Робимо піролізний котел своїми руками: економне виготовлення і експлуатація
Проблема опалення при відсутності дешевої електроенергії та вугілля, як правило, вирішується за допомогою дров. У зв'язку з подорожчанням такого природного ресурсу, як природний газ, його використання може значно вдарити по сімейному бюджету. Люди, які зіткнулися з газифікацією своїх приватних будинків, починають шукати альтернативні джерела тепла. І на допомогу приходить піролізний котел своїми руками споруджений з доступних матеріалів - котел на дровах, що працює на максимально дешевому типі палива.
Піролізний котел призначений для опалення різних приміщень за допомогою спалювання деревини - пресованих брикетів, полін і відходів. За своєю будовою газогенераторний котел відрізняється від класичного твердопаливного обладнання, яке також спалює дрова. Чому вигідно встановлювати піролізний котел: принцип роботи допоможе в усьому розібратися!
Конструктивна схема і принцип дії піролізного котла
Топка в піролізних котлах ділитися на дві частини. У газифікують камері або камері завантаження (перша частина) при нестачі кисню горять і піролізу дрова, а гази, що виділяються догоряють в камері згоряння (друга частина), в яку здійснюється подача вторинного повітря. Відбувається мінімізація відведення тепла з камери завантаження.
Ці простору поділяються колосником, на якому знаходяться брикети. Первинне повітря зверху вниз проходить крізь шар деревини. Таким чином, головною відмінністю газогенеруючих котлів від інших побутових апаратів вважається верхнє дуття.
Топки таких конструкцій характеризуються підвищеним аеродинамічним опором, тому в більшості випадків їх тяга примусова. Іноді вона реалізується з технологічних міркувань за допомогою димососа, а не за рахунок дутьевого вентилятора, що більш характерно для невеликих котлів.
В основі функціонування котла на дровах лежить принцип термічного розкладання деревини, суть якого полягає в тому, що суха деревина здатна розкладатися на твердий залишок (вугілля) і летючу частину (газ) під впливом зовнішніх факторів.
Як працює піролізний котел
В ході процесу, який протікає в камері завантаження за умови високої температури і нестачі кисню, з ресурсу виділяється генераторний газ. Деревне газ проходить через сопло, змішуючись з вторинним повітрям і згораючи в камері при температурі близькій до 1200 градусів за Цельсієм. Гази, що йдуть проходять через конвективную частина теплообмінника, віддаючи робочого тіла своє тепло, а потім виводяться через димар.
Камера завантаження і згоряння піролізного котла мають вогнетривку футеровку, що істотно підвищує температуру всередині апарату і створює ідеальні умови для ефективного і якісного горіння дров.
Для спалювання дров сьогодні використовують різні пристрої: печі теплоакамулірующіе, котли повітряні і водяні. З усього обладнання піролізні (газогенераторні) котли представляють для споживачів найбільший інтерес. Головною відмінністю піролізних котлів від простих твердопаливних моделей є той факт, що горять в них не самі дрова, а й утворюється деревний газ. Під час спалювання взагалі не утворюється сажа, а зола з'являється в мінімальній кількості, тому апарат рідше потребує чищення.
Незаперечною перевагою піролізного котла виступає його здатність до підтримуванню заданої температури довше, ніж можуть традиційні котли, завдяки більш високому ККД і збільшеною завантажувальній камері. Деякі конструкції на одній закладці палива можуть працювати протягом доби.
Піролізний котел рідше потребує чищення
У відпрацьованих газах присутній менше канцерогенних речовин. У процесі горіння піролізний газ взаємодіє з активним вуглецем, тому на виході димові гази здебільшого є сумішшю водяної пари і вуглекислого газу.
Ще одна перевага газогенераторних котлів полягає в можливості регулювання потужності - 30 - 100%. Піролізні апарати здатні утилізувати деякі відходи, майже не забруднюючи навколишнє середовище. До подібних відходів відносять гуму, пластмаси і полімери. Але разом з цим котли на дровах вимогливі до палива, потребують електроживлення і мають великі габарити.
Час роботи котла на дровах вимірюється в широких межах залежно від багатьох факторів - температури на вулиці, потрібної температури в приміщенні, утеплення будинку, вологості і виду палива, точності проектування системи опалення. Але безперечно одне - газогенераторні котли набагато ефективніше традиційних.
У топці піролізного котла без нанесення шкоди атмосфері можна утилізувати гуму і полімери
При спалюванні дров, в тому числі і вологих, не вийти досягти таких високих температур, як при горінні отриманого з них деревного газу. До того ж для горіння газу потрібно менше вторинного повітря, завдяки чому підвищується температура, а тому зростає час і ефективність горіння. Крім цього, процесом спалювання піролізного газу управляти легше.
Для спалювання застосовується деревина, що має довжину 380 - 450 міліметрів і діаметр від 100 до 250 міліметрів. Паливні брикети повинні мати такий розмір - 30 на 300 міліметрів. Дрібні деревні відходи і тирсу можна спалювати одночасно з дровами, але брати їх варто не більше 30% від обсягу завантажувальної камери. Такі котли можуть спалювати деревину, яка відрізняється вологістю до 40%.
Паливо для піролізного котла
Опалювальні котли з піролізного спалювання дров останнім часом стають більш популярними, тому що знімається залежність від нестабільних тарифів на природний газ. Безумовно, на ринку є хороші газогенераторні апарати з непоганими характеристиками, але їх вартість ще досить висока, що і бентежить покупців. На останній будівельній виставці простий котел вітчизняного виробництва коштував не менше однієї тисячі доларів. Ось тому багато споживачів вважають за краще робити піролізні котли своїми руками.
Щоб самостійно зробити котел на дровах, досить мати бажанням і необхідним інструментом! Звичайно ж, доведеться витратити багато зусиль. Але все можливо.
Схема руху деревного газу в котлі
Для початку варто зібрати максимум інформації про даний опалювальному приладі і його особливості. Слід прорахувати і вирішити заздалегідь, який тип горіння буде оптимальним для певного будівлі - на колосниках або з щілинним пальником. Потім варто відвідати спеціалізований магазин і придбати потрібні деталі. Щоб виготовити піролізний котел, знадобляться такі матеріали:
- труба зі сталі товщиною 4 міліметри;
- 4-міліметровий лист стали;
- кілька профільних труб;
- електроди;
- 20-міліметровий круглий прут;
- відцентровий вентилятор;
- шамотна цегла;
- автоматика, що регулює температуру;
- гайки і болти;
- азбестовий шнур.
Точна кількість матеріалу розрахувати можна на основі креслень. В Інтернеті з даної тематики є багато платних креслень і літератури. Якщо керуватися цим матеріалом, то вийде стерпний агрегат. Схема піролізного котла потрібна для позначення топки, теплообмінника і місця подачі води. Не варто прагнути створити схему апарату на дровах з нуля, краще використовувати принципову схему і внести в неї лише деякі корективи і зміни.
Креслення піролізного котла на дровах
Виготовляючи газогенераторний котел своїми руками, за основу можна взяти схему опалювального апарату на 40 кВт, що була розроблена конструктором Бєляєвим, а потім оптимізувати її під лазерну різку з меншою кількістю використовуваних деталей. Міняти конструкцію приладу можна таким чином, щоб незмінним залишився його внутрішній обсяг.
Разом з цим бажано, щоб значно збільшилася сорочка теплообмінника. Далі потрібно з'єднати всі деталі майбутнього піролізного котла, чітко дотримуючись кресленням. В даному випадку повітря використовується в якості теплоносія, і він може прогріти приміщення без тепловтрат.
Необов'язково забезпечувати герметичність труб, тому що для котла на дровах витоку і можливість розмерзання опалювальної системи не характерні. Таким чином, даний прилад вважається ідеальним рішенням для установки на дачі, де має бути його топити лише зрідка.
Принципова схема піролізного котла
Після збору котла за схемою, можна приступати до його встановлення та подальших випробувань. Правильно виготовлений газогенераторний котел повинен на необхідний режим виходити швидко, а опалювальна система повинна прогріватися максимум за півгодини. При цьому температура в приміщенні зазвичай піднімається дуже швидко.
Котел Blago розроблений винахідником Благодаровим Ю.П. який заявив про переваги свого творіння. За тривалістю горіння дров при максимальній теплотворної здатності газогенеруючих апарат Blago перевершує інші котли.
У даній моделі колосникові решітки повністю перекривають низ паливних бункерів. Тому при природній тязі спостерігається висока теплота згоряння палива і більш тривалий період горіння за рахунок компоновки паливних бункерів, що дають можливість збільшити обсяг паливних бункерів, не приносячи шкоди для ККД.
Конструкція котла Blago
Пристрій піролізного котла дозволяє паливу горіти в одній з двох камер згоряння, а в третій газіться. Апарат Blago енергонезавісім і необхідну потужність видає завжди. Здійснюється повне горіння сполук фенольних груп - дьоготь, смоли, спирти, ефірні масла.
Встановлені рейки в камері згоряння виступають хорошими накопичувачами тепла. У піролізному котлі можна спалювати торфобрикети, тирса і вугілля. В період низьких температур підкладати в топку паливо можна постійно, підтримуючи в приміщенні оптимальну температуру.
Таким чином, не дивлячись на те, що на дворі 21-е століття, люди як і раніше звертаються до дров як до природного ресурсу для опалення. Тепер зрозуміло, чому з усіх твердопаливних апаратів піролізні котли для населення становлять найбільший інтерес.