Как сделать надежный пиролизный котел своими руками

Во многих населенных пунктах, особенно в деревнях и дачных поселках, единственным доступным топливом для обогрева дома являются уголь и дрова. Именно поэтому твердотопливные котлы и печи очень долгое время были самым распространенным видом отопительных агрегатов в таких регионах. Разумеется, можно купить электрический котел, но с учетом тарифов на электроэнергию такой обогрев вряд ли можно назвать экономически выгодным. Поэтому самым оптимальным решением в настоящее время являются пиролизные печи и котлы.

Схема работы пиролизного котла.

Такое оборудование работает на дровах или прессованных брикетах, которые могут быть изготовлены из опилок, соломы и даже различного мусора. Пиролизные отопительные котлы фабричного производства стоят довольно дорого, но можно разобраться в том, как сделать пиролизный котел самостоятельно. Это позволит не просто сэкономить серьезную сумму, но и получить агрегат с характеристиками, наиболее подходящими именно для вашего дома. Прежде чем приступать к сборке такого котла, нужно хотя бы поверхностно разобраться в особенностях его работы.

Как работает пиролизная печь?

Рисунок 1. Схема подключения пиролизного котла.

Пиролизный котел действительно очень экономичный. Это достигается благодаря особенности его работы, основной принцип которой заключается в том, что при температуре в промежутке от 200 до 800 градусов при искусственно созданном дефиците кислорода происходит разложение древесины на сухой остаток и пиролизный газ или древесный кокс. После этого происходит смешивание образовавшегося газа с кислородом. В условиях достаточно высокой температуры такое смешивание приводит к активизации процесса горения.

При этом имеет место взаимодействие пиролизного газа с углеродом. В результате в дыме, который выходит из котла, практически отсутствуют вредные соединения и химические вещества. Твердая часть дров также сгорает, выделяя определенное количество тепловой энергии. Данный процесс относится к экзотермическим, т.е. он сопровождается выделением тепла, расходуемого на дополнительную просушку воздуха и древесины и на подогрев. Так что если вы решили сделать пиролизный котел своими руками, вы делаете правильный выбор. Схема подключения такого котла выглядит следующим образом: рис. 1.

Особенности конструкции котла длительного горения

Основной особенностью пиролизных котлов является то, что они включают сразу 2 камеры сгорания, благодаря чему обеспечивается максимально качественное использование пиролиза.

Схема котельной с пиролизным котлом выглядит следующим образом: рис. 2.

Рисунок 2. Схема котельной с пиролизным котлом.

Первая камера, она же камера загрузки, используется для пиролиза загружаемого топлива. Именно здесь происходит разделение древесины на твердый остаток и газы, которые в дальнейшем попадают во вторую камеру котла, отделенную от первой колосником. На последний укладываются брикеты.

Еще одна важная особенность котла длительного горения заключается в верхнем дутье. В топке образуется повышенное аэродинамическое сопротивление, поэтому в таких агрегатах, как правило, используется принудительная тяга. Для ее устройства можно использовать дымосос или дутьевой вентилятор.

Рекомендации по подготовке к работе

Нельзя сказать, что сделать пиролизный котел своими руками очень легко. Создание подобного агрегата требует более высоких финансовых вложений по сравнению с обычными котлами. Прежде чем вы решите делать пиролизный котел своими руками, внимательно изучите всю важную информацию по таким агрегатам и объективно оцените свои навыки и умения.

Схема подсоединения пиролизного котла к системе отопления с бойлером.

В последнее время многие предпочитают самостоятельно собирать котлы длительного горения. Существует и большое количество специализированных компаний, которые занимаются изготовлением таких устройств. Какой именно вариант выбрать – ваше решение. Но учитывайте, что, даже обратившись к профессионалам и оплатив разработку проекта и сборку котла, вы все равно потратите гораздо меньшую сумму, чем при покупке уже готового агрегата промышленного производства.

Перед началом работы подготовьте инструменты и материалы, с помощью которых вы сможете собрать котел своими руками. Вам понадобится следующее:

электродрель;
сварочный аппарат (лучше всего постоянного тока);
большая болгарка;
листовой металл. Специалисты рекомендуют использовать для сборки этого оборудования металл толщиной 4 мм, но для дополнительной экономии вы можете изготовить корпус из листа толщиной 3 мм, а для создания внутренних деталей использовать материал толщиной 4 мм;
разные трубы: диаметром 15,9 см с толщиной стенки 0,45 см; диаметром 5,7 см с толщиной стенки 0,35 см; диаметром 3,2 см с толщиной стенки 0,32 см;
профтрубы размерами: 60х30 с толщиной стенки в 2 мм; 80х40 с толщиной стенки 2 мм;
стальные полосы: шириной 2 см и толщиной 4 мм; шириной 8 см и толщиной 5 мм; шириной 3 см и толщиной 4 мм;
электроды;
шлифовальные и отрезные круги диаметром 125 мм и 230 мм соответственно;
дутьевой вентилятор;
датчик температуры.

По желанию вы можете создать пиролизный котел других размеров, но лучше, чтобы размер внутренней камеры практически не изменялся.

Процесс пиролиза древесины.

Многие самодельные котлы длительного горения используют в качестве теплоносителя не воду, а воздух. Если вы тоже решите делать такой котел, то вам нужно знать, что подача воздуха в этом случае выполняется по трубам, обратный же поток идет самотеком по полу. У этого решения есть действительно много преимуществ. Такая система отопления в особенности удобна в тех домах, которые не используются для постоянного проживания. Главным преимуществом этой отопительной системы является то, что она позволяет не беспокоиться о размораживании, т.к. данная вероятность полностью исключается. Кроме того, нет необходимости в проведении работ по обеспечению герметичности труб.

Сборка котла: пошаговая инструкция

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

Схема пиролизного котла длительного горения.

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

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

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

Монтаж пиролизного котла.

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

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

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

Принцип работы пиролизного котла.

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

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

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

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