Как собрать своими руками пиролизные котлы длительного горения?

Сегодня для отопления и подачи горячей воды используются различные типы котлов и систем. Не исключение из этого списка – пиролизные установки. Пиролизные котлы длительного горения представляют собой печи, которые сжигают древесный газ, выделяя при этом большое количество тепла. Топливо в таких котлах сгорает без остатка, сам котел имеет сразу 2 камеры сгорания. Есть дополнительная камера для небольшого количества отходов.

Схема твердотопливного котла.

В верхнюю камеру загружают приготовленное топливо, тут же будет происходить первый этап его распада. В эту камеру воздух не поступает, т. е. происходит экзотермическая реакция. Температура сжигания составляет около 200-800°C, образуется 2 компонента вторичного продукта – это пиролизный газ и древесный уголь. На втором этапе начинает выделяться тепло, которое используется для просушки топлива, подогрева воздуха, который поступает в камеру сгорания.

Топливо для пиролизного котла

Необходимо отдельное внимание уделить качеству топлива. Влажность древесины не должна быть больше 20%. Но работать печь может и при влажности в 50%, хотя это и не столь желательно. Необязательно использовать одно только дерево, топить котел вполне можно и торфом, углем. Но данные виды топлива не гарантируют должной теплоотдачи, т. е. пиролизный газ не будет вырабатываться в должном количестве.

При закладке дров необходимо следить, чтобы все поленья были должного качества, только в этом случае будет достигнут желаемый тепловой эффект.

Плюсы и минусы котлов

Котлы длительного горения, своими руками выбранные, характеризуются не только достоинствами, но и некоторыми недостатками.

Преимущества следующие:

Схема пиролизного котла длительного горения.

оборудование способно поддерживать горение длительное время на необходимом уровне в полностью автономном режиме. В большой камере, предназначенной для загрузки топлива, достигается одновременно высокое КПД, что недостижимо для других типов котлов;
в продуктах горения содержится низкое количество канцерогенных веществ, т. е. печи более экологичны;
за счет таких котлов можно утилизировать многие вещества, включая ДСП, резину, полимеры, ДВП;
в топливе содержится мало дополнительных веществ.

Но есть и минусы, среди которых необходимо отметить:

Схема газогенераторной печи своими руками.

стоимость котла получается высокой, но самостоятельное изготовление может помочь снизить все расходы;
размеры котла довольно больше, для его установки необходимо отдельное помещение. В нем придется установить систему вентиляции для подачи свежего воздуха. Требуется наличие трубы, выводящей продукты горения наружу;
высокие требования к топливу для котла. Применять можно только сухие дрова, так как пиролиз невозможен при влажной древесине, эффективность котла снижается, а тепловая энергия просто выходит с продуктами горения и паром;
энергозависимость – котел не может работать постоянно, если его не подключить к сети. Это требуется по той причине, что для работ необходим небольшой вентилятор, постоянно подающий свежий воздух.

Сборка котла своими руками

Сборка котла длительного горения сложна, для этого все же требуется иметь опыт. Рекомендуется не самостоятельно составлять схему, а использовать уже готовую. Заказывать индивидуальный проект у специалиста будет очень дорого, намного дешевле купить уже готовый котел, чем планировать его сборку и установку своими руками.

Материалы и инструменты

Схема универсальной газовой горелки.

Многие предпочитают собирать котлы самостоятельно, хотя и нельзя сказать, что процесс совсем простой. Тут необходимо иметь некоторые навыки, схема может использоваться уже готовая, так как собирать ее «с нуля», не будучи профессиональным инженером, не стоит. Специалисты рекомендуют выбирать схему такого котла, после чего закупать материалы в полном соответствии с этой схемой, а не наоборот.

Из инструментов для работы по сборке котла длительного горения понадобятся:

сварочный аппарат;
электродрель с выбором насадок;
углошлифовальная машинка под круг с диаметром в 230 мм. Необходимо дополнительно приготовить круг с диаметром в 125 мм, хотя это и не является обязательным условием.

Материалы для сборки котла длительного горения следующие:

Схема устройства твердотопливного котла: 1. Люк, сквозь который нужно удалять золу; 2. Трубы охлаждения; 3. Люк для шурудения; 4. Загрузочный люк; 5. Управляющая панель; 6. Подача в систему; 7. Люк для проведения чистки; 8. Шибер; 9. Клапан предохранительный; 10. Рубашка водяная; 11. Теплоизоляция; 12. Возврат из системы; 13. Кран для слива и залива воды; 14. Нижний люк для чистки; 15. Горелка; 16. Подача топлива; 17. Специальный ящик для золы.

металл с толщиной в 4 мм. Площадь листа – 7,5 м². Корпус котла вполне можно сделать из листа с толщиной в 3 мм;
труба для котла, которая имеет диаметр в 57 мм. Толщина ее стенки должна составлять 3,5 мм. Общее количество трубы – 7-8 м;
труба для котла с диаметром в 159 мм, толщина стенки – 4,5 мм. Общее количество – 0,5 м;
огнеупорный красный кирпич, который предназначен для кладки печей, другой материал брать не следует. Количество – 12-15 шт;
труба для котла с диаметром в 32 мм, толщина стенки – 3,2 мм. Количество – 1 м .п.;
профилированная труба для котла с сечением 60*30 мм, толщина стенки – 2 мм. Общее количество – 1,5 м.п.;
стальная полоса, ширина которой составляет 20 мм, а толщина – 4 мм. Общее количество – 7,5 м.п.;
электроды для сварочного электрического аппарата, количество – 5 пачек;
стальная полоса с шириной в 80 мм, толщиной – в 5 мм. Общее количество – 1 м.п.;
отрезные круги с диаметром в 230 мм, количество – 10 шт;
шлифовальные круги с диаметром в 125 мм, количество – 5 шт;
температурный датчик;
дутьевый датчик.

Схема монтажа котла на твердом топливе.

Это основные материалы, которые требуются для изготовления котла длительного горения на 40 кВт. По ходу работы может возникнуть необходимость в использовании других расходных дополнительных материалов, но они никак не влияют на скорость работы. Обычно это элементы крепежа, дополнительные электроды. После работы возможно потребуется обработка грунтовкой для защиты металла от коррозии, так что ее тоже рекомендуется приготовить заранее.

Схема сборки котла

Перед тем как начинать сборку котла, необходимо предварительно подготовить подробную схему. Некоторые специалисты советуют для этого воспользоваться готовыми схемами. На рисунке приведет пример подобного котла (рис. 1). Оптимальным вариантом является создание котла на 40 кВт, который будет иметь:

Схема принципа работы пиролизного котла.

контроллер-контур котла;
дверцу для загрузки;
крышку для зольника;
дымосос;
муфту для температурного датчика-предохранителя;
патрубок;
подающую магистраль;
подводы для холодной воды;
подвод для горячей воды в защитном теплообменнике;
расширительный бак;
патрубок для опорожнения.

Пример схемы котла на рис. 2. Пиролизный котел собирается только в полном соответствии с выбранной схемой. Если нет уверенности в своих силах, то необходимо эту работу оставить для специалистов, только в этом случае котел получится надежным и безопасным.

Пиролизные котлы в качестве теплоносителя предусматривают не воду, а воздух, хотя некоторые модели работают именно с водой. В первом случае подача горячего воздуха осуществляется по специальным трубам, обратный поток идет самотеком у поверхности пола. Это обеспечивает использование котлов именно для загородных домов.

Монтаж котла в доме

После того как пиролизный котел полностью собран, можно начинать его монтаж на необходимое место. Важна не только техническая сторона, но и соблюдение противопожарных правил. Если нормы не соблюдать, то это повлечет за собой довольно большие штрафы, может стать причиной возникновения аварийных ситуаций, которые опасны для жизни. Чтобы этого не произошло, необходимо соблюдать некоторые правила монтажа, которые обеспечат необходимую безопасность:

Схема этапов сгорания топлива в котле.

все оборудование, в том числе и котлы длительного горения своими руками, следует ставить только в отдельных, специально для этого предназначенных помещениях, котельных;
под котлом придется сначала соорудить основание, его выполняют из бетона либо кирпича;
перед каморой для топки необходимо смонтировать металлический экран, т. е. установить лист, который имеет толщину в 1,5-2 мм;
от корпуса котла и до стен помещения необходимо соблюдать расстояние минимум в 20 см;
в котельной придется устроить специальное вентиляционное отверстие площадью от 100 см². Для работы котла требуется постоянный приток свежего воздуха.

Схему подключения можно посмотреть на рис. 3 Потребуется и установка дымохода, его оборачивают фольгированным материалом, в основании имеющего минеральную вату. Такое утепление необходимо, потому что при прохождении через трубу газов на стенках могут возникнуть следы конденсата, дегтя – это крайне отрицательно сказывается на состоянии всего котла, его безопасности.

Пиролизные котлы сегодня встречаются довольно часто, хотя и есть более современное оборудование, обеспечивающее дом горячей водой и отоплением. Такие агрегаты имеют довольно простую конструкцию, их можно собрать своими руками, используя не самые дорогие материалы. При монтаже котлов требуется соблюдать меры безопасности, в котельной должен быть дымоход, вентиляция. Сам корпус котла должен находиться на определенном расстоянии от стен, иметь защитный экран в виде простого стального листа.