Пиролизная печь для отопления дома

Принцип работы и конструкция пиролизной печи

Принцип работы пиропечи заключается в том, что топливо, заложенное в топку агрегата, тлеет при минимальном доступе воздуха. При этом топка расположена над отсеком, куда поступают угарные газы. Они по каналам проходят между стенками печки и топки, где и сгорают.

Чтобы газы смогли опуститься вниз, необходимо в топке создать избыточное давление. Вот почему в нее подается воздух, который специалисты называют первичным. В камеру дожига также подается воздух, чтобы газы могли гореть. Они без кислорода гореть не будет. Это воздух называется вторичным. Газы, перемешиваясь с воздухом, образуют горючую смесь, которая, сгорая, выделяет огромное количество тепловой энергии

Кстати, очень важно соблюсти пропорции воздуха и угарных газов. Чего-то будет больше или меньше, сразу отразиться на процессе сгорания

Далее оставшиеся продукты выводятся дымоходом в атмосферу.

Три стадии работы пиропечки

Кстати, агрегат можно изготовить и уже из готовых изделий, к примеру, из газового баллона, толщина стенки которого как раз подходит под требуемые нормы. Но для этого придется перераспределить отсеки для топки и камеры дожига. Если в классической конструкции топка располагается над камерой дожига, то это не значит, что их нельзя поменять местами. В самодельных пиролизных котлах как раз такой вариант и используется, что снижает сложность конструкции и трудоемкость проведения сборочных работ. Чтобы вы поняли, о чем идет речь, посмотрите фото ниже, где показана такая конструкция печки.

Схема работы пиролизной печи

Необходимо отметить, что камера дожига может располагать и сбоку от топки. Ведь основное требование процесса пиролиза – это отделение газов от топлива

А где оно будет сжигаться неважно. Главное, чтобы оно сжигалось полностью

При этом тление может производиться снизу закладки или сверху. То есть, поджигать топлива можно как снизу, так и сверху.

Критерии выбора

При выборе отопительного агрегата необходимо учитывать все особенности печи.

Преимущества выбора пиролизных котлов состоят в их высоком КПД (до 85 %). Этот показатель обеспечивается именно благодаря сгоранию выделенного в топке газа (пиролизного газа).

Продукты сгорания не содержат в себе вредных веществ и являются экологически безопасными. Также, при эксплуатации пиролизного котла возможно использование широкого спектра топлива. За таким прибором нет необходимости следить постоянно, в отличие от обычных печей

Выбирая пиролизную печь, стоит обращать внимание на большое количество факторов

Например:

  • Цели использования. Для обогрева нежилых помещений лучше использовать металлические печи, т.к. они являются более компактными и удобными в монтаже.
  • Место печи. Немаловажным фактором в выборе печи является ее месторасположение. В гараже, обычно, используют металлические пиролизные печи, в то время как дома часто можно увидеть и каменные конструкции.
  • Объем помещения. Для обогрева небольшого гаража или дома, в целях экономии места в помещении часто прибегают к использованию небольших конструкций. Зачастую, это металлические пиролизные котлы. Поскольку каменные печи часто занимают большую площадь, нежели изделия из металла.
  • Используемое топливо. Как упоминалось ранее, большинство пиролизных печей способны работать на различных видах твердого топлива. Поэтому, это редко является лимитирующим фактором при выборе пиролизного котла.

Также, существует возможность самостоятельного конструирования и изготовления пиролизного котла, что является большим преимуществом для многих, даже не профессиональных, сварщиков.

Выбор конкретного вида

У покупателя есть два пути: проконсультироваться у специалиста или провести самостоятельное исследование

Важно ответить на три вопроса:

  1. Цель приобретения агрегата.
  2. Место его нахождения.
  3. Какое топливо будет использовать владелец для сжигания.

В процессе приобретения установки для собственноручного монтажа принимайте во внимание габариты устройства. Отведите достаточное количество площади. Все зависит от параметров помещения

Если хотите обойтись без дополнительных трат времени, выбирайте металлическую альтернативу, которая отличается мобильностью. Кирпичная конструкция устанавливается на постоянное место для долгосрочного использования, что делает ее идеальной для жилого дома

Все зависит от параметров помещения. Если хотите обойтись без дополнительных трат времени, выбирайте металлическую альтернативу, которая отличается мобильностью. Кирпичная конструкция устанавливается на постоянное место для долгосрочного использования, что делает ее идеальной для жилого дома.

Классификация пиролизных устройств

Газогенераторные печи классифицируются по нескольким категориям. По материалу изготовления различают установки металлические и кирпичные. Также модели делятся по назначению и способу передачи тепловой энергии. По методу передачи тепла различают варианты пиролизных агрегатов с водяным контуром отопления и теплообменниками воздушной системы.

Металлическая печь пиролизного горения

В эту группу входит ряд конструкций:

  1. Печь-буржуйка. Газогенератор с внутренней конструкцией в виде буржуйки применяется для обогрева жилых и технических помещений. Модель также актуальна для бань и саун, используется для приготовления пищи, есть уличные варианты для барбекю комплексов,
  2. Печь Булерьян. Эта пиролизная конструкция шахтного типа с КПД до 75% предназначена для обогрева как жилых, так и нежилых помещений. Через нижние концы опоясывающих котел труб всасывается холодный воздух, который быстро нагревается и выбрасывается вверх в помещение через верхние элементы.
  3. Печь Бубафоня. Изобретенье принадлежит умельцу из Колымы, в качестве основы для конструкции применяется старый газовый баллон. Установка актуальна для отопления технических помещений. Бубафоня из баллона с объемом 50 л способна работать на одной закладке дров 6 часов, поддерживая комфортную температуру в помещении площадью до 70 м².
  4. Печь Лачиняна. Установка сочетает в себе максимально высокий КПД и предельно низкий уровень расхода топлива. Модели активно применяют для обогрева автофургонов и походных палаток. «Лачинянки» используют также для отопления сельхоз строений и охотничьих домиков. Модели с водяной рубашкой применяются для обогрева жилых помещений площадью до 300 м². Примечательно, что 2 ведер угля достаточно для 5-7 суток бесперебойной работы пиролизного агрегата Лачиняна, известного изобретателя из Казахстана.
  5. Пиролизная печь на отработанном масле. Экономичный агрегат длительного горения на отработке предназначен для обогрева нежилых помещений. Конструкция максимально проста, и смастерить такую модель под силу большинству домашних умельцев.

Пиролизная печь Булерьян

Кирпичная печь длительного горения

Газогенератор в виде кирпичной конструкции – печь Кузнецова – применяется для обогрева жилых помещений и банных комплексов. Также устройство используют для приготовления пищи. КПД кузнецовских пиролизных печей – 80% и выше, топливо в них сгорает практически полностью. Весь потенциал горячих газов и дыма используется для нагревания кирпичного корпуса конструкции. Высокую продуктивность кузнецовским газогенераторам обеспечивает особая двухколпаковая конструкция.

Сооружаем печь

Для печи мощностью в 25КВт и обогрева площади в 60 м2понадобится:

  • Кирпич — 400 шт.
  • Шамотный кирпич — 100 шт.
  • Лист стали в 4 мм 6×1,5 метра.
  • Вентилятор.
  • Чугунные колосники — 3 шт.
  • Терморегулятор.
  • Дверцы для камеры и зольного отсека.

Готовим раствор для работы с кирпичом

Раствор: 4 части глины +8 ч. песка + 1ч. воды. Такой «рецепт» однозначно выдерживает до 1000 °C, причем не меняя своих качественных характеристик. Коэффициент теплового расширения аналогичен кирпичу, что исключает деформацию при циклах охлаждения-нагревания.

Есть несколько способов приготовления растворов. Один из них: в замоченную на сутки глину необходимо добавить равное глине количество воды. Получается консистенция, напоминающая густые сливки. Выдержанный раствор нужно пропустить сквозь сито, и смешать с песком. Регулируем консистенцию. Образовавшаяся на поверхности лужица укажет на недостаток песка.

Немного о кирпиче

Народные умельцы используют для футеровки топки шамотные кирпичи. Такой материал способен продержаться не больше сезона. Не спасет от прогорания и металл для воздухоотводов в 5мм — потребуются специальные стали.

Зарубежные производители делают их из керамики, но ссылаясь на опыт эксплуатации можно заверить начинающих мастеров, что зоны металла, не подвергавшиеся охлаждению, при соприкосновении с горящими газами быстро деформируются. Скорректировать процесс можно используя толстый металл— от 10 мм или делать двойные стальные стенки.

Приступаем к работе

Из шамотного кирпича делаем теплообменник, разделенный на две камеры. Одну для газификации, вторую — до сгорания выделенных газов. При расположении желательно исходить из того, что первичная подача воздуха идет сверху, а летучие вещества перемещаются вниз и догорают в камере.

Колосниковые решетки монтируются в свободном положении— при нагревании они расширятся, и заполняют допущенные зазоры.

Приспосабливаем вентилятор. Механизм необходим для противостояния аэродинамического сопротивления и без него не обойтись.

Печная конструкция готова и достойна всяческих похвал. Сдаем работу семье. Возможно, представленная схема позволит самостоятельно соорудить недорогую, но функциональную систему отопления. О результате своей работы можно будет судить по окончанию отопительного сезона.

Достоинства и недостатки пиролизной печи

Такая конструкция имеет определенные преимущества перед обычными печами. К ним относятся:

  • коэффициент полезного действия достигает 80%;
  • топливо расходуется очень экономно;
  • возможность регулировать процесс длительного горения;
  • экологичность. Такая печь во время работы практически не дает выброса канцерогенных веществ.

Если пиролизная печь сделана правильно, то достоинств у нее не перечесть. Например, у нее практически не бывает сажи, что позволяет легче соблюдать чистоту и затрачивать небольшое количество времени на очистку печи. И таких небольших достоинств очень много.

Однако, пиролизная печь имеет и недостатки:

  • высокая стоимость. Выгоднее сделать ее своими руками;
  • большие размеры. Если помещение не слишком большое, лучше использовать другие отопительные конструкции;
  • отапливаются такие печи только определенным видом топлива. Лучше всего подходит сухое топливо (древесина), потому что высокая влажность отрицательно сказывается на процессе пиролиза;
  • для ее работы необходимо электроснабжение, причем постоянное. Для лучшей работы печи ее следует подключить к электрической сети.

Это основные недостатки пиролизной печи. Так что можно смело эксплуатировать такую печь, если для нее достаточно места, имеется в наличии сухое топливо и имеется доступ к электрической сети.

Критерии выбора

  1. Производитель. Дело не только в бренде и качестве. Не все менеджеры в специализированных магазинах знают, что «слабое» место пиролизных котлов – сопло. Эта деталь, соединяющая оба отсека, подвержена высоким температурам. Практика эксплуатации такой разновидности твердотопливных установок показывает: элементов футеровки хватает на 4,5 года, после чего необходима замена данных комплектующих от соответствующего производителя. По этим причинам предпочтение следует отдавать российским пиролизным котлам. Как и все технические средства, они более адаптированы к нашей специфике и не доставляют трудностей в эксплуатации и обслуживании.Желательно вместе с котлом приобрести и комплект футеровок. Это гарантия, что проблем в перспективе не будет, особенно в отопительный сезон.
  2. КПД. Показатель отличается в зависимости от реализованного инженерного решения. Это позволяет варьировать расходы на отопление.
  3. Вид топлива. Для загородных строений использовать универсальные пиролизные котлы предпочтительнее других альтернативных агрегатов.
  4. Толщина металла камеры. Котлы из чугуна встречаются редко, поэтому нужно оценить толщину металлического корпуса. Показатель должен составлять как минимум 5 мм, иначе долго не выдержит высоких температур. Но это касается котлов мощностью до 60 кВт. Для установок до 100 – уже 6, до 190 – 8, более – 10.
  5. Качество сварки. Ровные, однородные швы, без вкраплений и раковин.
  6. Гарантийные обязательства. Если срок гарантии составляет несколько лет, тогда производитель уверен в качестве своего котла.

Остальные характеристики (мощность пиролизной установки, габариты и вес) оцениваются, как и для других котлов.

Конструкция пиролизного котла длительного горения

Пиролизный котёл длительного горения имеет следующее устройство:

  • Блок управления. Этим устройством выбираются разные режимы и контролируются параметры работы;
  • Корпус. Выполняется из стали и покрывается жаростойкой краской;
  • Теплоизоляция. Используют для снижения теплопотерь;
  • Устройство от закипания. Контролирует температуру теплоносителя и регулирует горение, во избежание закипания, которое может приветси к аварии;
  • Теплообменник. Металлический трубопровод, заполняющийся теплоносителем, который нагревается в процессе горения топлива, после чего поступает в систему отопления;
  • Топочная камера. Служит для погрузки в неё твёрдого топлива. После чего происходит розжиг, и прекращается доступ воздуха. Тление происходит при 450˚С;
  • Камера сгорания. В данной части происходит сгорание древесного газа, при условии подачи воздуха. Температура горения доходит до 1100˚С;
  • Патрубок подачи теплоносителя в систему отопления;
  • Колосники. Металлическая решётка, расположенная между камерами загрузки и сгорания;
  • Подключение к дымоходу;
  • Вентилятор дымохода;
  • Клапан первичного воздуха для начала пиролиза;
  • Клапан вторичного воздуха для сгорания древесного газа;
  • Патрубок обратного трубопровода.

Руководство по кладке пиролизной печи

Прежде чем приступать к кладочным работам, подготовьте либо же найдите в открытом источнике схему-порядовку будущей кирпичной печи длительного горения.

Руководство по кладке пиролизной печи

За основу можете взять схему любой нравящейся вам кирпичной печки – кладка пиролизного агрегата будет вестись по тому же принципу. Единственные важные различия заключаются в конструкции топки. О них будет рассказано отдельно.

Первый шаг. Сделайте основание. Заглубленный фундамент не нужен – достаточно бетонной либо кирпичной площадки. Размеры фундамента подбирайте в соответствии с габаритами вашей печи. Основание укройте слоем гидроизоляционного материала. Дополнительно можете насыпать примерно сантиметровый слой песка, утрамбовать его и вести кладку печи на такой подушке.

Второй шаг. Приступайте к кладке печи

Особое внимание уделяйте стартовому ряду. Проверяйте перпендикулярность углов и ровность ряда с помощью специально предназначенных для этого инструментов – угольника и уровня. Для кладки применяется стандартный раствор из глины, песка и воды

Периметр печки выкладывайте из керамического кирпича, а все внутренние перегородки – из огнестойкого кирпича

Для кладки применяется стандартный раствор из глины, песка и воды. Периметр печки выкладывайте из керамического кирпича, а все внутренние перегородки – из огнестойкого кирпича.

Ведите кладку в соответствии с порядовкой, пока не дойдете до топливника.

Печь длительного горения своими руками

Печь длительного горения своими руками

Печь длительного горения своими руками

Третий шаг. Приступайте к обустройству топливника. Топливник выкладывайте из огнеупорного кирпича – он более долговечен и лучше переносит воздействие высоких температур.

Главной особенностью топливника кирпичной печи длительного горения является наличие двух камер. В первую загружается топливо и происходит его розжиг, во вторую камеру переходит образующийся пиролизный газ и поступает вторичный воздух. Нижняя загрузочная камера сообщается с верхней посредством вертикального канала.

Топливник, один из вариантов

В топливник устанавливается колосниковая решетка из чугуна. Размещайте ее с небольшим зазором, т. к. металл имеет свойство несколько расширяться под воздействием высокой температуры.

Печь длительного горения своими руками

Для обеспечения максимально высокого коэффициента полезного действия топка пиролизной печи дополнительно укомплектовывается вентилятором.

Печь длительного горения своими руками

Также регулировать уровень тяги вы сможете при помощи специальной задвижки, показанной на схеме печки.

Установите дверки на поддувало, прочистную камеру и топливник.

Печь длительного горения своими руками

Печь длительного горения своими руками

Четвертый шаг. Обустроив топку, выложите пиролизную печь до конца в соответствии с выбранной схемой

Особое внимание уделяйте дымоходу – этот элемент конструкции должен быть выложен строго по схеме

Печь длительного горения своими руками

Нарушение технологии приведет к ухудшению тяги, в результате чего дым с продуктами сгорания не сможет отводиться в достаточном количестве и начнет проникать в помещение.

Крышка

Пятый шаг. Проверьте готовую печь. Для этого загрузите небольшое количество топлива, дайте ему разгореться и принюхайтесь к запаху образующегося дыма. Если дым не имеет выраженного аромата угарного газа, ваша кирпичная печь длительного горения является абсолютно безопасным отопительным агрегатом с высоким коэффициентом полезного действия.

Печь длительного горения своими руками

Печь длительного горения своими руками

Печь длительного горения своими руками

Плюсы и минусы газогенераторов

Агрегаты пиролизного горения отличаются высокой эффективностью и располагают массой конкурентных преимуществ:

  • высокая производительность – КПД до 95%,
  • экологичность – минимальный уровень дыма, отсутствие сажи,
  • комфортное обслуживание – загружают топливо 1-2 раза в сутки в зависимости от модели, нет необходимости постоянного контроля подачи горючего,
  • вариативность топлива – пиролизы способны работать на любом твердом горючем ресурсе. Это могут быть различные материалы, включая торф, пеллеты, древесину, уголь. Также в ход идут опилки, шелуха, картон и другие виды производственных отходов.

Еще одним плюсом в копилку отмечают доступность самостоятельной сборки и монтажа заводской модели газогенератора и возможность изготовления пиролизной печи своими руками.

Основным недостатком агрегатов длительного горения считается высокая стоимость изделия. В зависимости от мощности модели реализуются в диапазоне от 30 и до 100 тыс. рублей и более. Поэтому многих привлекает идея самостоятельного изготовления пиролизной печи для дома из недорогих материалов.

Среди минусов эксплуатации пиролизных устройств также отмечают требования к качеству топлива. Дрова необходимо хранить в надлежащих условиях, чтобы обеспечить оптимальный уровень влажность. Иначе снижается эффективность работы агрегата, так как наличие влажных паров негативно отражается на процессе переработки газов.

Самостоятельное изготовление печи

Бытовая печь, работающая по принципу пиролиза, подойдет для:

  • Дачи;
  • Дома;
  • Походных условий;
  • Бани;
  • Гаража;
  • Других жилых построек.

Занимаясь изготовлением пиролизной печи своими руками, важно рассчитать пропорцию газа с кислородом, размеры конструкции и требуемую мощность

Какие инструменты и материалы понадобятся

Для монтажа бытовой пиролизной печи понадобится следующий перечень материалов и инструментов:

  • Аппарат для сваривания деталей;
  • Электродрель;
  • Болгарка;
  • Электроды;
  • Отрезной круг 240 мм;
  • Шлифовальный круг 135 мм;
  • Листы металла толщиной 4 мм;
  • Трубы отличающихся диаметров;
  • Трубы профилированные;
  • Датчик температур;
  • Вентилятор.

После строительства конечный этап отделки – обкладка печи кирпичом или внутренняя футеровка, чтобы создать эффект «термоса». Кирпичная кладка выполняется после монтажа установки.

Пиролизная печь имеет 2 камеры сгорания. Одно отделение перерабатывает твердые материалы, а второе – смешивает продукты обработки с воздухом. Если первое отделение расположено вверху, между отсеками устанавливается колосниковая решетка. В металлической печи роль перегородок играют полые пластины.

Внимание! Вентилятор необходим в печах, где камера для горючих газов находится в нижней части. Принудительная тяга перемещает вещества в отсек, где происходит дожиг. Такие конструкции имеют дымососы

Такие конструкции имеют дымососы.

Чертеж для изготовления

На чертеже будет видна форма корпуса, размеры, способ расположения камер. Затем нужно рассчитать мощность для обогрева помещений. На схеме устройства отражены такие элементы:

  • Металлическая бочка – емкость для сгорания материала (главная камера);
  • Отверстие для подвода кислорода;
  • Трубы для отвода дыма;
  • Трубы для контура, по которому циркулирует вода;
  • Камера дожига;
  • Вентиляционная система;
  • Регуляторы.

Начертить схему будущей печи можно своими руками с учетом конструктивных особенностей. Основой послужит готовый чертеж соответствующего варианта буржуйки.

Рис. 1 Схема монтажа бытовой установки

По чертежам можно собрать печь прямо на месте ее применения. Когда будет готово основание, устанавливаются стенки внутри и отсек для золы. Сварочным аппаратом собираются составные части, затем – теплообменник, колосники и камеры печи. Между стенками засыпают песок, который предупредит перегревание установки во время эксплуатации. В конце устанавливаются дверцы и заслонки, выполняется подключение к контурам водного теплообменника.

Что можно переработать пиролизом

От назначения пиролизной установки зависит выбор сырья. Если это утилизационная печь, она перерабатывает отходы:

  • Пластмассовые и полимерные материалы;
  • Кабели;
  • Скрап автомобилей;
  • Покрышки;
  • Шламы нефтедобывающей промышленности;
  • Побочные продукты бурения;
  • Землю, загрязненную мазутом и смолистыми веществами;
  • Отработанное масло.

При применении пиролиза для получения газа, обогащенного углеводородами, установки перерабатывают:

  • Древесину;
  • Древесный уголь;
  • Нефтепродукты;
  • Другие виды твердого топлива.

Продукты переработки мусора

Продукты переработки отходов отличаются в зависимости от использованного для пиролиза сырья. Если в печь загрузить древесину при нагреве до 400 градусов, можно получить:

  • Кетоновые вещества,
  • Альдегиды,
  • Деготь в смеси с древесным уксусом.

Если пиролизу подвержен полиэтилен, на выходе будет:

  • Смесь из предельных и непредельных углеводородов;
  • Газы;
  • Жидкая составляющая;
  • Парафин;
  • Этилен.

При переработке пластика результатом пиролиза могут стать:

  • Воск;
  • Масла;
  • Бензин;
  • Твердое горючее;
  • Бензин;
  • Газ.

Результатом обработки отходов органического типа становится одновременно два вида продуктов: жидкая составляющая и кокс. В жидком виде можно получить пиролизный газ (органическое топливо) и смолы. При фильтрации и осаждении газообразной части вырабатываются углеводороды. Дополнительно производители занимаются получением ароматических соединений путем пиролиза.

Инсинераторная установка для утилизации отходов

Принципы работы мусоросжигающих заводов, их польза и вред

Типы оборудования для переработки старых покрышек

Правила сжигания мусора во дворе частного дома и ТБО на заводе

Виды отходов производства и методы переработки промышленного мусора

Процесс переработки отработанного машинного масла в дизтопливо

Принцип действия пиролизного котла длительного горения

Пиролизные котлы длительного горения обретают немалую популярность, и особенно в тех местностях, где нет доступа к газу

Функционирование оборудования основано на разложении органического топлива (дров) в условиях высокой температуры и нехватки кислорода с последующим сгоранием выделившихся пиролизных газов. Так как процесс можно разделить условно на два этапа, то для его протекания используется топка с двумя отделениями. В камеру загрузки помещают топливо, которое начинает гореть. Процесс горения плавно переходит в термическое разложение из-за ограничения доступа кислорода, необходимого для горения. Высокая температура и низкая концентрация кислорода ведет к образованию продуктов разложения: кокса и пиролизного газа. Последний, поступая во вторую камеру, подвергается горению уже в условиях доступа вторичного воздуха. Он подается чаще принудительно с помощью дутьевого вентилятора или дымососа. Процесс горения идет при температурах выше 1000°С. От продуктов горения происходит передача тепла к жидкости, наполняющей теплообменник. Окончательные газообразные продукты процесса удаляются через дымоход. На сегодняшний день пиролизные котлы длительного горения считаются самым эффективным и экономичным обогревательным оборудованием. Сложное двухкамерное устройство котла объясняет его высокую стоимость. КПД, максимальный среди обогревательных агрегатов, позволяет получить быструю окупаемость котла.

https://youtube.com/watch?v=OxuDAbR_0LI

Принцип действия пиролизной печи, чертежи и её достоинства

Пиролизная или газогенераторная печь относится к классу теплогенераторов длительного горения

Чтобы понять принцип её работы, необходимо познакомиться с важной особенностью органического топлива: при воздействии высокой температуры и ограниченном доступе кислорода длинные углеводородные молекулы, из которых оно состоит, распадаются на более короткие, причём образующиеся при этом вещества имеют газообразное агрегатное состояние

Данный процесс называют пиролизом (газогенерация — русскоязычный эквивалент), а выделяющийся летучий коктейль — древесным газом. Все входящие в его состав вещества — водород, метан, азот, угарный газ и др. – являются горючими. В обычной печи сгорает только небольшая часть этой смеси (в камине часто можно видеть синие сполохи), а все остальное вылетает в трубу.

Варианты исполнения пиролизной печи

Пиролизные теплогенераторы устроены несколько иначе. Их рабочая часть разделена на две камеры: в одной (камера газификации) при температуре примерно 1100 градусов обугливается твёрдое топливо, во второй (камера дожигания) – сгорает выделяющийся при этом древесный газ. Воздух в обе зоны подаётся принудительно и строго дозировано. Тот, который поступает в первую камеру, называется первичным, во вторую — вторичным.

Твёрдый остаток, имеющийся в 1-й камере по завершении пиролиза, представляет собой древесный уголь (кокс). Его можно извлечь, тогда теплогенератор будет играть роль углевыжигательной печи. Но обычно уголь также сжигается, то есть пиролизная печь «выжимает» из органического топлива все тепло, какое только можно.

Упрощенная схема пиролизной печи

Для повышения КПД в верхней части топки пиролизной печи устанавливается специальный элемент, именуемый катализатором, дожигателем, турбулизатором или рассекателем (каждый производитель выбирает название на свой вкус). Он представляет собой керамическую деталь с вкраплениями оксидов различных металлов. Наилучший эффект демонстрируют катализаторы с добавлением платины. Роль данного элемента состоит в следующем:

  • являясь хорошим отражателем, он возвращает тепловое излучение в тлеющую массу топлива и увеличивает тем самым объем выделения пиролизного газа;
  • благодаря особой форме катализатора, проходящий через него пиролизный газ рассекается на несколько потоков, завихряется и хорошо перемешивается с воздухом, что в совокупности обеспечивает более полное его сгорание;
  • данный элемент за счёт своей высокой температуры вызывает воспламенение пиролизного газа, являясь по сути горелкой пиролизной печи.

Сегодня пиролизные печи котлы применяются довольно широко. Ими обогревают жилые дома, производственные помещения и прочие постройки с постоянным пребыванием людей. Такая популярность объясняется следующими достоинствами данной разновидности отопителей:

  1. Поскольку сжигаются все составляющие топлива, установка имеет высокий КПД — до 85% (некоторые производители заявляют даже про 93%).
  2. В результате полного окисления органических молекул выхлоп пиролизной печи по большей части содержит только углекислоту и пар — никаких тяжёлых углеводородных радикалов, угарного газа и других недоокисленных веществ. За это качество агрегаты данного типа иногда называют бездымными. Они не наносят вреда экологии и чистить их приходится сравнительно редко.
  3. Подачу пиролизного газа в камеру дожигания легко можно регулировать, поэтому по удобству управления и инерционности эта печь может сравниться с газовым отопителем: мощность быстро можно менять в пределах от 5 до 100%. По этой же причине её гораздо легче автоматизировать, чем прочие твердотопливные теплогенераторы.
  4. Топливом для пиролизных печей может выступать не только древесина, но и всевозможный мусор, в том числе старые автомобильные покрышки. Также имеются модели, работающие на жидком горючем, например, отработанном машинном масле.
  5. Отбор тепла можно производить при помощи воды (печь оснащается теплообменником и превращается в котёл) без ухудшения характеристик печи.
  6. На одной заправке топливом агрегат работает гораздо дольше, чем обычная металлическая печь (до 24-х часов).

Помимо недостатков, характерных для всех твердотопливных приборов (необходимость складировать и периодически подкладывать дрова, большие размеры и т. д.), у пиролизных печей есть и специфические:

  • требуется как можно более сухое топливо (при влажности более 12% пиролиз проходит плохо);
  • в дымоходе обильно образуется конденсат, что обусловлено низкой температурой выхлопа.

Для работы вентиляторов и электронного блока управления требуется электроснабжение.

Что такое пиролиз

Суть пиролиза заключается в том, что при температуре от 200 до 800 градусов (в условиях недостатка кислорода) происходит газификация древесины – она обугливается и тлеет, постепенно распадается на твёрдый углеводород (кокс), смолы и смесь неконденсируемых горючих газов. Выделяемый топливом пиролизный газ можно дожигать отдельно от твёрдого остатка, что даёт возможность получить дополнительную тепловую энергию. Используя уникальные свойства данного процесса, есть возможность создать полноценное отопительное устройство для обогрева крупного дома. По такому же принципу работают походные пиролизные минипечи, которые своими руками собирают туристы и любители активного отдыха на природе.

Это фабричная походная печка. Аналогичные по конструкции изделия собирают из жестяных банок и коробов

Фактическая теплота горения высвобождаемых газообразных продуктов может отличаться в разы (примерно от 3 до 15 МДж/м3), теплотворность дожига зависит от состава газовой смеси. В свою очередь, состав пиролизного газа определяется способом подвода тепла для нагрева топлива, скоростью и конечной температурой протекания процесса. От этих же условий будет зависеть процентное соотношение получаемых твёрдых и летучих компонентов.

Обратите внимание! Во время топки пиролизной печитвёрдый остаток (уголь) горит в штатном режиме. При этом его теплотворность в два с половиной раза выше, чем у древесины

Устройство пиролизных печей

Конструкция предусматривает два отсека: в первом закладывается твердое топливо и происходит процесс его медленного окисления. При тлении дров выделяется большое количество горючих газов, которые поступают в отсек выше и сгорают. Чтобы топливо не вспыхнуло, а тлело, строго регулируется подача кислорода. По большому счету пиролизные устройства функционируют на газе, который вырабатывается в самом агрегате.


Схема пиролизной печи

Эксплуатация установки длительного горения дает максимальный объем тепловой энергии при существенной экономии топливных ресурсов. Это обуславливается тем, что горючее перерабатывается практически полностью, в результате сажа и зола почти не образуются, также отсутствует дым.

Характер установки

Установка такой отопительной системы требует отдельного помещения, которое должно иметь принудительную вентиляцию. Сам котел должен устанавливаться на специальную металлическую либо бетонную платформу. Также котел располагают не ближе 20 см к поверхности близ расположенных стен. Помимо этого, нужны определенные средства автоматической защиты в виде предохранительных клапанов и регуляторов подачи воздуха в автоматическом режиме, так как автономная работа может происходить длительное время без повторной загрузки топлива.

Одним из вариантов экономии топлива является применение печей или котлов длительного горения. На одной заправке топливом они работают гораздо дольше других видов отопительных устройств. К печам длительного горения относятся пиролизные печи. Рассмотрим их принцип действия пиролизных печей, их устройство, а так же преимущества и недостатки использования этих агрегатов для обогрева помещения и устройство.

Самодельная пиролизная установка

Полноценную установку для переработки отходов своими руками сделать не получится, но можно собрать отопительный котёл по схеме конструктора В.А. Беляева.

Потребуется слесарный инструмент, включая болгарку и сварочный аппарат. Требуемые материалы:

  • труба металлическая (диаметром 34, 57 и 159 мм);
  • стальная полоса (20х4; 30х4; 80х5 мм);
  • труба профильная (сечением 60х30, 80х40 и 20х20 мм);
  • металлические листы;
  • датчик температуры;
  • шамотные кирпичи;
  • воздушный насос.

Нарежьте листы на заготовки в соответствии с выбранным чертежом.

Из заготовок методом сварки соберите двухкамерный топливный бункер. К нему подведите изготовленные из труб воздуховоды.

Врежьте металлическую трубу на расположенной поперёк воздуховодам стенке (ниже топочной камеры). Это вторичный подвод воздуха.

Теплообменник собирайте из 57 мм труб следующим образом:

  1. Разметьте два металлических листа в соответствии с чертежом.
  2. Вырежьте в них 60 мм отверстия под трубы.
  3. Нарежьте 57 мм трубы на куски нужной длины.
  4. Концы труб вставьте в отверстия на листе, закрепите сваркой.
  5. Приварите к противоположным концам второй лист.

Прикрепите теплообменник к корпусу. По верхнему уровню теплообменника установите заслонку дросселя. Торец дроссельной заслонки закрывается куском металлического листа. В листе должен быть патрубок под установку дымохода.

Изнутри усильте камеры сгорания кирпичом. Обточите кирпичи, чтобы они лежали плотно. Кирпичи не должны блокировать заслонки воздухоотводов.

Установите на устройство фронтальную панель. Почистите корпус котла от сварочной окалины и прочего налёта, выровняйте неровности.

Проверьте герметичность конструкции: временно заблокируйте все отверстия и патрубки, налейте в теплообменник горячую воду. Если вода вытекает, необходимо герметизировать щели сваркой.

Обшейте корпус металлическими панелями и навесьте дверцу. Её лучше делать из чугуна и усиливать шамотным кирпичом.

Установите агрегат на бетонный фундамент высотой минимум 10 см. Присоедините дымоход, воздушный насос и линии подачи/выхода теплоносителя.

В одиночку собрать такой котёл очень трудно, пригласите напарника.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий