Пиролизная печь своими руками: схема, чертеж, фото

Пиролиз

Не все знакомы с понятием «пиролиз». Этот процесс – термическое разложение органического вещества (когда не хватает кислорода) на пиролизные газы и твердые остатки. При высокой температуре происходит смешение пиролизного газа с кислородом, в результате чего полностью сгорает и сам газ, и органическое вещество, в нашем случае – топливо.

Если после первого этапа убрать твердые остатки, фактически будет обеспечен процесс изготовления угля. Однако нас интересует процесс в целом, рассматривая его в качестве системы отопления.

Устройство

Как выглядит, можно посмотреть на фото. Классическая пиролизная печь предусматривает две камеры. Одна используется для топлива, герметично закрывается, чтобы кислород не попал внутрь. Дрова поджигаются вручную или горелкой. Полученный газ (азот со смесью водорода, метана, угарного и углекислого газа) переходит во вторую камеру, в которую подается кислород для улучшения горения. Разделение камер осуществляется колосником с уложенными брикетами.

Вторая камера может быть совмещена с дымоходом. Может функционировать при помощи герметичных заслонок, учитывая естественную тягу, или же с применением вентилятора.

Схема пиролизного котла
Схема работы пиролизного котла

Для извлечения твердых остатков используется реторта, представляющая собой круглую часть корпуса. В нее закладываются дрова, снизу достается уголь, кокс.

В чем отличие пиролизной печи от обычной? В ней топливо сгорает не сразу, проходит два этапа, оставляя после себя газ и твердые остатки. Последние тоже сжигаются, что увеличивает количество вырабатываемого тепла. В результате всех этих процессов от дров мало что остается – немного золы. Поэтому чистка печей требуется довольно редко – иногда достаточно одного раза в неделю.

Инструменты и материалы для строительства печи

Схема внутреннего устройства пиролизной печи из камня

Топливник разделён на две секции – это загрузочная секция и секция для догорания пиролизных газов. Для лучшего сгорания летучих веществ в секцию для сгорания подаётся вторичный воздух, а первичный проходит сверху вниз.

Для того чтобы сконструировать самостоятельно печь из кирпича примерной мощностью в 30 кВт (такого объема будет достаточно для обогрева помещения площадью в 70 кв.м), необходимо подготовить:

  • примерно 400 штук керамического и около 100 штук шамотного кирпича;
  • для сооружения котла понадобится стальной лист размером 6 х 1,5 м (толщина должна составлять не менее 4 мм).

Кроме этого, для сооружения печи своими руками понадобятся:

  • чугунные колосники (3 штуки);
  • мощный вентилятор (не менее 300 Вт);
  • рычажный терморегулятор;
  • 2 дверки — для поддувала и топочная.

Для проведения монтажных работ необходим будет:

  • электрический сварочный аппарат;
  • электродрель;
  • несколько болгарок с разным диаметром круга (достаточно будет и 2 — большой и маленькой).

Также понадобится применение труб разного диаметра — 5,7, 3,2 и 15,9 см. Обязательным условием является использование профтрубы (80 х 40), электроды для электросварки и температурный датчик.

Топливо

В пиролизной печи может использоваться два вида твердого топлива: дрова или пеллеты. Его влажность может достигать 50%. Топливо должно быть влажно-сухим – сушить нужно на открытом воздухе, под навесом. Необходимо учитывать, что пеллеты в заводской упаковке способны увеличить свою влажность до 30%, если хранятся в неотапливаемом помещении.

Топливо для пиролизных печей
Топливо для пиролизных печей

Примечание: Для применения в пиролизных печах рекомендуется довести уровень влажности топлива до 12%. Чтобы достичь такого показателя, можно использовать сушилку, сделанную своими руками.

Не нельзя не отметить пиролизное масло. Оно представляет собой продукт процесса нагрева до 800 градусов на короткий период – до 30 с. По сути, пиролизное масло – разжиженный древесный деготь. Оно характеризуется высокой теплотворной способностью, однако содержит много серы, как для бытового топлива, разъедает металлы. Его используют в промышленных масштабах.

Как работает пиролизная печь

Для начала мы рассмотрим принцип работы пиролизной печи. В традиционных дровяных печках используется принцип прямого сгорания топлива. Загруженные в камеру сгорания (топку) дрова поджигаются и начинают испускать тепловую энергию. Эта энергия нагревает стенки агрегата, после чего проникает в обогреваемые помещения. Продукты сгорания сразу же улетают в дымоход. Вместе с этим туда улетают ещё 10-15% тепла.

Недостаток обычной печи заключается в больших тепловых потерях. Продукты сгорания улетают в дымоходную трубу раскалёнными, в них полно тепла, которое можно собрать и отправить на обогрев. В самом простом случае пользователи удлиняют трубу, делая горизонтальный участок более длинным – он проходит через всё помещение. Тем самым производится уменьшение тепловых потерь.

Пиролизные печи устроены несколько по-другому. В них две камеры – в первой осуществляется сгорание топлива, во второй производится дожигание продуктов сгорания. В процессе горения древесины выделяются продукты пиролиза – это горючие газы, сгорающие при высокой температуре. Для их сжигания требуется вторичный воздух – он поступает в камеру дожигания, смешивается с пиролизными газами, в результате чего происходит воспламенение данной смеси.

Принцип работы пиролизных печей

Пиролизные печи длительного горения – оптимальное оборудование для вашего дома, дачи или бани.

Преимущества пиролизных печей:

  • Более высокая эффективность, по сравнению с традиционными печами – процесс пиролиза позволяет выделить из аналогичного количества древесины более высокое количество тепла.
  • Возможность управления процессом сгорания – регулируя тягу или подачу воздуха через поддувало (и подачу вторичного воздуха), можно задать определённую интенсивность горения, выставляя нужный температурный режим.
  • Длительное горение – обычно пиролизные печи оснащают большими топками, куда вмещается весомое количество дров. Продолжительность горения обеспечивает и возможность управления этим процессом (диапазон регулировки составляет от 10 до 100%, в зависимости от конструкции).
  • Экономия топлива – при не самом сложном устройстве, пиролизные печи экономят до 10-15% дров.
  • Широкий спектр применения – начиная от бань и заканчивая жилыми домами.

Схема и составляющие

Устройство пиролизной печи. (Для увеличения нажмите)

Устройство пиролизной печи. (Для увеличения нажмите)

Конструкция печи довольно проста. Она состоит из двух камер сгорания. С помощью этих камер поддерживается пиролиз в процессе горения.

Первая камера используется для загрузки твердого топлива, она плотно закрывается, что позволяет предотвратить попадание кислорода в зону горения.

При горении топлива без участия кислорода выделяется пиролизный газ, который передается в следующую камеру. Именно в ней проводится дожигание газа. Чтобы улучшить процесс горения, во вторую камеру пускают вторичный газ.

Традиционная печь состоит из таких функциональных элементов и узлов:

  • камеры газификации;
  • колосниковой металлической решетки;
  • камеры, в которой проводится дожигание топлива;
  • системы подачи воздуха.

При сборке пиролизной печи своими руками стоит учесть наличие всех конструктивных элементов. Если в системе будет отсутствовать хоть один из перечисленных узлов и камер, то печь не будет работать, так как надо.


Возможно, Вас заинтересует статья об устройстве пиролизных котлов.

О видах топлива для пиролизных печей и котлов читайте эту статью.

Преимущества

Выделим основные достоинства, которыми обладает пиролизная печь:

  1. Высокий КПД – до 85%. Если сравнивать с обычными печами, это очень хороший показатель.
  2. Быстрый нагрев топлива. Достижение комфортной температуры в помещении за короткий промежуток времени.
  3. Экологичность. Продукты сгорания содержат вредные вещества в крайне малой дозировке. Поэтому такие печи называют бездымными: отсутствует сажа, чистый дымоход.
  4. Экономичность работы. Обеспечивается за счет продолжительного и полного сгорания топлива.
  5. Широкий диапазон тепловой мощности. Печь способна функционировать в диапазоне от 5 до 100%.
  6. Может применяться разное топливо, кроме рекомендованных видов: автомобильные покрышки, мусор, сырые дрова и прочие.
  7. Не нужен постоянный контроль. Топливо загружается раз в сутки, а золу можно выгружать гораздо реже.
  8. Можно сделать своими руками. Достаточно составить правильную схему, сделать чертеж, по которому можно реализовать задачу.

Мощный пиролизный котел
Мощный пиролизный котел

Недостатки

Пиролизная печь имеет и недостатки:

  • Требуется место для хранения топлива и поддержания его влажности на необходимом уровне.
  • Большие габариты. Требуется относительного много места для размещения.
  • Если сжигаются отходы, запах присутствует. Для таких случаев рекомендуется использовать вентиляционную систему.
  • Конденсат накапливается в дымоходе, выходном канале. Для него в конструкции обычно предусматривается накопитель, а выходную трубу и дымоход делают большего сечения.

Габаритные пиролизные котлы
Габаритные пиролизные котлы

Учитывая все преимущества и недостатки, пиролизные печи вполне могут составить должную конкуренцию иным источникам тепла.

Безопасность

Пиролизная печь своими руками – это вполне реально, однако важно сделать подробный чертеж, а также иметь навыки работы со сварочным аппаратом. Поскольку образование газа происходит неравномерно, требуется обеспечение мониторинга за соотношением газа и кислорода. Для этого используется электроника, которая отслеживает процессы. Одна камера формирует давление, другая – создает баланс состава топливовоздушной массы. Этим и отличаются конструкции, изготовленные на заводе и своими руками.

Безопасные модели пиролизных котлов
Безопасные модели пиролизных котлов

Примечание: Поскольку процесс пиролиза не является регулируемым, он нуждается в применении электронной системы. Для возведения печи своими руками следует использовать качественные материалы.

Небольшая пиролизная печь, которую можно использовать в гараже

Котел по схеме Беляева

Нам понадобятся следующие материалы:

  • Около 10 квадратных метров металлического листа толщиной 4-5 мм.
  • 8 метров стальной трубы, диаметром 57 мм с толщиной стенки 3,5 мм.
  • По одному метру трубы диаметром 159 мм и 32 мм.
  • 15 штук шамотного кирпича.
  • Вентилятор дутьевой.

    Дутьевой вентилятор на пиролизном котле
  • Стальные полосы, шириной 20, 30 и 80 мм.
Читайте также:  Камины в интерьере - 100 дизайнерских идей с фото

Из основных инструментов нужны будут болгарка, дрель и сварочный аппарат.

Пошаговая инструкция сборки пиролизника:

  1. Собирается две камеры сгорания. Топка, в которой будет сгорать древесина и газовая, где горят выделяемые газы.
  2. К ним приваривается задняя стенка и воздухоотводы из швеллера или профтрубы с просверленными отверстиями.
  3. В топке делается отверстие и вваривается патрубок, через который будет поступать внутрь кислород.
  4. Следующим изготовляется теплообменник. Для этого берем две пластины металла и просверливаем в них симметричные отверстия под трубу сечением 57 мм.

    Труба режется на куски одинаковой длины, и они ввариваются в заготовки. Далее он приваривается к котлу.

  5. Перед тем, как сделать и приварить лицевую стенку на камеры сгорания, в ней производятся два отверстия. Они будут предназначены для труб входящего и выходящего воздуха.

    Схема пиролизного котла
  6. Приваривается боров и крышка перед заслонкой. Все сварочные швы важно зачистить болгаркой.
  7. Сверху всю конструкцию обшиваем листом шириной 4 мм с уголками. Верхнюю часть дополнительно утепляем. После этого проверяем короб на герметичность. Сделать это можно с помощью воды. Если герметичности не будет, КПД котла значительно уменьшится.
  8. Из чугунных пластин делаются дверцы для камер сгорания. Привариваются петли и они устанавливаются. Сверху ставятся защелки.
  9. Нижнюю камеру выкладываем кирпичами, предварительно порезав их по необходимым размерам. Так как их не будет видно, не обязательно покупать новые. Можно найти бесплатно возле любого разрушенного здания.
  10. Устанавливается нагнетающий вентилятор на выход воздуховодной трубы.

Также такую конструкцию можно сделать из КСТ котла, применив его в качестве корпуса.

Пиролизная печь своими руками: процесс изготовления

Порядовка кладки печи

Порядовка кладки печи.

Соорудить подобную печь своими руками из кирпича достаточно сложно. В случае если имеется в наличии полный комплект необходимого технического обеспечения, останется большое количество нюансов, в связи с которыми нужно получить консультацию от специалиста с соответствующим опытом работы.

Понадобится работать с высокой температурой горения и соблюдать существующие требования к герметизации, что сделать самому довольно сложно. Следует знать, что подобную конструкцию не нужно подключать к отопительной системе, так как данное приспособление будет просто нагревать воздух в комнатах.

Для усиления момента тепловой отдачи изнутри нужно футеровать печку специальным шамотным кирпичом, снаружи конструкция обкладывается огнеупорным кирпичом.

Чтобы соорудить подобный котел, понадобится не только иметь навыки работы с болгаркой и инструментами для измерения, но и уметь сваривать металл.

Следует понимать, что изготовление пиролизной печки заключается не только в кладке кирпича, но и в установке или сооружении котла, который является основным элементом всего приспособления.

Проще всего приобрести готовый котел, после чего обложить его кирпичом. Таким образом, можно получить конструкцию из кирпича, которую нужно лишь установить и подключить.

Почему стоит отдать предпочтение такой печке?

Основными достоинствами такой конструкции стоит назвать следующие характеристики:

Принцип работы пиролизной печи
Принцип работы пиролизной печи

Возможность поддерживания установленного температурного режима на протяжении длительного времени. Для этого потребуется только увеличить вместительности топливной камеры.

Минимальный уровень выделения токсических веществ в процессе переработки топлива. Именно поэтому, такая печь обеспечит комфортную для проживания температуру, а также безопасный для здоровья микроклимат в помещениях.

Данная печь способна сжигать всевозможные строительные и бытовые отходы, в том числе и автомобильную резину, пластик, а также части ДВП. Перечисленные материалы, будут хорошим топливом, но категорически не рекомендуется использовать отходы в качестве постоянного топлива. Кроме того, их сжигание будет безопасным, только в том случае, если при загрузке он будет составлять третью часть от всего количества топлива.

пиролизная печь

Несмотря на все перечисленные достоинства, пиролизная конструкция имеет и свои минусы. Самыми существенными являются:

  1. Высокие требования к качеству топлива. Оно должно быть, в первую очередь, сухим. Влажный материал не допустим к использованию, так как эксплуатация пиролиза в таком случае не даст необходимого результата, так как выделяемое тепло попросту растворится паром в процессе горения.
  2. Крупные габариты. Данную особенность можно считать недостатком, если пиролизный котел своими руками вы планируете расположить в небольшом помещении.
  3. Зависимость от вспомогательного оборудования. Обеспечивающий хорошую тягу вентилятор, к сожалению, не будет работать в круглосуточном режиме.
  4. Постоянный уход за печью. Для того, чтобы поддерживать микроклимат в доме, нужно постоянно следить за наличием дров в камере, а также перед каждой новой закладкой убирать перегоревшие угли.

Работа кирпичной пиролизной печи
Работа кирпичной пиролизной печи

До начала монтажных работ, чрезвычайно важно провести все необходимые расчеты, учитывая особенности помещения, после чего составить схему будущего оборудования. Сегодня существует возможность воспользоваться уже готовым чертежом из интернета, который создавался профессионалом.

Принцип работы
Принцип работы

Вместо основания, для устойчивости конструкции, проводится укладка периметр печи керамическим кирпичом. Создание перегородок внутри печи происходит с использованием шамотного кирпича. Полноценно эксплуатировать конструкцию можно будет лишь после окончательной сборки и обустройства системы вентиляции. Чрезвычайно важно брать в учет время, которое будет необходимо для полного сгорания топлива. Специалисты в области строительства рекомендуют использовать прессованные дрова для обогрева помещения. Когда пиролизная печь будет запущена, следует определить КПД (коэффициент полезного действия). Для этого не требуется закупать никакое измерительное оборудование, нужно только хорошенько принюхаться к запаху дыма. Если вы не ощущаете угарный газ, то КПД достаточно высок.

Внешний вид готового котла для пиролизной печи
Внешний вид готового котла для пиролизной печи

Создавая пиролизный котел своими руками пошаговая инструкция необходима в первую очередь для того, чтобы должным образом соблюсти все правила пожарной безопасности. Пренебрегая данным требованиям, вы можете спровоцировать пожар в своем доме или же нанести непоправимый урон здоровью всех жильцов. Кроме того, настоятельно рекомендуется проводить монтаж печи в отдельном нежилом помещении. Для того, чтобы камера прослужила долго, следует позаботиться о ее защите с помощью плотного металлической обшивки.

Сравнение конструкции котлов
Сравнение конструкции котлов

Теперь важно поговорить о материалах, которых понадобятся для проведения работ.

  • Чугунные колосники;
  • Керамический и шамотный кирпич.
  • Стальной лист для защиты камеры. Его толщина должна быть не менее 2 миллиметров, но не более 4 миллиметров.
  • Мощный вентилятор для циркуляции воздуха.
  • Регуляторы температурных показателей.
  • Дверцы для печи.
  • Дверцы для котла.
  • Сварочный электрический аппарат, болгарка, дрель.
  • Несколько труб разного диаметра.
  • Электроды для сварочных работ.

Как правильно установить котел?

Устройство пиролизного котла.

Стоит помнить, что котел является достаточно габаритным оборудованием, которое весит много. Поэтому обязательно понадобится изготовить основание для конструкции.

Если в частном доме имеется простое напольное основание без усиления, то есть под ногами нет плиты из бетона, то надо вырыть яму глубиной в 20-30 см, после чего залить в нее бетонный раствор. В некоторых случаях основание выкладывается кирпичами, однако здесь все зависит от личных предпочтений хозяина частного дома.

Основание из бетона является прочной конструкцией, которая способна с легкостью выдержать вес печи, при этом фундамент не будет деформироваться на протяжении длительного периода.

Первым делом нужно определиться с тем, где лучше всего расположить печку. Выбирать нужно исключительно из нежилых помещений. Несмотря на новейшие технологии, пиролизная печка будет вырабатывать при сгорании ядовитые вещества. Если произойдет разгерметизация конструкции, то могут возникнуть большие проблемы.

В процессе кладки нужно использовать специальный раствор из песка и глины. Стандартную цементную смесь использовать не допускается, так как при больших температурах она может образовывать трещины и пропускать газы и продукты горения.

Обыкновенный строительный кирпич будет использоваться, для того чтобы вывести в ноль основание. После этого допускается использовать исключительно огнеупорный керамический материал.

Создание

Для работы своими руками потребуются инструменты:

  • дрель;
  • болгарка, отрезные и шлифовальные круги;
  • сварочный аппарат и электроды;
  • металл толщиной 4 мм (достаточно 7,5 м2);
  • огнеупорный кирпич (10–15 шт.);
  • вентилятор;
  • датчик температуры;
  • колосники;
  • трубы круглого и прямоугольного сечения;
  • две дверки;
  • стальная полоска.

Самодельный котел пиролизного типа
Самодельный котел пиролизного типа

Конструкция

Мощность определяет габариты конструкции. Процедура создания своими руками включает такие операции:

  • сварка двух камер и стального корпуса;
  • создание фундамента из кирпича;
  • создание отверстий, организация подачи воздуха в камеры;
  • вырезка окна камеры, установка двери;
  • в выводящую трубу вставляется вентилятор;
  • стенки котла вырезаются из листовой стали и профилированной трубы (для ребер жесткости) с использование болгарки;
  • в передней стенке создается отверстие, учитывая размеры дверцы;
  • для создания емкости для воды используется листовая нержавеющая сталь;
  • теплообменник делается своими руками из комплекта водопроводных труб.

Пиролизный котел самостоятельного изготовления
Пиролизный котел самостоятельного изготовления

Что нужно для работы?

Рассматриваемая пиролизная печь строится из кирпича. Готовый агрегат будет иметь мощность порядка 30 кВт. Пиролизной печи такой мощности хватит для обогрева примерно 70 м2 пространства. При необходимости можете менять размер конструкции под свои нужды.

Для кладки такой печи вам понадобится следующее:

  • керамический кирпич – около 400 штук;
  • огнеупорный кирпич – порядка 100 штук;
  • колосниковые решетки;
  • вентилятор мощностью от 300 Вт;
  • температурный регулятор рычажного типа;
  • дверца для топки;
  • дверка для поддувала;
  • сварочный аппарат;
  • электрическая дверь;
  • болгарка;
  • трубы круглого сечения;
  • профтрубы;
  • сварочные электроды;
  • температурный датчик.

Как изготовить пиролизную печь своими руками

Для начала мы разберёмся с процессом изготовления простой пиролизной буржуйки. В качестве основы возьмём следующий чертёж:

Читайте также:  Как выполняется ремонт вибрационных насосов

Чертеж печи

Это самая простая буржуйка с дымооборотами. Никакого пиролиза здесь нет, но это не проблема – для его организации нам нужно реализовать подачу в первый дымооборот вторичного воздуха.

Делается эта печь по следующей схеме:

Пиролизная печь

Парочка металлических трубок для подачи воздуха – и обычная дровяная печка превращается в пиролизную.

Как сделать металлическую печку

Переносная пиролизная печь своими руками – это очень просто. Убедитесь в этом, ознакомившись с чертежами в нашем обзоре. Для её сборки вам потребуется листовое железо. Мы рекомендуем выбрать листы толщиной 3-4 мм, что необходимо для продления срока службы агрегата. Тонкое железо быстро прогорит, эффективность печки начнёт падать. Год-два такой эксплуатации – и её можно будет выбрасывать на свалку.

Кстати, если вам нужна пиролизная печь для бани, обратите внимание на следующую схему – здесь мы видим увеличенную камеру сгорания, всё те же дымообороты, только в самой верхней части располагается каменка.

Конструкция печки

Конструкцию печки необходимо доработать так, чтобы её топка выходила в соседнее помещение, а не в парилку (она выступает вперёд).

Приступая к сборке банной или пиролизной печи своими руками, подготовьте листы железа и разметьте их в соответствии с нашей первоначальной схемой. Корпус печи состоит из шести металлических пластин, ещё две образуют дымообороты. Также нужно собрать колосниковую решётку – для решения этой задачи воспользуйтесь арматурой диаметром 12-15 мм. Решётка крепится на расстоянии 80 мм от дна печи с помощью сварки.

Самая сложная задача – подготовить дверки. Вырежьте отверстия в листе, предназначенном для передней стенки, сохраните вырезанные куски. Приварите по периметру этих кусков отрезки листового металла шириной 2 см, приваривая их с наружной стороны. В результате мы получим плотно закрывающиеся дверки. Их останется оснастить петлями и простейшими крючками для фиксации.

Если не хочется возиться с самодельными дверцами, купите готовые дверки для изготовления дровяных печек.

Пиролизные печи для отопления дома должны отдавать максимум тепла. Именно для этого нужны дымообороты. Смонтируйте их в соответствии с вышеуказанной схемой. Теперь остаётся проделать в задней стенке отверстия и вварить в них трубки для подачи горячего воздуха. Заключительные этапы сборки:

  • Вваривание отрезка трубы диаметром 100 мм в верхнюю крышку – к ней будет подключаться дымоход.
  • Приваривание дверных петель к корпусу.
  • Подготовка ножек – выполните их из отрезков дюймовой металлической трубы.

Наша самодельная пиролизная печь на дровах готова. Она получилась компактной – тем самым обеспечивается лёгкость её транспортировки с места на место. Установите её на негорючем основании, подключите дымоход и запускайте.

Банная модель делается следующим образом. Удлините топку, вынеся дверцы вперёд, а дымоборороты оставьте прежними. В верхней части сделайте ёмкость для каменки – сюда укладываются камни, удерживающие и отдающие тепло в парилку. Печка готова – теперь смонтируйте её в бане и приступайте к банным процедурам.

Как сделать кирпичную печку

Схема порядовки

Также вам потребуется подходящая по размерам и мощности порядовка. Отыскать нормальную порядовку в интернете – целая проблема, в открытом доступе присутствуют только традиционные печки. Рекомендуем заказать её разработку у специалистов или опытных людей.

Металлическая печь отличается лёгкостью в сборке. При наличии подходящего железа её раскрой и сборка займут максимум несколько часов. А вот пиролизная печь из кирпича не отличается лёгкостью в изготовлении. От вас понадобятся:

  • Огнеупорный кирпич для выкладки отопительного агрегата.
  • Специальная огнеупорная цементная смесь – она должна выдерживать до +1500 градусов.
  • Опыт в кладке кирпича – если его нет, обратитесь за помощью к более опытным людям.

Кирпичная пиролизная печь представляет собой аналог обычной металлической печки. Только по размерам она получается большой и сложной. Чем больше кирпича, тем мягче и лучше теплоотдача. Никаких особых конструкционных особенностей здесь нет. Сгорание дров производится в основной камере сгорания (топке). Полученные продукты пиролиза отправляются в камеру дожигания. Для её работы в конструкции печи предусматриваются отверстия для подачи вторичного воздуха. Они оснащаются дверцами, регулировка их просвета позволяет отрегулировать интенсивность горения.

Некоторым спросом пользуются пиролизные агрегаты с нижним горением. Дрова горят/тлеют в основной камере сгорания, в продукты пиролиза вытягиваются через колосниковую решётку вниз, в камеру дожигания. Сюда же подаётся вторичный воздух, что вызывает интенсивное горение. Тяга реализуется естественным или искусственным путём. В первом случае печи оснащаются эффективными дымоходами, а во втором случае сюда ставятся дутьевые вентиляторы.

Внутренняя часть печи, где происходят горение и пиролизная реакция, создаются из шамотного кирпича. Он выдерживает нагревание до +1000 и более градусов, не трескаясь и не лопаясь от жара. Все остальные слои изготавливаются из обычного красного кирпича. Дымоход может быть кирпичным или металлическим. Дверцы приобретаются в специализированных магазинах. Эксплуатация кирпичной пиролизной печки порадует длительным горением и приятным теплом, сохраняющимся даже после её затухания.

Особенности функционирования

Процесс газификации древесины

Процесс газификации древесины включает: высыхание сырья; пиролиз биомассы; сгорание смоляного газа и части угля; восстановление двуокиси углерода СО2 до ее моноокиси CO, а воды Н2O — до водорода Н2.

Принцип работы пиролизной печи сравнительно прост. Топливо закладывается в загрузочную камеру и поджигается. После этого необходимо закрыть створки и включить дымосос. Вследствие недостатка воздуха и высокой температуры происходит обугливание топливных материалов и выделение древесного газа (в этом и есть суть процесса пиролиза). Результатом работы котла является производство различных продуктов газообразного состояния (угарного газа, водорода, углеводорода). В камеру сгорания попадает и вторичный воздух, способствующий более результативному сгоранию летучих компонентов. Так некоторая часть тепла попадает в нижние топливные слои, чем и поддерживается пиролизный процесс.

Поскольку пиролизный процесс может длиться не менее 30 часов с использованием дров и около 7 дней при использовании угля, то преимущества применения такой печи неоспоримы. Подобные печи экономичнее обычных на 4-7%.

Для того чтобы произошла и воспламенилась газовая фаза, необходима температура не меньше 450º (максимальный порог — 1100º). Результатом таких действий является выработка дополнительной энергии, способной повысить КПД для самой отопительной печи. Одной только высокой температуры мало. Нужна подача определенных порций воздуха (по заранее рассчитанной схеме) и сооружение дополнительной камеры сгорания газов (размером не меньше 50 см). В таком случае будет отсутствовать возможность регулирования уровня подачи воздуха вручную и потребуется использование автоматизированной лини, способной отслеживать температурные показатели внутри печи, в соответствии с которыми она и будет определять порцию воздуха. Если сэкономить на камере сжигания, то произойдет охлаждение пиролизных газов, и они очень быстро будут улетучиваться в трубу, прекращая горение.

Во время полной загрузки печи поршневая труба поднимается на большую высоту. Вместе со сгоранием топлива происходит опущение вниз поршня и трубы воздушной тяги.

Этапы работы пиролизного котла

Этапы работы пиролизного котла: 1 – Сушение и дегазация древесины; 2 – Сжигание смеси древесного газа со вторичным воздухом; 3 – Дожигание древесного газа и теплообмен; 4 – Выброс выхлопных газов.

Во время пиролизного сгорания материалов происходит разложение дерева на составляющие компоненты — пиролизный газ, кокс и небольшое количество отходов в виде твердого остатка.

После того как происходит смешивание кислорода и получившегося газа, получается реакция активного горения. Становится понятно, что экзотермическая реакция (в данном случае это пиролиз) гораздо эффективнее, чем обычное горение угля.

Огромным достоинством данного типа печи является высокая степень экологичности самой установки. Во время ее работы происходит взаимодействие пиролизного газа с углекислым, такая реакция сводит до минимума выброс токсичных и вредных продуктов горения в атмосферу.

После сгорания твердого древесного остатка выделяется значительный объем энергии. Экзотермическая реакция сопровождается активным выбросом тепловой энергии, используемой печью для дополнительной просушки воздуха и влажного топлива.

Основные виды печей

Пиролизные печи для отопления дома и бани подразделяются на две большие категории. В первую категорию входят металлические печки, изготавливаемые из листового металла или старых газовых баллонов. Ко второй категории относятся кирпичные агрегаты, более громоздкие, но и более эффективные в эксплуатации. Плюс металлических печей – лёгкость сборки. Плюс кирпичных печек – длительное сохранение тепла и его мягкая отдача.

Сборка

Собирать конструкцию своими руками необходимо по чертежам и на месте эксплуатации. После укладки фундамента устанавливаются внутренние стенки, зольный отсек. С помощью сварки собираются элементы конструкции.

Пиролизная печь на природе
Пиролизная печь на природе

Осуществляется сборка теплообменника, камер, колосников. Устанавливаются наружные ребра жесткости и стенки, верхняя плита. Осуществляется монтаж емкостей для воды. Между стенками засыпается песок (его предварительно прокаливают, чтобы избавиться от органических составляющих), который будет аккумулировать тепло и предотвращать перегрев конструкции.

Простая конструкция пиролизной печи
Примитивная конструкция пиролизной печи

Устанавливаются дверцы камер. Осуществляется подключение к контурам емкости с водой. Конструкция из металла, выполненная своими руками, готова к эксплуатации.

Схема пиролизной печи

Варианты самостоятельной сборки

Пиролизная печь из металлической бочки

Пиролизная печь из металлической бочки

Пиролизные печи стоят довольно дорого, поэтому многие хозяева задумывают над тем, как изготовить ее собственными руками.

Самодельные конструкции могут быть выполнены из различных материалов, таких как газовый баллон, консервные банки, бочки, кирпичи и многое другое.

В зависимости от материала производства, все печи условно делятся на:

  • каменные;
  • металлические.

Каменные или кирпичные печи используются крайне редко. Это связано с тем, что для ее сооружения понадобится немало капиталовложений и времени.

Читайте также:  Как открыть стиральную машинку если она заблокирована (как разблокировать)

Конечно, за последнее время такие конструкции прошли некоторые модификации, что позволило значительно увеличить их эффективность. Что касается металлических печей, то они пользуются особой популярностью. Дело в том, что их можно изготовить даже из старого газового баллона или бочки.

Пиролизная печь Лачинянка

Пиролизная печь Лачинянка

В зависимости от принципа работы, используемого топлива и материала все печи делятся на такие виды:

  • печь, работающая на обработанном масле;
  • печь Кузнецова;
  • Лачинянка;
  • печь Булерьян;
  • Бубафоня.

Принцип работы всех этих конструкций один – дожигание газа, который выделяется из топлива. Но, при выборе конструкции стоит учесть некоторые особенности каждого вида.

Так, печи, которые работают на отработанном масле, нежелательно использовать в бане и других жилых помещениях. Они оптимально подойдут для отопления гаража и других нежилых помещений.

Конечно, стоит учесть, что небольшие печи, работающие на отработанном масле, обладают высокой продуктивностью. Для работы понадобится всего лишь кружка масла.


Возможно, Вам будет интересна статья о том, как сделать пиролизный котел своими руками.

Обзор современных моделей пиролизных котлов для отопления читайте здесь.

Из кирпича

Для строительства кирпичной печки понадобится:

    Чертеж пиролизной печи. (Для увеличения нажмите)

    Чертеж пиролизной печи. (Для увеличения нажмите)

  • керамический и шамотный кирпич;
  • стальные листы;
  • чугунные колосники;
  • вентилятор мощностью 300 Вт;
  • дверка в топочную и для поддувала;
  • сварочный аппарат;
  • дрель;
  • болгарка и другие.

Имея под рукой такие материалы и инструменты, можно соорудить печь своими руками. Конечно, не стоит забывать о некоторых нюансах, от которых будет зависеть прочность и эффективность работы отопительной конструкции.

Если вы остановили свой выбор на кирпичной печи, то процесс сооружения будет выглядеть так:

  1. Расчистка места и установка фундамента. Оптимальным вариантом станет ленточный фундамент. Он должен обладать высокой прочностью.
  2. После того, как фундамент застынет, можно приступать к кладке кирпича. Для этого используют высококачественный огнеупорный кирпич, который обладает высокой прочностью.
  3. Внутри печь выкладывается шамотным кирпичом, который выдерживает высокие температуры.
  4. Установка дымохода. Лучше всего здесь использовать металлические вставки или же керамические конструкции.
  5. Имейте в виду: к кладке дымохода нужно подойти с большой ответственностью и лучше заранее проконсультироваться с профессионалом печного хозяйства.

  6. Все работы проводятся согласно предварительно начерченному плану, который лучше согласовать со специалистом.

При необходимости можно провести декорирование конструкции. Для этого часто используют облицовочный кирпич, камень и другие материалы, которые способны выдерживать большие температуры.

Чертежи и описание

Самодельный пиролизный котёл

Предлагаемый для сборки самодельный котел, представленный на чертеже, выполнен своими руками по типу пиролизного котла верхнего горения с принудительным наддувом воздуха в камеру сгорания.

Принцип его действия таков:

  • в топливник через дверку, расположенную в верхней части корпуса, закладывают разовую порцию топлива и разжигают их сверху;
  • вентилятор-дымосос, установленный в верхней части корпуса, направляет выделяющийся при горении дым в камеру дожигания;
  • там происходит окончательное догорание газов и содержащихся в них горючих включений;
  • дым отводится через дымовой патрубок, расположенный в задней части котла, в дымоход;
  • зола, образующаяся при топке, через колосниковую решетку попадает в зольник, который находится ниже топочной камеры;
  • топку окружает водяная рубашка, играющая роль теплообменника и термоизоляции стенок котла;
  • вода в теплообменник поступает через нижний штуцер, расположенный в задней части котла, а отводится в систему — через верхний;
  • на верхней плоскости котла расположен контроллер, позволяющий регулировать режим, а внутри теплообменника — температурный датчик.

На чертеже представлены размеры котла и обозначения его конструктивных частей. Часть размеров обозначена буквенным кодом — их уточняют по таблице и выбирают по желаемой мощности котла. Эти размеры определены тепловым расчетом, от них зависит правильная и бесперебойная его работа.

Чертёж пиролизного котла

Таблица размеров

Материалы и инструмент, необходимые для сборки

    Корпус котла делают своими руками из листовой стали и металлических труб с помощью сварки. Поэтому перед его изготовлением необходимо подготовить:

  • сварочный инвертор, электроды;
  • болгарка с отрезными и шлифовальными кругами;
  • дрель с набором сверл по металлу;
  • электролобзик.

Материалы и их примерное количество:

  • 3 листа стали стандартного размера 1250х2500 мм, толщина 4-5 мм, лучше холодный прокат — его меньше ведет при скачках температуры;
  • 2 листа оцинкованной стали 1250х2500 мм, толщина 1,5-2 мм;
  • металлическая труба Ø32 мм, толщина стенок 3,2 мм;
  • металлические трубы Ø57 мм, толщина стенок 3,5 мм;
  • металлическая труба Ø159 мм, толщина стенок 4,5 м, общая длина 0,5 м;
  • профильная труба двух сортотипов: 60х30х2 и 80х40х2;
  • фурнитуру для дверок — ручки, задвижки;
  • метизы;
  • шамотный кирпич для футеровки топки;
  • асбестовый шнур для термоизоляции дверцы.

Точное количество материала необходимо уточнить по рабочим чертежам. Кроме этого, необходимо подготовить дымосос — вентилятор необходимой мощности, термодатчик, контроллер и источник бесперебойного питания на ~220 В. Мощность вентилятора определяется с помощью расчета.

Для уменьшения веса котла для внешних стенок теплообменника можно взять сталь толщиной 2 мм. Они нагреваются меньше, чем до 100 градусов, поэтому не подвержены деформации.

Недостатки газогенеративных печей

Одним из самых больших недостатков печи такого типа являются строгие требования к уровню влажности топливных материалов. Дело в том, что влага испаряется под воздействием тепла и полученный пар разбавляет пиролизные газы, ухудшая степень их сгорания. Основным результатом использования влажного топлива является полное затухание печи.

Топка пиролизной печи

Пиролизные печи следует топить более сухой древесиной, только в этом случае обеспечивается работа печи максимальной мощности.

Этот недостаток можно устранить, если подавать вторичный воздух в камеру сгорания. Называется этот способ двойным дутьем. Он направлен на увеличение эффективности сгорания летучих веществ.

Конструкция печи позволяет выполнить разделение топки на 2 различные секции. Так, первая секция представляет собой газифицирующую камеру (камеру загрузки), основная ее функция — пиролизация топлива. Отсутствие кислорода провоцирует медленное горение заложенного топлива и активное выделение летучих веществ. Результат работы этой секции — газы — направляются во вторую секцию — камеру сгорания и догорают там.

Такая конструкция позволяет добиться минимального отвода тепла из загрузочной камеры. Популярным явлением является разделение печных секций при помощи колосника, предназначенного для загрузки топлива. Получается, что первичный воздух проходит путь сверху вниз. Основным принципом работы такой печи является верхнее дутье. Саму конструкцию печи характеризует высокий уровень аэродинамического сопротивления, что провоцирует необходимость создания принудительной тяги. В таком случае целесообразно использование специализированных дымососов вместо дутьевых вентиляторов.

Многих умельцев может оттолкнуть высокая стоимость данной конструкции. Но при покупке стоит учитывать, что после сооружения она сможет сэкономить большой объем средств, топлива и времени, потраченных на уход за ней.

К недостаткам можно отнести и сравнительно большие размеры пиролизного котла по сравнению с другими приборами для отопления.

Одним из обязательных условий по эксплуатации пиролизных печей является наличие обязательного подключения к электрической сети. Это вызвано применением электрического вентилятора, направленного на обеспечение дополнительной тяги. Получается, что при аварийных отключениях электроэнергии и в не электрифицированных районах использование пиролизной печи невозможно.

Механизм действия пиролизной печи

Внутренности пиролизной печи

Внутренности пиролизной печи

Все существующие пиролизные печи, и кирпичные не являются исключением, работают по одинаковому и предельно простому принципу.

Пользователь закладывает топливо в топку, тщательно его уплотняет и поджигает. После этого необходимо закрыть створки печи и запустить дымосос. В условиях повышенной температуры и дефицита воздуха инает тлеть, выделяя одновременно с этим древесный газ. Именно на этом и базируется принцип пиролиза.

Пиролизная печь

Пиролизная печь

В процессе пиролизного горения загруженное топливо разделяется на древесный кокс и смесь пиролизных газов. Также остается немного твердого остатка. Реакция разложения является экзотермической и сопровождается активным выделением большого количества тепла. Пиролиз является гораздо более эффективным вариантом использования топлива по сравнению с обыкновенным горением.

Образовавшиеся газы переходят во вторую камеру топливника, смешиваются там с поступающим вторичным воздухом и сгорают, выделяя дополнительное тепло. Образовывающееся тепло применяется одновременно для обогрева дома и подсушки загруженного топлива.

Главной особенностью пиролизного процесса является то, что одной загрузки топлива хватает не менее чем на сутки в случае применения древесины (для печей с топливником среднего размера). Применение же угля позволяет и вовсе забыть о необходимости добавления топлива в печь на несколько суток.

Принцип работы

Принцип работы

Пиролизные газы воспламеняются при температуре не менее 450 градусов. Однако одной лишь повышенной температуры недостаточно. Необходимо, чтобы воздух подавался в печь в определенных количествах в соответствии с предварительно рассчитанной и проверенной схемой. Для контроля объема подаваемого воздуха пиролизная печь оснащается вентилятором. Он, в свою очередь, подключается к блоку автоматического контроля.

Главным отличием конструкции пиролизной печи от обыкновенного печного агрегата является наличие дополнительной камеры сгорания древесных газов. При этом высота данной камеры должна составлять как минимум 500 мм.

Именно обустройство топливника является наибольшей статьей расходов при возведении пиролизной печи. Для достижения максимального коэффициента полезного действия топку нужно оснастить средствами автоматизации. Однако при ограниченном бюджете можно обойтись и без них – с автоматикой попросту удобнее и, конечно же, эффективнее.

При этом пиролизные печи любой конфигурации являются экологически безопасными. Пиролизные газы активно взаимодействуют с углекислым газом. В результате такой реакции выброс вредных продуктов сводится к минимуму. Благодаря этому требования к дымоходу существенно смягчаются.

Источники

  • http://OPechi.com/pechi/ustrojstvo-preimushhestvo-i-osobennosti-samostoyatelnogo-sozdaniya-piroliznoj-pechi.html
  • https://1pokirpichy.ru/postrojki/piroliznaya-pech-svoimi-rukami.html
  • https://remont-system.ru/pechi-i-kaminy/izgotovlenie-piroliznoy-pechi-dlya-doma-i-bani-svoimi-rukami
  • https://6sotok-dom.com/dom/otoplenie/piroliznaya-pech-svoimi-rukami.html
  • https://boilervdom.ru/kotly/po-tipu-topliva/kak-sdelat-piroliznyj-kotel-svoimi-rukami-chertezhi-i-sxemy.html
  • https://ostroymaterialah.ru/kirpichi/kirpichnaya-piroliznaya-pech-svoimi-rukami.html
  • http://jsnip.ru/vodosnabzheniya/piroliznyj-kotel-svoimi-rukami.html
  • https://svoimi-rykami.ru/stroitelstvo-doma/pechi_i_mangaly/piroliznye-pechi-svoimi-rukami.html
  • http://gidpopechkam.ru/kotly/samodelnyj-piroliznyj-kotyol.html

[свернуть]
Помогла статья? Оцените её
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...