Как сделать надежный пиролизный котел своими руками

Качественное, доступное отопление дома можно обеспечить с помощью покупного котла, построенного самостоятельно. Конструкция по силам опытному мастеру, поможет сэкономить.

Как работают пиролизные печи

Конструкция таких печей увеличивает эффективность работы обогревателя в несколько раз. Достигается это благодаря совмещению двух этапов горения:

  • сначала в топочной камере, где нет доступа кислорода, сгорает топливо, выделяя тепло и испаряя летучий газ;
  • затем сгорает и газ, смешиваясь во второй камере с остатками воздуха.

Таким образом, удается довести КПД газогенераторной печи до 90–95%.

Принцип действия котла основан на сухой перегонке, т. н. пиролизном горении, отсюда и название. Поскольку при работе достигаются высокие температуры, вредные примеси и газы сгорают почти полностью, делая процесс горения более экологичным. Углекислого газа выделяется втрое меньше, чем при традиционном сжигании дров или угля. К минимуму сводится и образование золы с сажей, поэтому чистить котлы придется реже.

Как работают пиролизные печи

Имеются и другие преимущества печей длительного горения:

  • быстро выходит на требуемый температурный режим;
  • позволяет использовать не только дрова, но и иные виды топлива;
  • способны работать до 10 часов на одной закладке топлива;
  • смастерить печь можно своими руками.

Однако существуют и недостатки, с которыми придется считаться:

  1. В дымоходе постоянно скапливается конденсат, который нужно собирать в специальном накопителе.
  2. При монтаже придется повозиться, подбирая диаметр входной трубы и дымохода. Требуется качественная тяга.
  3. На разогрев затрачивается четверть загруженного топлива.
  4. Резко прервать работу печи не удастся. Из-за вторичного воздуха топливо будет тлеть долго.

Пиролизная печь из кирпича своими руками: схема и инструкция по изготовлению

Свернуть

Попробуем разобраться, что представляет из себя кирпичная пиролизная печь, как ее построить собственными руками.

Устройство и принцип работы

Начинается строительство с разработки проекта.

Пиролизная печь из кирпича своими руками — задача не из легких. Внутри все перегородки делаются из шамотного кирпича. Это вызвано большой температурой горения — до +12000 C.

Обратите внимание

Саму печь, в целях экономии, сделаем из простого огнеупорного керамического кирпича. С эстетической точки зрения, такая печь не уступает аналогам. Такая пиролизная печь, может выглядеть как камин  и занимать центральное место в интерьере.

Такая печь в сауне — настоящая находка. Не боится воды, эффективно расходует топливо, долго сохраняет и отдает тепло. Кроме того, в качестве топлива часто используют отходы: опилки, мусор. Это еще больше увеличивает экономию.

Материалы для работы

Пиролизная печь из кирпича своими руками: схема и инструкция по изготовлению

Для строительства кирпичной пиролизной печи длительного горения своими руками, нам понадобятся такие материалы:

  • огнеупорный керамический кирпич — 400 шт;
  • шамотный кирпич — 100 шт;
  • сталь листовая 6х1,5 м, толщина не менее 4 мм — 9 м2
  • чугунная колосниковая решетка стандартного размера— 3 шт;
  • бетон В12,5 — 0,12 м3
  • вентилятор, мощность минимум — 300Вт;
  • терморегулятор;
  • дверца для поддувала;
  • дверца для топки;
  • металлические трубы;
  • металлический профиль;
  • готовая высокотемпературная смесь для кладки — 470 кг;
  • электроды;
  • высокотемпературный датчик.

Необходимые инструменты

Необходимый инструмент найдется у каждого домашнего мастера. Нам потребуются:

  • Сварочный инвертор,
  • Угловая шлифовальная машинка,
  • Бетономешалка,
  • Дрель,
  • Сверла,
  • Уровень,
  • Отвес,
  • Металлический угольник,
  • Прочие инструменты.

Инструкция по изготовлению

Порядовка пиролизная печи из кирпича

Видео

Определение с параметрами проекта

Точного определения данному понятию нет. Соответствующее оборудование появилось, как ответ на требования потребителей повысить уровень комфорта в процессе эксплуатации, увеличить выработку тепла в расчете на единицу использованных энергетических ресурсов.

Основным недостатком классических котлов является необходимость регулярного добавления топлива в топку. Сложности создают также следующие факторы:

Определение с параметрами проекта
  • высокая интенсивность горения;
  • сложность оперативной регулировки и контроля этого процесса;
  • неполное использование тепла, которое удаляется вместе с дымом через систему вентиляции.

Для поддержания работы обычного котла лучше иметь рядом достаточный запас дров

Разные конструкции

Определение с параметрами проекта

Для решения отмеченных выше задач используют различные решения. Чтобы не закладывать часто новые порции топлива увеличивают размеры топки. Сделать процесс горения равномерным помогает размещение сверху прижимного устройства, дозированная подача воздуха.

Создать чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками будет проще после подробного изучения стандартной конструкции:

  • В начальном положении прижимное устройство (10) находится в верхнем положении.
  • Через дверцу (6) в топку загружают крупную партию дров.
  • После поджигания происходит регулируемый механическим приводом (16) процесс горения.
  • Свежий воздух подается нагнетателем через телескопическую полую внутри штангу. Он распределяется равномерно через прижимной диск (10).
  • Подача кислорода сверху обеспечивает постепенное сгорание топлива, слоями.
  • Золу после завершения цикла удаляют через нижнюю дверцу (13).
  • Для поднятия диска (10) в верхнее положение используют лебедку (2) с электроприводом.
Определение с параметрами проекта

В следующей конструкции топливо можно подкладывать по мере необходимости. Здесь использована технология пиролиза. Она характерна дозированной подачей кислорода и низкой интенсивностью горения. Тлеющие дрова выделяют горючий газ. Он сгорает в дополнительной камере.

Пиролизный котел

Эта установка полноценно использует топливо. В продуктах сгорания содержится минимальное количество сажи. Сложной является оптимальная регулировка рабочих процессов.

Определение с параметрами проекта

Газовые и дизельные агрегаты лишены упомянутых недостатков по причине простоты дозирования соответствующих видов топлива. Подобный результат можно получить, если использовать специальным образом спрессованные гранулы из отходов деревообработки, шелухи семечек, иного горючего сырья.

Читайте также:  Воздушный солнечный коллектор — самостоятельный монтаж

Пеллетный котел

В данном варианте гранулы (пеллеты) засыпают в бункер, откуда они подаются шнековым механизмом в топку. Понятно, что такая конструкция позволяет при необходимости быстро увеличивать и уменьшать подачу топлива. Гибкое изменение производительности котла пригодится для оптимизации работы при изменении внешней температуры, подключении дополнительных потребителей. С гранулами не слишком сложно работать при транспортировке, хранении.

Определение с параметрами проекта

Теплообменник для подогрева воды

Повышают эффективность котлов с помощью сложных структур выходных узлов. В таких конструкциях повышается температура теплоносителя. Аналогичные функции выполняют полые стенки корпуса.

Статья по теме:

Котлы длительного горения на дровах для дома. Необходимость часто подбрасывать дрова весьма неудобна. Однако есть котлы, которые требуют внимание раз в сутки. Подробнее в отдельной публикации.

Определение с параметрами проекта

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками

Прежде чем искать соответствующую документацию, необходимо точнее определиться с конструкцией. Предпочтительной является первая схема твердотопливного котла длительного горения, своими руками ее будет создать проще.

Принципиальная схема котла

Определение с параметрами проекта

Для отопления сравнительно небольшого частного дома с общей площадью 150-250 м. кв. достаточно будет следующих размеров:

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками

При высоте чуть более 1,5 метра и ширине около 40 см не сложно будет найти подходящее место для установки. Но надо учитывать необходимость создания технологических проходов для обслуживания. Понадобится свободное пространство сверху для монтажа лебедки и другого оборудования.

Определение с параметрами проекта

Конструкторскую документацию можно создать без соблюдения стандартов

Для реализации частных проектов не обязательно соблюдению ГОСТов. Но чем подробнее получился чертеж твердотопливного котла длительного горения своими руками, тем проще будет исключить ошибки на ранних стадиях.

Обратите внимание! Не забывайте, что комплект рисунков с размерами надо дополнить списком изделий, которые надо будет приобрести отдельно. Включите в него комплектующие детали фабричного производства, инструменты, расходные и материалы, строительные перчатки и другие индивидуальные защитные средства.

Определение с параметрами проекта

При удалении большого количества ржавчины перед окраской может понадобиться респиратор

Принцип работы

Принцип работы твердотопливных котлов длительного горения заключается в сжигании того или иного вида топлива способом верхнего либо верхне-нижнего горения. При происхождении данного процесса происходит увеличение длительности горения топлива, а также количество выделяемых калорий тепла.

Схема внутреннего устройства и чертежи

Принцип работы

В твердотопливном котле отсутствует специальный колосник с зольником, а внизу находится закрытый поддон. Таким образом, нельзя допустить горение топлива в нижней части топки. Последняя построена в форме цилиндра.

Поток воздуха подается сверху, после чего распределитель воздуха разделяет его по всему объему. Распределитель является подвижным – опускается и поднимается.

Верхняя часть топки предназначается для накопления продуктов сгорания и частичек золы. От зоны первичного сгорания они отделяются огромным металлическим диском. При входе в камеру есть автоматический регулятор тяги, представляющий собой прибор для определения температуры теплоносителя, по которой регулируется скорость истечения газа. В качестве теплообменника используется полностью весь корпус.

Кроме того, в конструкции есть места для подключения подаваемой воды, обратной воды, термометра, регулятора тяги. Надежность обеспечивается благодаря теплоизоляционной оболочке.

Принцип работы

Чертежи пиролизного котла длительного горения с водяным контуром:

Как сделать своими руками котел твердотопливный длительного горения: чертежи и схемы

Перед тем, как начать изготовление котла, необходимо определиться с его конструкцией. Ее выбор зависит от назначения агрегата. Если он предназначен для отопления небольшого хозяйственного помещения, гаража или дачного домика, то делать в нем водяной контур не обязательно. Обогрев такого помещения будет происходить непосредственно от поверхности котла, путем конвекции воздушных масс в помещении, как от печи. Для большей эффективности можно устроить принудительное обдувание агрегата воздухом при помощи вентилятора. При наличии системы жидкостного отопления в помещении, необходимо предусмотреть устройство в котле контура в виде змеевика из трубы или другой аналогичной конструкции.

Схема подключения твердотопливного котла к системе отопления

Выбор варианта зависит и от типа твердого топлива, которое нужно будет использовать. Для отопления обычными дровами требуется увеличенный объем топки, а для применения мелких топливных гранул можно устроить специальную емкость, из которой гранулированное топливо подается в котел автоматически. Для изготовления котла твердотопливного длительного горения своими руками, чертеж можно взять и универсальный. Он подойдет для любого вида используемого твердого топлива.

Чертеж твердотопливного котла длительного горения мощностью 25/30/40 кВт

Расскажем пошагово, каким образом и из каких деталей можно сделать котел отопления на твердом топливе длительного горения по предложенной схеме:

  • подготовим место, где будет установлен будущий агрегат. Основание, на котором он будет стоять, должно быть ровным, прочным, жестким и огнеупорным. Лучше всего для этого подойдет бетонный фундамент или толстая чугунная либо стальная плита. Стены нужно обить тоже огнеупорным материалом, если они деревянные;
  • собираем весь необходимый материал и инструменты: из которых нам понадобиться аппарат для электродуговой сварки, болгарка и рулетка. Из материалов: листовая 4-мм сталь; 300 – мм стальная труба со стенками 3 мм, а также другие трубы 60 и 100 мм диаметром;

Строение и принцип работы твердотопливного котла

  • для того, чтобы изготовить котел на твердом топливе длительного горения, нужно из большой 300 – мм трубы вырезать кусок длиной 1 м. Можно и немного меньше, если в этом есть необходимость;
  • из стального листа вырезаем дно по диаметру трубы и привариваем его, снабдив ножками из швеллера длиной до 10 см;
  • распределитель воздуха выполняем в виде круга из листа стали с диаметром на 20 мм меньшим, чем труба. В нижнюю часть круга приваривается крыльчатка из уголка с размером полки 50 мм. Для этого можно использовать и швеллер аналогичного размера;
  • сверху в середину распределителя привариваем 60 – мм трубу, которая должна быть выше котла. В середине диска распределителя прорезаем отверстие по трубе, так, чтобы был сквозной туннель. Он нужен для подачи воздуха. В верхней части трубы врезается заслонка, которая позволит осуществлять регулировку подачи воздуха;
Читайте также:  Как сделать буржуйку на отработанном масле для гаража?

Схематическое изображение устройства котла, работающего на твердом топливе

  • в самой нижней части котла изготавливаем небольшую дверку, снабженную задвижкой и петлями, ведущую в зольник для удобства удаления золы. Сверху в котле прорезаем отверстие для дымохода и привариваем в это место 100 – мм трубу. Вначале она идет под небольшим углом вбок и вверх на 40 см, а потом строго вертикально вверх. Проход дымохода через перекрытие помещения должен быть защищен по правилам противопожарной безопасности;
  • заканчиваем сооружение котла отопления на твердом топливе длительного горения изготовлением верхней крышки. В ее центре должно быть отверстие для трубы распределителя потока воздуха. Прилегание к стенкам котла должно быть очень плотным, исключающим попадание воздуха.

Чертеж с размерами для создания твердотопливного котла своими руками

Котел длительного горения — вид в разрезе

Сборка котла: пошаговая инструкция

Чтобы своими руками сделать надежный и эффективный пиролизный котел, придерживайтесь инструкции и выполняйте все последовательно. Как правило, для изготовления такого оборудования применяется схема, в соответствии с которой устройство загрузочного отверстия осуществляется чуть выше, чем у обыкновенного твердотопливного котла отопления. Выше устанавливается ограничитель, необходимый для контроля количества поступающего воздуха. По данному ограничителю также можно определить, когда придет время для следующей загрузки порции дров или брикетов.

Схема пиролизного котла длительного горения.

Для самостоятельного изготовления пиролизного котла отопления можно использовать различные методы, но наибольшее распространение ввиду своей простоты, удобства и эффективности получил тот, согласно которому для изготовления агрегата нужно использовать толстостенную трубу из высококачественной стали высотой порядка 900 мм и диаметром 350 мм.

Такая конструкция обязательно оснащается ограничителем. Благодаря этому ограничителю к топливу будет поступать ровно такое количество кислорода, которое необходимо для активизации процесса пиролиза. В результате будет происходить не горение, а лишь тление топлива, что позволяет существенно сэкономить. Ограничитель устанавливается внутри конструкции. Для его изготовления используется труба длиной чуть больше высоты самого котла. Диаметр трубы — до 70 мм. С нижней стороны трубы к торцу нужно приварить стальной диск. Подберите диск такого диаметра, чтобы он был меньше диаметра отопительного котла примерно на 40-50 мм.

Сверху на твердотопливный котел монтируется крышка. Именно через нее и будет проведен ограничитель. Шток этого ограничителя должен быть немного меньше, чем диаметр самой трубы. Благодаря этому появляется возможность ограничения количества кислорода, поступающего в камеру горения.

Монтаж пиролизного котла.

При сборке котла нужно учитывать еще один очень важный момент, связанный с особенностями установки дополнительной трубы. Она должна быть установлена так, чтобы обеспечивалось ее свободное перемещение внутри бака. Только в этом случае будет обеспечена равномерная подача воздуха в каждый слой загруженного топлива. Не менее важным моментом является глубина, на которую труба входит в бочку. Если труба будет расположена слишком низко, то топливо будет сгорать очень быстро. Максимальная эффективность достигается тогда, когда топливо горит лишь сверху, а все остальные его слои, расположенные ниже, только тлеют.

Вы можете оснастить свой пиролизный котел грузом — крыльчаткой с лопастями. Благодаря этому обеспечится постепенное оседание топлива в процессе горения, что существенно увеличит период сгорания одной загруженной порции — до 50-60 часов.

В котле немного выше половины его высоты нужно сделать отверстие. Лучше, чтобы оно было прямоугольным, так удобнее. Именно в это отверстие вы и будете закладывать топливо. Изготовьте для него дверцу из стали с накладкой. Также нужно сделать прямоугольное отверстие для удаления остатков (золы, пепла). Оно должно быть немного меньших размеров. Делайте его ниже основного отверстия.

Принцип работы пиролизного котла.

К агрегату присоединяется трубопровод. Он должен быть выполнен в форме своеобразной петли, размещенной внутри. По данному трубопроводу будет проходить теплоноситель. Там он нагреется и поступит в отопительную систему, обеспечив обогрев помещения. Чтобы поток теплоносителя (воды) можно было регулировать, возле котла следует установить кран.

В процессе установки котла длительного горения обязательно обустраивается дымоход, посредством которого будет удаляться дым и горячий воздух.

Чтобы самодельный пиролизный котел работал достаточно долгое время и с максимальной эффективностью, в процессе эксплуатации нужно следить за его техническим состоянием и поддерживать его на должном уровне. Время от времени проверяйте сварные швы и обязательно очищайте внутреннее пространство агрегата от золы и копоти.

После того как котел будет готов, нужно выполнить его первый запуск и определить КПД. вы можете сделать это безо всяких дополнительных устройств и оборудования, просто оценив состояние дыма, который выходит из трубы. Если дым не будет иметь характерного неприятного запаха угарного газа, можно сделать вывод, что оборудование, созданное своими руками, имеет достаточно высокий КПД.

Советы специалистов по топке котла

Давайте посмотрим, что говорят профессионалы в отношении выбора оптимального вида топлива.

Читайте также:  24 идеи отделки стен на кухне декоративным камнем и обоями

Так, при топке древесиной будет образовываться много дыма. Чтобы избавиться от сопутствующих этому неудобств, по краям загрузки нужно укладывать поленья более крупного размера, а в центр класть мелкую растопку.

В густонаселенных местностях рекомендуется воздерживаться от использования торфа, т.к. в процессе его сжигания выделяется большое количество углекислого газа и в атмосферу выводятся различные крупные частицы, что вряд ли понравится соседям.

Для эффективного использования антрацита нужен сильный очаг. Мощности пиролизного котла обычно не хватает для полного сжигания такого топлива. Чтобы уменьшить расходы, отсеивайте от пепла крупные уцелевшие фрагменты и используйте их повторно.

Таким образом, владея навыками работы со сваркой и следуя приведенным рекомендациям, вы сможете самостоятельно изготовить эффективный, надежный, безопасный и экономичный пиролизный котел.

Работа котла

Удачной работы!

Видео – Пиролизный котел своими руками

Описание и принцип работы пиролизного котла

Пиролизный котел — это один из видов источников отопления жилого дома. В качестве топлива для него можно использовать:

  • Обычные дровf (различных пород древесины);
  • Прессованный брикет;
  • Отходы пиломатериалов;
  • Древесные опилки (прессованные и рассыпные).

Их использование довольно популярно во многих Российских регионах, ими все чаще заменяют обычный дровяные котлы.

Несмотря на схожесть с привычным твердотопливным котлом, принцип действия пиролизного немного отличается. Чем же они так популярны и хороши, а так же можно ли изготовить пиролизный котел своими руками, давайте попробуем разобраться.

Конструкция котла довольна проста, делится она на две камеры:

  1. Камера загрузки и горения дров, где происходит их пиролизация;
  2. Камера сжигание пиролизационных газов.

Обе камеры разделены колосником, на котором сверху располагаются дрова. Движение воздуха в камере происходит сверху вниз. Такой способ двухкомпонентного разложения дров является более эффективным, хотя встречаются пиролизные котлы с располагающейся камерой сжигания газов сверху.

Пиролизный котел длительного горения — принцип работы сжигания топлива

Работает такой котел по принципу пиролизного сжигания топлива. По другому процесс можно назвать сухой перегонкой. При температуре в камере парой достигающей 800°-900°С, испытывая недостаток кислорода, происходит термическое разложение дров на: уголь и пиролизный газ.

  1. Из первой камеры образовавшийся газ поступает в другую, где он воспламеняется смешавшись с кислородом доводя температуру к 1100°-1200°С.
  2. Сгораемые газы нагревают теплообменник, откуда горячая вода дальше поступает в отопительную систему, а продукты горения газа выходят через дымоход.

Таким образом можно сказать, что основная энергия для теплоносителя получается не при горении дров, а при сжигании их газов.

Устройство котла

Принципиальная разница стандартного и пиролизного котла заключается в том, что в первом варианте 1 камера сгорания, а во втором – 2, между которыми пролегает колосниковая решетка, в нижней сгорают собственно топливо и твердый остаток, а в верхней – пиролизные газы. Именно такая организация топочных камер позволяет оптимизировать процесс, увеличить время сгорания топлива и максимально увеличить эффективность.

Процесс пиролиза возможен только при ограниченном доступе воздуха, когда топливо не горит, а фактически тлеет, выделяя большее количество газа.

К числу особенностей пиролизного котла относится и повышенное аэродинамическое сопротивление в дымоходе за счет отсутствия воздуха и реакции углерода с пиролизным газом. Принудительную тягу обеспечивает электровентилятор, собственно, именно по этой причине пиролизные котлы и относятся к категории энергозависимого оборудования.

Соблюдение правил техники безопасности

При монтаже пирозлизного газогенератора, необходимо строго соблюдать требования пожарной безопасности:

  1. Устанавливать оборудование можно только в отдельном нежилом помещении.
  2. Отопительный агрегат необходимо поставить на бетонное или кирпичное основание с ровной поверхностью.
  3. Габариты вентиляционного отверстия в сооружении должны быть не менее 100
  4. Котел устанавливать на расстоянии от стен минимум 25 см.
  5. Перед прибором на пол нужно постелить лист металла толщиной около 3 мм.
  6. Дымоход обязательно нужно изолировать утеплителем.

Это простые, но очень важные правила техники безопасности, которым нужно строго следовать, чтобы избежать неприятных и даже опасных ситуаций.

Таким образом, мы выяснили, что пиролизный котел длительного горения – это очень эффективное оборудование для отопления помещений, однако его стоимость не каждому по карману. Подходить к решению изготовления газогенератора своими руками нужно трезво и взвешенно. При сборке и вводе конструкции в эксплуатацию строго следуйте чертежам и правилам.

Тестирование, подключение к системе отопления

После сборки основной части, наложения финального шва, необходимо проверить герметичность. Достаточно залить в него воду. Будут выявлены грубые ошибки сварки. Более глубокие непровары останутся неизвестными, проявятся в самый неожиданный момент в ходе эксплуатации.

Для тестирования отопительного устройства, перед подключением к системе обогрева дома, нужно использовать опрессовочный насос. Можно создать нужное давление, выявить огрехи конструкции.

Используя опрессовочный насос, нужно создавать давление воды внутри не менее атмосфер. Если не даст течи в ходе проверки, то успешно будет служить при штатных атмосферах внутреннего давления.

Тестирование, подключение к системе отопления

Опрессовочный насос — дорогое оборудование, применение требует навыков. Приобретать ради одного раза непрактично. Проще, эффективнее обратиться к водопроводчику, мастеру, занимающемуся установкой отопительного оборудования.

После опрессовки, тестовой топки можно устанавливать на запланированное место, подключать к отопительной системе дома. Нужно включить в обвязку группу безопасности расширительный бак. Группа безопасности — манометр, показывающий давление в системе, автоматический клапан сброса воздуха, аварийный клапан.

Начало сборки