чертежу.

Чертеж пиролизного котла. (Для увеличения нажмите)

Чертеж пиролизного котла. (Для увеличения нажмите)

  1. Для изготовления обеих камер лучше всего подойдёт легированная жаропрочная сталь, имеющая толщину не менее 5 мм, однако, для удешевления конструкции можно пользоваться и простой углеродистой сталью, только обязательно следует выложить нижнюю часть камеры газообразования и днище камеры сгорания, на которое направлен огненный факел, при помощи огнеупорного кирпича.
  2. Водяная рубашка, крышка, дверцы варятся из стали толщиной в 3 мм.
  3. Внутрь водяной рубашки следует поместить жаротрубный теплообменник, для изготовления которого идеально подходят бесшовные трубы, диаметром 48 либо 57 мм, выполненные из углеродистой стали.
  4. Обеим камерам следует придать по возможности более округлую форму, поскольку не отапливаемые углы существенно снижают КПД.
  5. Сопло форсунки выполняется в виде продольной щели, поскольку такая форма меньше способствует засорению золой, чем круг.

Советы от специалистов печного хозяйства

Людям, которые решили использовать для обогрева своих домов и сооружений пиролизные котлы, для их полноценной и продолжительной работы, следует выполнять ряд несложных правил:

Крепление дымохода к пиролизному котлу

Крепление дымохода к пиролизному котлу

  1. Дымоход лучше делать высотой от 5 до 7 метров и выше из сэндвич-труб.
  2. Впервые протапливать котёл следует с максимальной мощностью, на протяжении не менее 5 часов, при этом помещение должно хорошо проветриваться.
  3. Чистка дымохода проводится каждые пару месяцев.
  4. Укладывать дрова в камеру газообразования следует как можно плотнее.
  5. Чистка маленького котла проводится скребком либо щёткой из металла, а больших агрегатов – сжатым воздухом, с открытой дымовой заслонкой.
  6. Перед окончанием отопительного сезона топливо полностью выжигается, а, как только конструкция остынет, проводится чистка котла. Все движущиеся части смазываются.
Читайте так же:
Кирпич керамический эффективный двойной кашира

Самодельные пиролизные котлы пользуются всё большей популярностью по причине дороговизны подобных котлов, изготовленных в заводских условиях. Единственным недостатком таких агрегатов можно считать только их требовательность к подготовке топлива (его влажность не должна превышать 25%).

Ну, а в остальном изготовленный самостоятельно пиролизный котёл станет достойной альтернативой любому из представленных на рынке разновидностей готовых отопительных агрегатов.

Смотрите видео, в котором подробно показывается, как сделать пиролизный котел своими руками:

Пиролизный котел своими руками – как правильно сделать

Для создания пиролизного котла, работающего эффективно и безотказно, следует разобраться с процессами, происходящими в этом устройстве.

Пиролизом называется процесс разложения сложных веществ при воздействии высоких температур без привлечения дополнительных реагентов. Если упростить, то под воздействием нагрева происходит расщепление молекул на простые составляющие с меньшей массой. То есть при горении органического топлива в топке вещества, полученные в ходе пиролиза, сгорают легче, полнее, отдавая при этом большее количество тепла.

пиролизный котел своими руками

Принцип работы пиролизного котла

Пиролиз в чистом виде подразумевает разложение порции топлива при отсутствии доступа воздуха, который происходит в реторте. Газы, получаемые в процессе пиролиза, поступают в накопитель-ресивер и в зависимости от потребности используются. Такой принцип действия применялся в пиролизных установках, применяемых в автомобилях в период Второй мировой войны. При этом реторта нагревалась от тепла выхлопных газов.

Применение пиролиза в чистом виде имеет не высокий КПД, вследствие осаждения части горючих компонентов при остывании пиролизного газа. Эти составляющие способны поддерживать горение, но использование их в карбюраторе не представляется возможным. Также перед поездкой необходим нагрев реторты от внешнего источника тепла, а при движении следовало поддерживать давление в ней, чтобы было возможно тронуться при остановке.

пиролизный котел своими руками Пиролизный котел

В связи с тем, что дефицита твердого топлива не было ранее, и нет сейчас, конструкция автомобильных агрегатов основывалась на газогенерации. Этот процесс происходил следующим образом: после загрузки деревянных чурок происходил их розжиг, а затем медленное тление. Источником необходимой для пиролиза температуры было частично само топливо, а пиролизные газы направлялись непосредственно в карбюратор. Во время стоянки их стравливали в воздух. Преимуществом использования принципа газогенерации в подобных установках является наличие возможности топить при движении, используя при этом любое твердое топливо.

Абсолютно все современное пиролизное котельное оборудование является газогенераторным, что дает возможность иметь КПД на уровне 65-70%. При этом нет никакой ошибки в названии, так как свыше 90% энергии получается при пиролизном сгорании газов. По сути, пиролиз и газогенерация являются синонимами, обозначающими один и тот же процесс.

На заметку: принято считать котел пиролизным в случае наличия длительного процесса горения в нем твердого топлива. В них основное количество тепловой энергии вырабатывается при протекании процесса пиролиза. Масляные устройства длительного горения производят более 50% энергии за счет пиролиза легких фракций, а тяжелые при этом оседают в виде шлама. Таким образом, печи, работающие на масле называть пиролизными можно при очень большом допущении.

Терминология

Печники выражаются на собственном языке, который, порой, не понятен остальным людям. Так, хайло не является бранным словом, а представляет собой устье топки, сооруженное по определенной конструкции. Боров представляет собой горизонтальная часть дымохода, шибер – это заслонка, которая необходима для регуляции воздушных потоков и дыма. В случае пиролизного котла газоход и дымоход являются различными понятиями. В первом из них не происходит никаких процессов, а во втором продолжают происходить термохимические реакции.

пиролизный котел своими руками

Пиролизный котел в разрезе

Принципы работы

Все котлы, работающие по принципу пиролиза, функционируют одинаково:

  • В камере, где происходит газификация, идет процесс тления топлива. В нее поступает снаружи первичный воздух.
  • Некоторый объем кислорода, присутствующего в нем, тратиться на то, чтобы тление не прекращалось и обеспечивало требуемую для газификации температуру.
  • Проходящие хайло газы, выделяемые при пиролизе, перемещаются в камеру сгорания.
  • В нее же происходит поступление вторичного воздуха, и идет процесс горения пиролизных газов.
  • В присутствии катализатора, в качестве которого выступает углерод топлива, идет восстановительная реакция части пиролизного газа. Результатом ее является угарный газ и окислы азота. Этот процесс требует затрат тепловой энергии.
  • В камере дожигания компоненты, полученные при восстановлении, окисляются с выделением тепла.
  • Продукты горения, вступившие в реакцию, движутся по теплообменнику водогрейного регистра, а затем направляются в дымоход.
  • Для поддержания требуемой температуры, при которой происходит полное сгорание, служит специальная терморегулирующая система.

На заметку: если производить отбор тепловой энергии в процессе стадий работы аппарата, когда происходит газификация, сгорание и догорание, то существенно снижается КПД теплотехнического устройства. В ходе процесса, осуществляемого таким образом, имеет место образование газов, которые не только вредны, но и опасны. Количества тепла, циркулирующего в пиролизном котле, значительно больше, чем требуется для самоподдержания процесса. Поэтому проектирование пиролизных котлов для исполнения своими руками должно происходить с пониманием процессов, происходящих в нем, чтобы не создать не только неэффективное, но и опасное устройство.

Режимы работы пиролизного котла

Розжиг

На этом этапе нужно, чтобы шибер находился в открытом состоянии. Продукты горения движутся непосредственно в дымоход

Читайте так же:
Кирпич керамический полуторный полнотелый облицовочный

Рабочий режим

Устройство работает при закрытой заслонке, обеспечивая, таким образом, протекание процесс пиролиза. Создание тяги в газоходе достигается принудительным образом или естественным путем.

Догрузка топлива

В этот момент шибер закрыт, но тяга в газоходе еще присутствует на протяжении некоторого времени. Процесс пиролиза не заканчивается. Догрузка топлива должна осуществляться как можно быстро, так как в противном случае оно может просто сгореть.

пиролизный котел своими руками

Принцип работы

Преимущества и недостатки

К преимуществам пиролизных котлов относят:

  • Принцип действия устройства позволяет высокого достичь КПД до 85%, так как топливо сжигается практически без остатка.
  • Суточная загрузка топлива производится не более двух раз в сутки.
  • Экономия топлива достигается возможностью производить регулировку подачи тепла в отапливаемое помещение.
  • Экологичность отопительного прибора.

Пиролизные котлы, применяемые в быту, являются требовательными агрегатами:

  • Обезводненное топливо свыше 30% резко снижает КПД. Это объясняется необходимостью расходовать дополнительно энергию на испарение и разложение водяного пара.
  • Технические характеристики котла, полученные расчетным путем, могут быть достигнуты только в случае применения топлива, которое имеет в своем составе значительное количество сложных органических соединений.
  • В процессе горения образуется сильная струя газов, которая обладает высокой химической активностью. Этот фактор обуславливает необходимость использования для устройства камеры сгорания высококачественных материалов.
  • Небольшой предел регулировки по мощности. Предел форсирования котла составляет максимум 50%.
  • Существенная стоимость.

Стандартное устройство пиролизного котла

пиролизный котел своими руками Пиролиз

Конструкция пиролизного котла предусматривает наличие двух камер сгорания. Такая особенность устройства позволяет максимально полно использовать эффект пиролиза.

Первая камера служит для загрузки топлива и его пиролиза. В ней идут процессы разложения органических соединений, в результате чего образуется зола и пиролизные газы, которые перемещаются во вторую камеру.

Камеры между собой разделяются при помощи колосника.

Кроме этого, характерной особенностью пиролизного котла является создание верхнего дутья. В связи с тем, что процессы в топке сопровождаются повышенным аэродинамическим сопротивлением, возникает необходимость в организации принудительной тяги. Для этой цели применяются дымососы или вентиляторы.

Установка и требования к конструкции: рекомендации специалистов

Высокий уровень пожароопасности этого теплотехнического агрегата подразумевает выполнения ряда требований при монтаже пиролизного котла:

  • Размещаться котельное оборудование должно в отдельном специально предназначенном для него помещении.
  • Для безопасной эксплуатации необходимо соорудить вентиляционное отверстие площадью 100 кв. см.
  • Установка котла должна осуществляться на фундамент, выполненный из кирпича или бетона.
  • Должна быть обустроена защита топочных камер из листовой стали.
  • Обязательно должно иметься свободное пространство между предметами мебели, стенами и кожухом котла минимум 200 мм.
  • Необходимо провести мероприятия по утеплению дымохода. При невыполнении этого условия потери тепла неизбежны. Кроме этого, отсутствие надежной теплоизоляции станет причиной повышенного износа и поломок устройства из-за возникновения нагара и конденсата.

Пиролизный котел своими руками

Рост популярности пиролизных котлов обусловлен рядом преимуществ этого отопительного прибора, одним из которых, помимо всего прочего, является независимость от снабжения жилища газом. Высокая стоимость заводских экземпляров техники дало толчок к изготовлению пиролизных котлов своими силами.

Выбираем инструменты и материалы

Перед сборкой пиролизного котла необходимо определиться с типом устройства, его конструктивными особенностями и подобрать подходящий типовой проект конструкции.

Для создания пиролизного котла потребуются:

  • стальная толстостенная труба;
  • листовая сталь толщиной 4 мм;
  • профильные трубы;
  • круглый прокат диаметром 20 мм;
  • вентилятор центробежного типа;
  • шамотный кирпич;
  • терморегулирующая автоматика;
  • гайки, болты, шайбы.

Минимальный набор инструментов для сборочных работ состоит из:

  • сварочный аппарат для дуговой электросварки;
  • болгарка;
  • электродрель;
  • комплект слесарных инструментов.

Схема сборки

Для определения точного количества материалов для пиролизного котла необходимо воспользоваться чертежами, которые можно найти в справочной литературе. Не имеет смысла самостоятельно создавать конструкцию устройства, достаточно подобрать наиболее подходящую из уже имеющихся. В схеме пиролизного котла должны быть обозначены: топка, теплообменник и организация подачи воды.

пиролизный котел своими руками

Схема сборки

Пиролизная печь как альтернатива котлу

Специалисты считают, что изготовление пиролизных котлов малой мощности нецелесообразно. Поэтому в домах с небольшой площадью при отсутствии возможности электрического или газового отопления, подходящим вариантом является сооружение пиролизной печи. Принцип работы такого устройства подобен тому, что используется в котлах при сгорании твердого топлива.

Сооружение классического варианта печи из кирпича, оборудованной водяным контуром является хорошим техническим решением проблемы организации отопления. Подобная конструкция объединяет преимущества двух агрегатов: традиционной печи и котла длительного горения.

пиролизный котел своими руками

Пиролизная печь

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector