Креслення піролізних котлів на твердому паливі. Економічно та надійно, але чи безпечно? Як зробити піролізний казан своїми руками. Виготовлення корпусу котла

Піролізний котел, як і будь-яка конструкція, що збирається своїми руками, потребує детального вивчення та ретельного планування. Це досить трудомістка робота, яка вимагатиме скрупульозної уваги протягом невеликого часу. Якщо ви вирішили спорудити піролізний котел власноруч, то витрати не будуть високими, а виготовлення та експлуатація заощадить ваші гроші.

Піроліз – принцип роботи

Що таке піроліз

Піроліз – це процес, у якому деревне паливо розпадається під впливом високої температури у вакуумному просторі (без кисню).В результаті процедури виходить огарок твердого вуглецевого типу та піролізний газ. Процедуру піролізу називають сучасним та безвідходним. Все тому, що скорочено кількість забруднюючих речовин у навколишнє середовище.

Процес піролізу створює обстановку при якій монопаливо (сміття, дрова) горить повільно, а обсяг тепловіддачі значно більше в порівнянні з іншими теплогенераторами. Газові речовини, змішуючись із киснем, горять за підвищеної температури. У цьому виділяється великими обсягами теплова енергія.

Принципи роботи

• пальне, в обмеженому від повітря середовищі, виділяє водень (чадний газ);
• згоряє і сам водень, передаючи тепло.

Методика піролізу значно знижує засмічення атмосфери, але все ж таки залежить від спалюваної сировини. Процедура методики відбувається за різними температурними рівнями. Їх два.

Верхня топа піролізного котла

Температурні рівні піролізу

Низькотемпературний ступінь.

Це піроліз, температура якого становить 450 – 900 градусів за Цельсієм. У цьому процесі димовий газ виділяється мінімально, а залишки сировини, смоли – максимальні. Кількість брухту (відходів) найбільша. Вважається екологічним.

Високотемпературний ступінь.

Це піроліз, температура якого становить понад 900 градусів за Цельсієм. У цьому процесі димовий газ виділяється максимально, а смола – мінімально. Кількість брухту – найменша.

В результаті піролізу з відходів можна отримати енергію (теплову та електричну), мазут, паливо (солярку, автобензин). Але за умови детального відсортування сміття.

Що таке піролізний котел?

Піролізний котел – це екологічно чистий апарат, який слугує для опалення приміщень.

Ви будете задоволені вибором піролізного котла, якщо ваші вимоги під час виготовлення простого опалювального приладу:

• демократичність цінової категорії;
• невибагливість у використанні (не потрібно засипати сировину кожні 3 години);
• нехитра виготовка;
• легкість в управлінні;

Піролізний котел (заводського виготовлення) є високотехнологічною конструкцією, яка складається з:

• вентилятора;
• насоси;
• відсіки для води;
• отворів та заслінок для твердого палива;
• автоматизованого електричного пульта керування;
• відсіку для дров;
• отвору для збору шлаку і т.д.

Піролізний котел від виробника

Звичайно, ці котли розроблені з чавуну, покриті термоплиткою та автоматика управління на найвищому рівні, але і вартість погодьтеся висока. Плюс при поломці ви думатимете за що хапатися (хоча гарантія виробника на них велика), але на все є винятки.

Інша річ, котел, зроблений своїми руками. Це всього - це сталевий короб з димовідводом і вентилятором. У ньому знаходяться камери для палива та повітря.

У піролізному котлі застосовується вода та електрика. Але електрика лише для підключення вентилятора, а води не треба багато і міняти часто її не потрібно. Рідина щось випаровується. Ви можете засипати в нього будь-що: сміття, хмиз, дрова, залізні банки і т.п.

І хоча вентилятор робить пристрій енергозалежним - він є важливим фактором для забезпечення максимального ефекту горіння. Пристрій регулює подачу повітря у відсіки котла.

Піролізний котел, виготовлений своїми руками

Складові саморобного піролізного котла:

• короб із відсіками зі сталі;
• димовідвідна труба;
• температурні датчики;
• вентилятор;
• труби для води;
• шлаковий відсік і т.д.

Детальні елементи обладнання та як спорудити піролізний котел самому – описані нижче.

Особливості обладнання

Плюси саморобного піролізного котла:

• простий у виготовленні;
• мінімальні фінансові витрати;
• максимальний коефіцієнт корисного використання;
• можливість легкого керування;
• зміна режимів роботи казана;
• витрата паливних матеріалів мінімальна;
• екологічність обладнання;
• підвищений ефект тепловіддачі;
• час автономного управління більше, ніж в інших апаратів такого самого типу;
• максимальний коефіцієнт корисної дії;

Мінуси саморобного піролізного котла:

• створення стабільних умов (дрова не повинні бути сильно вологими, проходження повітря має бути під контролем);
• вентилятор, що створює залежність від електрики;

Порада щодо перевірки ступеня ККД для саморобного котла:

Щоб перевірити чи максимально ККД, потрібно лише переглянути до диму (його кольору і запаху). Але котел потрібно "включити" на всю потужність. Якщо дим пахне різко та неприємно, колір переважно темних тонів, то коефіцієнт корисної дії – низький.

Розраховуємо бюджет для збирання. Матеріали. Устаткування.

Інструменти для виготовлення саморобного піролізного котла:

• за бажанням, кутошліфувальна машинка (для обробки корпусу);
• інверторне зварювання (зварювальний апарат) електричного типу (рекомендується – постійного струму);
• електричний дриль;
• на вибір: електролобзик або плазморіз (краще та ефективніше).

Матеріали для саморобного виготовлення піролізного котла:

• Термоізолюючі матеріали для стін та підлоги.
• Листи зі сталі – 3 штуки. Розміри: 1м 25см Х 2м 50см; товщина 4 мм – 7,5 м2.
• листи з оцинкованої сталі - 2 штуки (або простий листової сталі).

Якщо ви хочете більше заощадити, оздоблення внутрішніх деталей пристрою можна зробити з товстішого листа (наприклад, 5 мм), ніж зовнішні елементи корпусу (4 мм).

розміри:

• 1м 25см Х 2м50см; товщина 2 мм; 3 труби:
• перша 57 мм у діаметрі; товщина – 3,5 мм; довжина – 8м;
• друга 159 мм у діаметрі; товщина – 4,5 мм; довжина - 0,5 м;
• третя 32 мм у діаметрі; товщина – 3,2 мм; довжина – 1м.
• 10 штук вогнетривкої цегли (шамота);
• профільна квадратна труба розміром 60 х 30; товщина – 2мм; довжина – 1,5м;
• профільна квадратна труба розміром 80 х 40; товщина – 2мм; довжина – 1м;
• 5 упаковок електродів (або 10кг);
• 10 відрізаних кіл у діаметрі 230мм;
• вентилятор дутьового типу;
• датчик температури;
• сталеві болти;
• термокерамічний шнур;
• дві ручки, для відкриття/закриття металевих дверей;
• електричний безперебійник.

Деталі вказані вище, загальних рисахдають зрозуміти скільки матеріалу вам знадобиться. Все залежить від розміру казана, який ви робите самі. Перед початком всіх робіт рекомендується зробити креслення конструкції, а потім робити закупівлю матеріалів!

Креслення котла

Креслення піролізного котла (25-40кВт), зроблений своїми руками:

схема піролізного котла своїми руками

Таблиця співвідношень параметрів для того, щоб зробити котел власноруч:

Покрокова інструкція з виготовлення піролізного котла своїми руками

Етапи збирання піролізного котла своїми руками

• Виберіть місце для встановлення піролізного котла. Підлогу та стіни бажано обшити термоізолюючим матеріалом. Доступ до агрегату має бути безперешкодним. Відстань між стінами та агрегатом – не менше 20см.
• Підготуйте креслення для опалювального котла.
• Придбайте матеріали для безпосереднього виготовлення.
• За кресленнями виріжте елементи пристрою.
• Отвори для труб теплообмінника можна вирізати за допомогою лобзика ВД 40 та банки. Просто окресліть на аркуші металу банку діаметром 230 мм і виріжте.
• Насамперед зваріть листи металу між собою для камери допалення.
• Приваріть дно камери асифікації та отвір під пальник.
• Встановіть труби в отвори, що попередньо вирізали.
• Приваріть труби до конструкції за допомогою зварювання.
• Намітьте місця для розпірок (їх приварюють, щоб унеможливити деформацію від тиску).
• Поступово, обшиваючи отриману конструкцію зовнішнім кожухом із металу, приварюйте розпірки та, природно, металевий кожух.
• За допомогою зварювання зафіксуйте металеві виступи для «дверей» (в топкову та зольну камери).
• Виконайте завантажувальні двері. Продумайте механізм кріплення.
• Прикріпіть до дверей ущільнювальний шнур та ручки.
• Розташуйте шамот у котлі, відповідно до креслень (у камері газофікації).
• За допомогою зварювання прикріпіть труби до зовнішнього корпусу. Одна для подачі повітря, друга для димовідходу.
• За бажання пройдіться по листах шліфувальною машинкою.
• Встановіть відцентровий вентилятор.
• Покрийте корпус ґрунтовкою. Також можна нанести шар термоізоляційної фарби.
• Підключіть електричний безперебійник.
• Прикріпіть термодатчик до конструкції.

Роблячи піролізний котел своїми руками, ви можете бути впевнені як прилад, а також не обмежені строгими рамками характеристик готової продукції

Тонкості при виготовленні агрегату

• отвор для паливної сировини слід вирізати трохи вище, ніж у котлів з твердоопалювальною системою;
• Обов'язковий для встановлення обмежувач у паливній камері для контролю повітря. Його (обмежувач) можна зробити із труби (діаметр – 70мм); внизу обмежувача приваріть сталевий диск. Відстань між стінами – 40мм;
• відсік для палива зробіть прямокутним;
• якщо у вашому кресленні котел буде з внутрішніми трубами – їх потрібно трохи вигнути.

Піролізний котел своїми руками виготовлення та правила безпеки

Правила безпеки під час виготовлення піролізного казана

• під час робіт використовуйте рукавички;
• при зварюванні надягніть захисний шолом;
• при використанні електро-інструментів дотримуйтесь відстані не менше 50см;
• деталі конструкції зберігайте у захищеному місці – подалі від дітей та тварин;
• не дивіться на зварювання не озброєним оком;
• приміщення для котла має бути ізольованим від навколишніх факторів. У ньому необхідно встановити вентиляційну систему;
• стінки та фундамент для котла повинні складатися з жаропоглинаючих матеріалів.

Правила безпеки під час експлуатації саморобного піролізного котла

• не притуляйтеся тілом до котла;
• під час експлуатації пристрою користуйтеся рукавичками;
• не забувайте підливати воду;
• не залишайте відкритими камери для закладання дров та шлаку;
• не встановлюйте біля агрегату жодних конструкцій, особливо з дерева;
• при видаленні шлаків користуйтесь лопаткою;
• Не вставляйте руки в камери котла.

Піролізний котел у системі опалення

Підсумок

Піролізний котел власноруч робити досить легко, якщо врахувати всі нюанси виготовлення. Він зручний в експлуатації та не вимагає високих фінансових витрат. Він не споживає багато електроенергії чи газу, які нині високі. Паливо, як і в інших опалювальних системах, не потребує поповнення кожні три години. Плюс агрегат не забруднює атмосферу. Якщо ви вирішили зробити котел своїми руками, то обов'язково залишитеся задоволені результатом і подальшою експлуатацією.

Відео про те, як зробити піролізний котел своїми руками та перевірити його:

Піролізний котел своїми руками відео-інструкція

У регіонах, віддалених від централізованого опалення, раніше кожен будинок обладнався твердопаливним котлом. Топили його вугіллям та дровами. На жаль, така конструкція була позбавлена ​​недоліків. Основним було незручність при використанні.

Увага ! Досить часто люди встановлюють електричні опалювальні прилади, але варто визнати, що опалювати з їх допомогою будинок досить витратне підприємство.

На щастя, є гідна альтернатива у вигляді піролізного казана, який можна зробити своїми руками. Основні схеми та креслення будуть представлені у цій статті. Пристрої такого класу можуть виробляти тепло рахунок спалювання дров чи спеціальних брикетів. Крім того, можна використовувати відходи з деревообробних фабрик.

Що являє собою піролізний котел

Як працює

Зі схем та креслень піролізної опалювальної системи можна зрозуміти основні принципи її роботи. Але щоб створити пристрій своїми руками, в ньому необхідно розібратися більш докладно.

Процес, який відбувається всередині піролізного котла, зробленого своїми руками за кресленнями та схемами, представленими у статті, функціонує завдяки сухій перегонці. Коли температура досягає 500-600 градусів за Цельсієм, починається процес розкладання. Його результатом є дві речовини — газ та природний кокс.

Створений усередині конструкції газ поєднується з атомами кисню. Завдяки цьому починається горіння. Звичайно ж, щоб все пройшло за схемою — усередині камери, зробленої своїми руками за кресленнями та схемами, має бути відповідна температура.

Піролізний газ, створюваний у котлі, зробленому своїми руками, вступає у взаємодію Космосу з вуглецем. Це, своєю чергою, запускає реакцію. Але щоб це стало можливим пристрій має бути зроблено чітко за кресленнями та схемами.

Результатом піролізного процесу, який відбувається в котлі тривалого горіння, зробленому своїми руками за популярними кресленнями та схемами, утворюється дим, але він не містить будь-яких шкідливих сполук. Тому шкода, що завдається, навколишньому середовищу мінімальна.

Важливою перевагою піролізного котла, зробленого своїми руками за кресленнями та схемами, є те, що він практично не виробляє відходів. При цьому виділяється чимало теплової енергії, завдяки якій можна опалити чималу площу.

Піролізний процес відноситься до класу екзотермічних. Загалом так називаються всі процеси, в результаті яких відбувається вивільнення тепла. Але не все так просто. Справа в тому, що це тепло необхідно для того, щоб здійснити додатковий прогрів та сушіння палива.

Переваги і недоліки

Є важливі нюанси, про які потрібно знати, перед тим як робити піролізний котел за кресленнями і схемами. Почати потрібно з переваг та недоліків, які має конструкція.

До плюсів піролізних котлів, зроблених своїми руками, можна зарахувати:

• Підтримка заданої температури теплоносія протягом тривалого періоду.
• Великий обсяг завантажувальної камери.
• Високий ККД.
• Можливість утилізації відходів деревообробної промисловості у піролізному казані, зробленому за кресленнями.

Тим не менш, щоб піролізний котел, зроблений своїми руками, працював як треба, щоб у паливі було не більше 30 відсотків додаткових компонентів.

Будь-яка конструкція має свої недоліки, в даному випадку до них можна зарахувати:

• великі габарити,
• залежність від наявності мережі,
• вимогливість до палива.

Також до недоліків піролізної системи можна віднести високу вартість покупки. Але її можна значно знизити, якщо створити пристрій своїми руками за кресленнями та схемами.

У піролізний котел, зроблений своїми руками за схемами та кресленнями не можна класти непросушену деревину. Справа в тому, що при високій вологості піролізної реакції не відбувається. Навіть за малого відсотка різко падає ККД. Це відбувається тому, що теплова енергія перетворюється на пару.

Необхідність підключення до мережі пояснюється тим, що пристрій повинен мати вентилятор. Саме він дозволяє забезпечити примусову тягу піролізному котлу, зробленому своїми руками за кресленнями та схемами.

Створюємо піролізний котел

Розбір схем та креслень

Щоб створити піролізний котел своїми руками, важливо ретельно вивчити схеми та креслення. Саме за ними ви зможете підібрати конструкцію та максимально точно визначити кількість потрібних для будівництва матеріалів.

На схемі та кресленні піролізного котла відображено основні елементи, без яких неможливо побудувати конструкцію своїми руками:

• регулятори,
• димові канали,
• отвори для повітря,
• труби для подачі води
• труби для відведення води
• камера згоряння,
• вентилятор.

Дуже важливо при виготовленні піролізного котла своїми руками дотримуватися креслень та схем. Справа в тому, що це складний пристрій, в якому відбуватимуться високотемпературні процеси. Тому найменша помилка може звернутися до аварійної ситуації.

Для приватного будинку буде достатньо піролізного казана, потужність якого становить 40 кВт. Не варто прагнути великої потужності. Справа в тому, що в такому випадку конструкція стає значно складнішою. Мало того, кінцева вартість також зростає.

Вибір потужності піролізного котла, який ви плануєте створити, впливає на розмір ключових деталей на кресленні або схемі. Від правильного вибору розмірів залежить нормальне функціонування пристрою.

Порада ! Якщо ви власник маленького будиночка, можна зупинити свій вибір на котлі з потужністю в 30 кВт. Цього буде більш ніж достатньо.

Інструменти, необхідні для виготовлення котла своїми руками

Щоб своїми руками зробити конструкцію, що працює на основі піролізної реакції за кресленнями та схемами, необхідно запастись деяким інвентарем. Для втілення задуму в життя вам знадобляться такі матеріали та інструменти:

• болгарка,
• зварювальний апарат,
• шліфувальні круги,
• електричний дриль,
• електроди,
• труби різного діаметру,
• смуги сталі,
• термодатчик,
• вентилятор,
• металеві листи.

Це базовий набір, який необхідний, щоб створити піролізну систему своїми руками за схемами та кресленнями. Звичайно ж, у процесі роботи може виникнути потреба у додаткових інструментах та матеріалах.

Увага ! Товщина сталі для корпусу має бути 3 мм, а краще 4.

Тонкощі складання

Після того як ви оберете потрібну схему, можна буде приступити до складання. При цьому необхідно дотримуватись наступних рекомендацій:

1. Отвір, через який в топку потраплятимуть дрова і брикети має розташовуватися трохи вище, ніж у твердопаливних звичайних конструкцій.
2. Не забудьте про обмежувач. Його головне завдання – це контролювати кількість повітря. Для його створення потрібна 70-міліметрова труба в перерізі. Її довжина має бути більшою за корпус.
3. До обмежувача приварюється диск. Елемент має бути виконаний із сталі. Місце приварювання – низ конструкції. В результаті у вас вийде зазор 40 мм. Щоб установка обмежувача стала можливою, необхідно зробити дірки у відповідних місцях кришки.
4. Найкращою формою для отвору, через який завантажуватимуться дрова є прямокутник. При цьому важливо не забути про дверцята. Вона має мати спеціальну накладку для кращої фіксації.
5. Також у конструкції необхідно передбачити отвір, через який видалятиметься зола.
6. Трубу для теплоносія потрібно зробити із вигином. Це дозволить підвищити віддачу тепла.

Ще одним важливим елементом відповідно до будь-якої схеми та креслення є вентиль. З його допомогою ви зможете контролювати кількість теплоносія, що надходить усередину. Тому найкраще розташувати його у зручному та легкодоступному місці. Сам алгоритм створення піролізного казана своїми руками по кресленнях ви можете побачити на відео внизу.

Для створення піролізного котла, що працює ефективно та безвідмовно, слід розібратися з процесами, що відбуваються у цьому пристрої.

Піроліз називається процес розкладання складних речовин при впливі високих температур без залучення додаткових реагентів. Якщо спростити, під впливом нагрівання відбувається розщеплення молекул на прості складові з меншою масою. Тобто при горінні органічного палива в топці речовини, отримані під час піролізу, згоряють легше, повніше, віддаючи при цьому більшу кількість тепла.

Принцип роботи піролізного казана

Піроліз у чистому вигляді має на увазі розкладання порції палива за відсутності доступу повітря, що відбувається у реторті. Гази, одержувані у процесі піролізу, надходять у накопичувач-ресивер і залежно від потреби використовуються. Такий принцип дії застосовувався у піролізних установках, що застосовуються в автомобілях у період Другої світової війни. При цьому реторту нагрівали від тепла вихлопних газів.

Застосування піролізу в чистому вигляді має високий ККД, внаслідок осадження частини горючих компонентів при остиганні піролізного газу. Ці складові здатні підтримувати горіння, але використання їх у карбюраторі неможливо. Також перед поїздкою необхідний нагрівання реторти від зовнішнього джерела тепла, а під час руху слід підтримувати тиск у ній, щоб можна було рушити при зупинці.

Піролізний котел

У зв'язку з тим, що дефіциту твердого палива не було раніше, і зараз немає, конструкція автомобільних агрегатів ґрунтувалася на газогенерації. Цей процес відбувався так: після завантаження дерев'яних чурок відбувався їх розпал, а потім повільне тління. Джерелом необхідної для піролізу температури було частково саме паливо, а піролізні гази прямували безпосередньо до карбюратора. Під час стоянки їх стравлювали у повітря. Перевагою використання принципу газогенерації в подібних установках є можливість топити при русі, використовуючи при цьому будь-яке тверде паливо.

Абсолютно все сучасне піролізне котельне обладнання є газогенераторним, що дозволяє мати ККД на рівні 65-70%. При цьому немає жодної помилки у назві, оскільки понад 90% енергії виходить при піролізному згорянні газів. По суті, піроліз і газогенерація є синонімами, що позначають той самий процес.

На замітку: прийнято вважати котел піролізним у разі тривалого процесу горіння в ньому твердого палива. Вони основна кількість теплової енергії виробляється під час протікання процесу піролізу. Масляні пристрої тривалого горіння виробляють понад 50% енергії за рахунок піролізу легких фракцій, а важкі при цьому осідають у вигляді шламу. Таким чином, печі, що працюють на олії називати піролізними, можна при дуже великому допущенні.

Термінологія

Пічники виражаються своєю мовою, який, часом, не зрозумілий іншим людям. Так, хайло не є лайливим словом, а являє собою гирло топки, споруджене за певною конструкцією. Борів є горизонтальною частиною димоходу, шибер - це заслінка, яка необхідна для регуляції повітряних потоків і диму. У разі піролізного котла газохід та димар є різними поняттями. У першому не відбувається ніяких процесів, тоді як у другому продовжують відбуватися термохімічні реакції.

Піролізний котел у розрізі

Принципи роботи

Усі котли, що працюють за принципом піролізу, функціонують однаково:

• У камері, де відбувається газифікація, триває процес тління палива. У неї надходить зовні первинне повітря.
• Деякий обсяг кисню, що у ньому, витрачатися те що, щоб тління не припинялося і забезпечувало необхідну газифікації температуру.
• Гази, що проходять хайло, виділяються при піролізі, переміщуються в камеру згоряння.
• У неї відбувається надходження вторинного повітря, і йде процес горіння піролізних газів.
• У присутності каталізатора, як якого виступає вуглець палива, йде відновна реакція частини піролізного газу. Результатом її є чадний газ та оксиди азоту. Цей процес потребує витрат теплової енергії.
• У камері допалювання компоненти, отримані при відновленні, окислюються з тепла.
• Продукти горіння, що вступили в реакцію, рухаються теплообмінником водогрійного регістру, а потім направляються в димар.
• Для підтримки необхідної температури, коли відбувається повне згоряння, служить спеціальна терморегулююча система.

Піролізний котел

На замітку: якщо проводити відбір теплової енергії в процесі стадій роботи апарату, коли відбувається газифікація, згоряння та догоряння, то суттєво знижується ККД теплотехнічного пристрою. У ході процесу, який здійснюється таким чином, має місце утворення газів, які не тільки шкідливі, а й небезпечні. Кількість тепла, що циркулює в піролізному котлі, значно більша, ніж потрібно для самопідтримання процесу. Тому проектування піролізних котлів для виконання своїми руками має відбуватися з розумінням процесів, що відбуваються в ньому, щоб не створити не лише неефективний, але й небезпечний пристрій.

Режими роботи піролізного котла

Розпал

На цьому етапі потрібно, щоб шибер був у відкритому стані. Продукти горіння рухаються безпосередньо в димар

Робочий режим

Пристрій працює при закритій заслінці, забезпечуючи, таким чином, перебіг процес піролізу. Створення тяги в газоході досягається примусово або природним шляхом.

Довантаження палива

У цей момент шибер закритий, але тяга в газоході ще є протягом деякого часу. Процес піролізу не закінчується. Довантаження палива має здійснюватися якнайшвидше, тому що в іншому випадку воно може просто згоріти.

Принцип роботи

Переваги і недоліки

До переваг піролізних котлів відносять:

• Принцип дії пристрою дозволяє досягти ККД до 85%, так як паливо спалюється практично без залишку.
• Добове завантаження палива проводиться не більше двох разів на добу.
• Економія палива досягається можливістю проводити регулювання подачі тепла в опалювальне приміщення.
• Екологічність опалювального приладу.

Піролізні котли, які застосовуються в побуті, є вимогливими агрегатами:

• Зневоднене паливо понад 30% різко знижує ККД. Це пояснюється необхідністю витрачати додатково енергію на випаровування та розкладання водяної пари.
• Технічні характеристики котла, отримані розрахунковим шляхом, можуть бути досягнуті лише у разі застосування палива, що має у своєму складі значну кількість складних органічних сполук.
• У процесі горіння утворюється сильний струмінь газів, який має високу хімічну активність. Цей фактор обумовлює необхідність використання камери згоряння високоякісних матеріалів.
• Невелика межа регулювання потужності. Межа форсування котла становить максимум 50%.
• Істотна вартість.

Стандартний пристрій піролізного котла

Піроліз

Конструкція піролізного казана передбачає наявність двох камер згоряння. Така особливість пристрою дозволяє максимально повно використати ефект піролізу.

Перша камера служить для завантаження палива та його піролізу. У ній йдуть процеси розкладання органічних сполук, у результаті утворюється зола і піролізні гази, які переміщуються до другої камери.

Камери між собою поділяються за допомогою колосника.

Крім цього, характерною особливістю піролізного казана є створення верхнього дуття. У зв'язку з тим, що процеси в топці супроводжуються підвищеним аеродинамічним опором, виникає необхідність організації примусової тяги. З цією метою застосовуються димососи чи вентилятори.

Високий рівень пожежної небезпеки цього теплотехнічного агрегату передбачає виконання низки вимог при монтажі піролізного котла:

• Розміщуватися котельне обладнання повинне в окремому спеціально призначеному для нього приміщенні.
• Для безпечної експлуатації необхідно спорудити вентиляційний отвір площею 100 кв. див.
• Встановлення котла має здійснюватися на фундамент, виконаний із цегли або бетону.
• Повинен бути облаштований захист камер з топки з листової сталі.
• Обов'язково має бути вільний простірміж предметами меблів, стінами та кожухом котла щонайменше 200 мм.
• Необхідно провести заходи щодо утеплення димаря. У разі невиконання цієї умови втрати тепла неминучі. Крім цього, відсутність надійної теплоізоляції стане причиною підвищеного зносу та поломок пристрою через виникнення нагару та конденсату.

Піролізний котел

Піролізний котел своїми руками

Зростання популярності піролізних котлів зумовлене низкою переваг цього опалювального приладу, одним з яких, крім усього іншого, є незалежність від постачання житла газом. Висока вартість заводських екземплярів техніки дало поштовх до виготовлення піролізних котлів самотужки.

Вибираємо інструменти та матеріали

Перед складання піролізного котла необхідно визначитися з типом пристрою, його конструктивними особливостями і підібрати відповідний типовий проект конструкції.

Для створення піролізного котла знадобляться:

• сталева труба товстостінна;
• листова сталь завтовшки 4 мм;
• профільні труби;
• круглий прокат діаметром 20 мм;
• вентилятор відцентрового типу;
• шамотна цегла;
• терморегулююча автоматика;
• гайки, болти, шайби.

Мінімальний набір інструментів для складальних робіт складається з:

• зварювальний апарат для дугового електрозварювання;
• болгарка;
• електродриль;
• комплект слюсарних інструментів

Схема збору

Для визначення точної кількості матеріалів для піролізного котла необхідно скористатися кресленнями, які можна знайти у довідковій літературі. Не має сенсу самостійно створювати конструкцію пристрою, достатньо підібрати найбільш підходящу з наявних. У схемі піролізного котла мають бути позначені: топка, теплообмінник та організація подачі води.

Схема збору

Піролізна піч як альтернатива котлу

Фахівці вважають, що виготовлення піролізних котлів малої потужності є недоцільним. Тому в будинках з невеликою площею за відсутності можливості електричного або газового опалення, відповідним варіантом є спорудження піролізної печі. Принцип роботи такого пристрою подібний до того, що використовується в котлах при згорянні твердого палива.

Споруда класичного варіантапечі з цегли, обладнаної водяним контуром, є гарним технічним вирішенням проблеми організації опалення. Подібна конструкція поєднує переваги двох агрегатів: традиційної печі та котла тривалого горіння.

Піролізна піч

На значній території Росії дрова, як і раніше, найдоступніший вид палива і багато опалюються дров'яними котлами. Все б нічого, але у звичайних твердопаливних казанах закладка прогоряє за 2-3 години, що зовсім незручно - будинок надовго не залишиш. Є казани тривалого горіння. Вони одна закладка дров може горіти до 8-10 годин, але коштують вони солідних грошей. Однак, як завжди, вихід є зробити піролізний котел своїми руками. Не сказати, що це проста робота — навички зварювання мають бути на високому рівні та й матеріали коштують чимало. Тим не менш, саморобних піролізників багато.

Принцип роботи піролізного казана

Стосовно опалювальних котлів піролізом називається горіння палива за недостатньої кількості кисню. При цьому паливо виділяє велику кількість газів, практично всі горючі. Ці гази прямують у спеціальну камеру згоряння та допалу, куди подається вторинне повітря. Газоповітряна суміш спалахує, виділяючи велику кількість тепла. Теплової енергії виділяється набагато більше, ніж можна видобувати при звичайному горінні дров чи вугілля. Справа в тому, що багато з летючих речовин, що утворилися при горінні палива, мають дуже високу температурузгоряння. В результаті, з тієї ж кількості палива піролізні котли витягують більше тепла.

Через особливості процесу горіння (виділення великої кількостігазів) такі установки називають ще газогенераторними котлами.

Конструктивна особливість піролізних котлів – топка, що складається із двох камер. В одну закладається паливо (часто це верхня частина топки), в ній відбувається виділення газів, і тому ця частина називається камерою газогенарації. Через нешироку горловину гази потрапляють у другу камеру – допалення. Тут перемішуються з вторинним повітрям, спалахують і згоряють майже остаточно.

У середньому ККД піролізників – понад 85%. Є моделі, здатні видавати 92% і навіть трохи більше. Але дані показники можливі лише при використанні сухого палива. Його вологість має бути 5-8%. При 40% вміст вологи горіння може повністю загаснути, а при 20% просто буде неефективним. І це один з головних недоліків цієї технології: дрова і вугілля доводиться попередньо сушити, наприклад, зробивши майданчик біля димової труби. Просто дрова, просушені не підуть, як і вугілля, взяте з купи на вулиці.

У відео продемонстровано казан, у якому камера допалювання знаходиться вгорі. Хоча котли такого типу мають простішу будову (гази, що утворилися, самі піднімаються вгору), саморобники віддають перевагу камері з нижнім розташуванням камери допалу (як на фото вище).

На що звернути увагу під час виготовлення

Якщо ви збираєтеся робити піролізний котел своїми руками, вам треба чітко представляти не тільки механізм і принцип його роботи, але й враховувати всі неприємні моменти, якими володіють ці агрегати. Насамперед необхідно сказати про те, що практично всі піролізні гази отруйні. Тобто агрегат повинен бути повністю герметичним, повинні бути найвищої якості.

Крім того, для забезпечення безпеки потрібна система контролю за процесом горіння (датчики температури, диму, наявності тяги) та автоматика, яка в залежності від показань датчиків регулює процеси горіння. Якщо саморобний піролізний котел маєте намір робити на природній тязі, автоматика може бути найпростішою — енергонезалежною. За наявності вентилятора наддуву для подачі повітря в струмі, потрібні вже серйозніші (і дорогі) пристрої, а вони живляться від мережі 220 В. Робота котла такого типу без автоматики небезпечна, тому необхідне джерело безперебійного живлення, яке забезпечить роботу вентилятора та автоматики на 10 -12 годин – час прогорання закладки.

Другий момент. У деяких моделях піролізників температура активної фазі досягає 1000°C і вище. Звичайна конструкційна сталь за таких умов швидко прогорить. Щоб котел існував довго, необхідна жаростійка сталь і внутрішнє футерування самих термонавантажених частин. Якщо піролізний котел роблять своїми руками, футерування найчастіше роблять із шамотної цегли. У робочій фазі шамот розігрівається до малинового світіння і стає дуже крихким. Якщо, раптом, вам доведеться в цей час орудувати в печі, будьте обережні - пошкодити футерування зараз легко, а ремонтувати - довго і складно.

Скільки коштуватимуть матеріали та запчастини

Скільки точно коштуватиме піролізний котел, зроблений своїми руками, залежить від необхідної потужності та обраної конструкції. Однак, якщо купувати жаростійку сталь, колосники, робити футерування, ставити автоматику (нехай і недорогу), сума набігає 850-1200 $. Це витрати на матеріали та компоненти, але з самостійним зварюванням. Вони озвучені тими, хто вже піролізник зварив та використовує. Якщо за зварювання доведеться платити, то витрати треба подвоїти.

Як бачимо, у разі володіння зварюванням економія є, але далеко не найбільша. Можна знайти готові варіанти твердопаливних піролізних котлів за 1500 $. Хоча, як відомо, дешевий товар має низьку ціну не так. На чомусь там заощадили. І навіть можна припустити, на чому: на футеровці. Саме секрети захисту стінок топки від перегорання бережуть виробники найбільше, і витрачають на дослідження в цій галузі великі гроші. Тому якісне обладнання і вартує великих грошей.

Відео-проект піролізного колу, процес збирання

<

Останнім часом все більшої популярності серед власників приватних будинків, магазинів і невеликих виробництв, набувають.

Цей вид твердопаливного опалювального обладнання є найбільш перспективним з цілого ряду причин:

• його коефіцієнт корисної дії становить понад 90%;
• паливо, що спалюється в його топках, а йдеться переважно про пелети, екологічне та дешеве;
• сучасні технології уможливлюють створення настільки досконалих котлів, що їх можна встановлювати навіть у міських квартирах.

Враховуючи все це, не дивно бажання людей зробити такий агрегат своїми руками. Отже, давайте розберемося, чи можна в домашній майстерні виготовити працюючий.

Принцип роботи твердопаливного котла

Етапи роботи піролізного котла

Цей агрегат у своїй роботі використовує принцип розкладання твердого органічного палива на кокс та піролізний газ з подальшим допалюванням останнього.

По суті процес утворення тепла ділиться в такому котлі на два етапи:

1. Звичайне горіння твердого органічного палива в першій топці за недостатньої подачі кисню (тління з виділенням великого обсягу піролізного газу).
2. Горіння летких речовин у другій топці.

Методика підведення повітря до камер горіння

Особливу увагу слід звернути до таких показників, як діаметр і висота димоходу, особливо це стосується котлів, що працюють на природній тязі.

Її має бути достатньо для подолання опору котла та димаря, а також для створення розрядження всередині топки порядку 16 – 20 Па. Діаметр димоходу повинен відповідати вихідному патрубку, а його висота складатиме 5 і більше метрів.

Що стосується примусової подачі повітря, то вона може бути здійснена за трьома різними схемами:

1. Установка нагнітального вентилятора (найдешевший варіант).
2. Встановлення димососу на виході з котла (найбезпечніша конструкція, оскільки не допускає викиду полум'я у бік оператора при відкритті дверей топки).
3. Установка вентиляторів з обох боків (частіше застосовується на казанах великої потужності).

Управління горінням

Автоматика управління котлом повинна бути якомога якіснішою, оскільки від її справної роботи залежить не тільки тепло в будинку, а й безпека мешканців.

Процесор здатний керувати режимами продування, насосом, що перекачує теплоносій у системі опалення, оборотами вентиляторів, до нього можна підключати кімнатний термостат. За бажанням власника можна переходити з автоматичного режиму керування на ручний та навпаки.

Форсунка піролізного котла є щілиноподібним прорізом між камерами газифікації та згоряння, через який примусово здійснюється подача піролізного газу.

Способи самостійного виготовлення

У мережі можна зустріти масу варіантів виготовлення піролізних котлів з різних підручних матеріалів. Розглянемо найпоширеніші з них.

Перший варіант – це простий котел із газового балона.Здавалося б, округлі сталеві ємності з досить товстої сталі ідеально підійдуть для виготовлення топок, тим більше, що майстру саморобу не просто надати потрібну форму залізному листу завтовшки 5 мм, а тут вже майже все готово.

Але, на жаль, нічого хорошого з цієї витівки не вийде. Звичайна конструкційна сталь, що використовується для виготовлення балонів, не має необхідного рівня жароміцності і хімічної стійкості, тому стінки топок, зроблених з них, швидко прогорять.

Але знайти застосування балону в опалювальній системі все ж таки можна. З нього вийде чудовий паливний резервуар для котла, що працює на відпрацюванні.

Другий варіант – піролізний котел із цегли.Такий піролізник має коефіцієнт корисної дії до 90%. Такий показник досягається завдяки високому рівню теплової інерції цегли, що дозволяє підтримувати в камерах газифікації та згоряння оптимальний температурний рівень незалежно від інтенсивності перебігу термохімічних реакцій усередині них.

Крім того, цегляний котел можна переробити таким чином, щоб вийшло дві камери газифікації. І зробити так, щоб вони працювали на різному – одна на дровах, а друга – на вугіллі.

Завдяки різній тривалості газоутворення, а також зсуву в час завантаження палива можна домогтися того, що котел ніколи не вистуджуватиметься.

І третій варіант -мініпіч, що працює на тирсі, стружці, ганчір'я.Виготовляється з кількох банок з-під консервів різного діаметру, вставлених один в одного. У нижній баночці тліє паливо, а в отвори, пробиті ножем у верхньому днищі, затягується піролізний газ і згоряє там.

Матеріали та інструменти

Набір інструментів та розхідників залежить від того, який різновид котла було вирішено зробити.

Наприклад, для того, щоб виготовити суцільнометалевий піролізний котел тривалого горіння своїми руками, знадобляться:

• зварювальний апарат;
• потужна «болгарка» з відрізними та шліфувальними колами;
• електричний дриль;
• електроди;
• керуюча автоматика;
• дутьовий вентилятор;
• листовий метал завтовшки 3-4 мм;
• набір товстостінних труб діаметром 20, 32, 57 і 159 мм;
• сталева смуга30Х4 мм 80Х5 мм;
• сталева профтруба 60Х30Х2 мм та 80Х40Х2 мм;
• шнур із азбесту;
• сталевий прут;
• штампувальна цегла;
• схема казана.

Для цегляного піролізника знадобляться трохи інші витратні матеріали:

• цегла керамічна;
• цегла шамотна;
• сталевий лист товщиною 4 мм і більше;
• колосники із чавуну;
• вентилятор наддуву;
• керуюча автоматика;
• дверцята топки та піддува;
• схема казана.

Нюанси складання

Насамперед слід скласти докладний креслення майбутнього агрегату.Після чого підбираються або виготовляються всі деталі котла, згідно з розробленим кресленням.

1. Для виготовлення обох камер найкраще підійде легована жароміцна сталь, що має товщину не менше 5 мм, проте, для здешевлення конструкції можна користуватися і простою вуглецевою сталлю, тільки обов'язково слід викласти нижню частину камери газоутворення та днище камери згоряння, на яке спрямований вогняний факел, при допомоги вогнетривкої цегли.
2. Водяна сорочка, кришка, дверцята варяться зі сталі завтовшки 3 мм.
3. Всередину водяної сорочки слід помістити жаротрубний теплообмінник, для виготовлення якого ідеально підходять безшовні труби, діаметром 48 або 57 мм, виготовлені з вуглецевої сталі.
4. Обом камерам слід надати по можливості більш округлу форму, оскільки кути, що не опалюються, істотно знижують ККД.
5. Сопло форсунки виконується у вигляді поздовжньої щілини, оскільки така форма менше сприяє засміченню золою, ніж коло.

Людям, які вирішили використовувати для обігріву своїх будинків та споруд піролізні котли, для їх повноцінної та тривалої роботи, слід виконувати низку нескладних правил:

1. Димар краще робити висотою від 5 до 7 метрів і вище з сендвіч-труб.
2. Вперше протоплювати котел слід з максимальною потужністю протягом не менше 5 годин, при цьому приміщення повинно добре провітрюватися.
3. Чищення димаря проводиться кожні кілька місяців.
4. Укладати дрова в камеру газоутворення слід якомога щільніше.
5. Чистка невеликого котла проводиться скребком або щіткою з металу, а великих агрегатів - стисненим повітрям, з відкритою димарем.
6. Перед закінченням опалювального сезону паливо повністю випалюється, а як тільки конструкція охолоне, проводиться чищення котла. Всі частини, що рухаються, змащуються.

Саморобні піролізні котли користуються все більшою популярністю через дорожнечу подібних котлів, виготовлених у заводських умовах. Єдиним недоліком таких агрегатів можна вважати лише їхню вимогливість до підготовки палива (його вологість не повинна перевищувати 25%).

Ну, а в іншому виготовлений самостійно піролізний котел стане гідною альтернативою будь-якому з представлених на ринку різновидів готових опалювальних агрегатів.

Дивіться відео, де детально показується, як зробити піролізний котел своїми руками: