Пиролизный котел своими руками: принцип работы, видео-уроки

На значительной территории России дрова по-прежнему самый доступный вид топлива и многие отапливаются дровяными котлами. Все бы ничего, но в обычных твердотопливных котлах закладка прогорает за 2-3 часа, что совсем неудобно — дом надолго не оставишь. Есть котлы длительного горения. В них одна закладка дров может гореть до 8-10 часов, но стоят они солидных денег. Однако, как обычно, выход есть — сделать пиролизный котел своими руками. Не сказать, что это простая работа — навыки сварки должны быть на высоком уровне, да и материалы стоят немало. Тем не менее, самодельных пиролизников много. 

Содержание статьи

Принцип работы пиролизного котла

Применительно к отопительным котлам пиролизом называется горение топлива при недостаточном количестве кислорода. При этом топливо выделяет большое количество газов, практически все из них горючие. Эти газы направляются в специальную камеру сгорания и дожига, куда подается вторичный воздух. Газовоздушная смесь вспыхивает, выделяя большое количество тепла. Тепловой энергии выделяется намного больше, чем можно извлечь при обычном горении дров или угля. Дело в том, что многие из образовавшихся при горении топлива летучих веществ, имеют очень высокую температуру сгорания. В результате, из того же количества топлива, пиролизные котлы извлекают больше тепла.

Из-за особенностей процесса горения (выделения большого количества газов) такие установки называют еще газогенераторными котлами.

Конструктивная особенность пиролизных котлов — топка, состоящая из двух камер. В одну закладывается топливо (часто это верхняя часть топки), в ней же происходит выделение газов, и потому эта часть называется камерой газогенарации. Через неширокую горловину газы попадают во вторую камеру — дожига. Тут перемешиваются с вторичным воздухом, вспыхивают и сгорают практически без остатка.

Пиролизный котел с нижней камерой дожига

В среднем КПД пиролизников — выше 85%. Есть модели, способные выдавать 92% и даже немного больше. Но данные показатели возможны только и исключительно при использовании сухого топлива. Его влажность должна быть 5-8%. При 40% содержании влаги горение может полностью затухнуть, а при 20% просто буде неэффективным. И это — один из главных недостатков этой технологии: дрова и уголь приходится предварительно сушить, например, сделав площадку возле дымовой трубы. Просто дрова, просушенные в дровнике не пойдут, как и уголь, взятый из кучи на улице.

В видео продемонстрирован котел, в котором камера дожига находится вверху. Хотя котлы такого типа имеют более простое строение (образовавшиеся газы сами поднимаются вверх), самодельщики предпочитают камеру с нижним располодением камеры дожига (как на фото выше).

На что обратить внимание при изготовлении

Если вы собираетесь делать пиролизный котел своими руками, вам надо четко представлять не только механизм и принцип его работы, но и учитывать все неприятные моменты, которыми данные агрегаты обладают. В первую очередь необходимо сказать о том, что практически все пиролизные газы ядовиты. То есть, агрегат должен быть полностью герметичным, сварные швы должны быть высшего качества.

Кроме того, для обеспечения безопасности необходима система контроля за процессом горения (датчики температуры, дыма, наличия тяги) и автоматика, которая в зависимости от показаний датчиков регулирует процессы горения. Если самодельный пиролизный котел собираетесь делать на естественной тяге, автоматика может быть простейшей — энергонезависимой. При наличии вентилятора наддува для подачи воздуха в току, нужны уже более серьезные (и дорогие) устройства, а они питаются от сети 220 В. Работа котла такого типа без автоматики опасна, потому необходим источник бесперебойного питания, который обеспечит работу вентилятора и автоматики на 10-12 часов — время прогорания закладки.

Примерная компоновка пиролизного котла

Второй момент. В некоторых моделях пиролизников температура в активной фазе достигает 1000°C и выше. Обычная конструкционная сталь при таких условиях быстро прогорит. Чтобы котел существовал долго, необходима жаростойкая сталь и внутренняя футеровка самых термонагруженных частей. Если пиролизный котел делают своими руками, футеровку чаще всего делают из шамотного кирпича. В рабочей фазе шамот разогревается до малинового свечения и становится очень хрупким. Если, вдруг, вам придется в это время орудовать в печи, будьте аккуратны — повредить футеровку в данный момент легко, а ремонтировать — долго и сложно.

Сколько будут стоить материалы и запчасти

Сколько точно будет стоить пиролизный котел, сделанный своими руками, зависит от требуемой мощности и выбранной конструкции. Однако, если покупать жаростойкую сталь, колосники, делать футеровку, ставить автоматику (пусть и недорогую), сумма набегает 850-1200$. Это затраты на материалы и компоненты, но с самостоятельной сваркой. Они озвучены теми, кто уже пиролизник сварил и использует. Если за сварку придется платить, то расходы надо удвоить.

Как видим, в случае владения сваркой, экономия есть, но далеко не самая большая. Можно найти готовые варианты твердотопливный пиролизных котлов за 1500$. Хотя, как известно, дешевый товар имеет низкую цену не просто так. На чем-то там сэкономили. И даже можно предположить на чем: на футеровке. Именно секреты предохранения стенок топки от перегорания берегут производители больше всего, и тратят на исследования в этой области большие деньги. Потому качественное оборудование и стоит больших денег.

Видео-проект пиролизного кола, процесс сборки

Схема пиролизного котла: устройство, чертежи, обвязка, расчет

Из всех видов отопительных установок, работающих на твердом топливе, наиболее эффективными считаются агрегаты, в которых при сжигании дров или угля происходит пиролиз. Это процесс дожигания газов, выделяющихся из дров или угля при их тлении, что позволяет передавать теплоносителю почти всю энергию сгорания топлива. Данный принцип использует схема пиролизного котла, в которой реализовано выделение горючего газа из топлива и его последующее сжигание.

Конструкция и компоновка элементов установки

В отличие от классических твердотопливных установок устройство пиролизных котлов длительного горения предусматривает две камеры сгорания вместо традиционной топки. В первой камере осуществляется медленное горение за счет недостаточного количества воздуха. При этом топливо начинает выделять так называемый пиролизный газ, перетекающий во вторичную камеру вместе с продуктами сгорания. Туда же подается достаточное количество воздуха, вследствие чего газ воспламеняется и сгорает, нагревая водяную рубашку агрегата.

Расположение двух камер может быть различным, поскольку отопительные котлы пиролизного типа могут работать как на естественной тяге дымохода, так и с помощью принудительной подачи воздуха вентилятором. В установках, использующих естественную тягу, вторичная камера расположена над первичной и воздух проходит через топливо снизу вверх. При искусственно создаваемой тяге главная топка, наоборот, находится над камерой дожига и поток воздуха направлен сверху вниз. Это отражают представленные ниже схемы устройства пиролизных котлов с различной компоновкой камер.

Способы подачи воздуха для горения

К высоте и диаметру дымохода предъявляются повышенные требования, когда схема подачи воздуха в пиролизном котле предполагает использование обычной тяги. Ее должно хватать на преодоление сопротивления газовоздушного тракта установки и дымоходной трубы, а также на создание разрежения в топке величиной 16—20 Па. Подобрать диаметр можно по выходному патрубку, а высота должна быть не менее 5—6 м.

Принудительная подача воздуха в обе камеры может осуществляться тремя способами:

Обычно схема пиролизного котла, предусматривает установку вентилятора в режиме нагнетания. Это объясняется тем, что обычный нагнетатель по стоимости доступнее чем дымосос, так как последний должен вытягивать отходящие газы с высокой температурой. По этой причине его конструктивные элементы стоят дороже.

Ведущие производители пиролизных котлов устанавливают на свои изделия дымососы на выходе продуктов горения. Причина – обеспечение безопасности для человека, открывшего дверцу топки в рабочем режиме. Дымосос создает разрежение, поэтому пламя не полыхнет через открытый проем человеку в лицо.

При большой мощности установки производителями применяются вентиляторы для котлов обоих типов, на входе и выходе газовоздушного тракта.

Для того, чтобы понять, как работает пиролизный котел, рекомендуем посмотреть следующее видео.

Изготовление пиролизного котла

Эффективность этого вида установок на дровах стала причиной их популярности у мастеров, которые могут изготавливать твердотопливные котлы пиролизного типа собственными силами из имеющихся материалов. Процесс этот достаточно трудоемкий и требующий навыков выполнения слесарных и сварочных работ, некоторого минимума инструментов и оборудования:

• аппарат для электросварки;
• угловая шлифовальная машина;
• дрель электрическая;
• набор слесарных инструментов.

Если имеются навыки, инструменты и большое желание, то можно изготовить агрегат, используя следующий чертеж пиролизного котла на естественной тяге:

1 – воздушный канал; 2 – дверца для загрузки топлива; 3 – дверца вторичной камеры; 4 – заслонка прямой тяги; 5 – первичная камера; 6 – верхняя крышка; 7 – входной канал для подачи воздуха; 8 – воздушная заслонка; 9 – патрубок для группы безопасности; 10 – вторичная камера дожигания; 11 – патрубок присоединения дымохода; 12 – форсунка; 13 – жаротрубный теплообменник.

Материалом для изготовления камер может служить жаропрочная легированная сталь, но это дорогой материал, поэтому мастера берут простую углеродистую сталь толщиной 5 мм. Для защиты ее от высокой температуры в нижней части топки выполняется футеровка пиролизного котла огнеупорным кирпичом. Им же нужно защитить днище вторичной камеры, куда направлен факел пламени. Для обшивки водяной рубашки применяется листовой металл толщиной 3 мм, его приваривают к ребрам жесткости из полосовой стали. Из такого же металла изготавливают дверцы, крышку и обрамление проемов.

Передачу тепла от дымовых газов устройство котла предусматривает через жаротрубный теплообменник, находящийся внутри водяной рубашки. Для его изготовления подойдут бесшовные стальные трубы из углеродистой стали наружным диаметров 48 или 57 мм. Количество труб следует подобрать по необходимой площади поверхности теплообмена, для чего выполняется расчет пиролизного котла.

Учитывая, что топливо в пиролизных агрегатах горит долго (до 12 часов) и продуктивно, некоторые владельцы классических установок прямого горения задумываются о том, можно ли их модернизировать. Такая переделка твердотопливного котла в пиролизный возможна, но при условии, что топка агрегата сделана из металла, а не чугуна. Колосниковая решетка убирается и с помощью электросварки на ее месте закрепляется перегородка, разделяющая главную топку и зольник, который будет выполнять роль вторичной камеры. Между ними устанавливается форсунка. Кроме этого, понадобится организовать подачу воздуха в обе камеры, надо изготовить воздушные каналы и установить их, как показано на чертеже.

Как правило, переделка котла в пиролизный происходит не на заводских агрегатах, а на самодельных, это расширяет возможности для усовершенствования конструкции. Можно менять проходное сечение форсунки, размеры обеих камер или площади поверхностного теплообмена, добиваясь наилучших показателей длительности горения и повышения КПД установки.

Расчет пиролизного котла

Расчет начинается с определения величины температурного напора, ºС:

Ƭ= (∆Т – ∆t) / ln (∆Т / ∆t)

В этой формуле:

• ∆Т – перепад температур продуктов сгорания перед теплообменником и после него;
• ∆t – разница между температурами в трубопроводах подачи и возврата теплоносителя.

Полученное значение Ƭ подставляют в формулу:

S = Q / k / Ƭ, где:

• Q – расчетная мощность отопительной установки, Вт;
• k – коэффициент теплопередачи, равен 30 Вт / м² ºС.

Укрупненный расчет мощности пиролизного котла (Q, кВт) выполняется исходя из площади здания. Ее значение нужно принимать по наружному обмеру дома, результат разделить на 10. Смысл этого действия в том, что на обогрев каждых 100 м² здания требуется ориентировочно 10 кВт тепловой энергии. Полученный результат – это расчетная мощность системы отопления, а источник тепла принимается с коэффициентом запаса. Он зависит от региона проживания и колеблется от 1,1 до 1,5.

Пусконаладочные работы

После того как сборка пиролизного котла завершена, нужно обязательно проверить герметичность сварных соединений. Водяная рубашка наполняется водой, затем в нее накачивается воздух, создавая избыточное давление. Некачественно сваренные швы дадут о себе знать протечками. Теперь можно производить испытания, лучше это делать на улице, подавая проточную воду из шланга. Если на агрегате установлена группа безопасности, то можно наполнить резервуар котла водой и проверить его работу при критическом давлении 2—2,5 Бар. Порядок испытаний следующий:

• Присоединить временный дымоход, загрузить в камеру топливо и открыть заслонку прямой тяги.
• Прекратить подачу проточной воды, предусмотрев для этого временный кран.
• Произвести розжиг и запуск пиролизного котла. Как только дрова разгорятся, заслонку прямой тяги нужно прикрывать, чтобы начался процесс пиролиза.
• Открыв дверцу вторичной камеры, убедиться в наличии факела пламени. Здесь требуется регулировка пиролизного котла, нужно добиться ровного и устойчивого факела, открывая или закрывая воздушную заслонку.
• Закрыть дверцу и наблюдать за показаниями термометра и манометра. В закрытой водяной рубашке процесс парообразования может начаться при достижении давления 1,5 Бар, в это время надо внимательно отслеживать температуру.
• Качественно сваренные пиролизные котлы отопления могут выдерживать давление до 3 Бар, но не стоит ставить рекорды. Достаточно, если предохранительный клапан, настроенный на давление 2 или 2,5 Бар начнет сбрасывать пар, тогда можно открывать кран и возобновлять циркуляцию воды. Заслонку подачи воздуха надо закрыть, чтобы топливо начало затухать.

Будьте осторожны, проводя такие испытания, есть опасность обвариться кипятком по неосторожности или при разрыве водяной рубашки.

Подключение котла к системе отопления

Последний этап – подключение пиролизного котла и выполнение его обвязки. Как и во всех твердотопливных установках, надо исключить образование конденсата на внутренних стенках топки во время разогрева. Это явление сокращает срок службы корпуса топки, поскольку конденсат содержит включения серы и будет вызывать интенсивную коррозию металла. По этой причине обвязка котла отопления должна быть выполнена по схеме, не допускающей попадание в рубашку холодной воды при разогреве.

Ниже приведена классическая схема подключения пиролизного котла к системе отопления с балансировочным вентилем между подающим и обратным трубопроводами.

Перемычка образует малый контур, в котором теплоноситель приводится в движение циркуляционным насосом. Приведенная на схеме обвязка пиролизного котла отопления позволяет воде циркулировать по малому контуру, прогреваясь вместе с агрегатом. Термостатический трехходовой клапан начнет подмешивать холодную воду из системы в тот момент, когда в малом контуре температура воды достигнет заданного значения, обычно это 45—50 ºС.

Рабочая температура в системе отопления лежит в пределах 60—80 ºС, поднимать ее выше приходится редко. Если при работе в этом диапазоне температур в вашем доме прохладно, то надо искать причину в самой системе. Увеличивать температуру не имеет смысла, это только увеличит расход дров в пиролизном котле.

Заключение

Пиролизные установки, сделанные своими руками, приобретают все большую востребованность. Причина – высокая стоимость котлов заводского изготовления, самодельные агрегаты часто оказываются единственной альтернативой. Единственный недостаток — топливо для пиролизных котлов должно иметь влажность не выше 25%, иначе процесс пиролиза будет слабым, что влияет на производительность установки.

 

обзор трех лучших конструкций

Покупка дорогостоящего оборудования для организации отопления в малопосещаемой даче, бане или маленьком домике не всегда целесообразна. Особенно неразумно, если за загородным имуществом нет постоянного присмотра и не установлена ​​охранная сигнализация. Что делать, если периодически все-таки требуется подогрев?

С отоплением вполне успешно справится самодельный газовый котел, собранный из подручных материалов или бывших в употреблении бытовых агрегатов. Самодельное устройство может стать предметом гордости владельца. Проявить мастерство поможет сооружение газовой конструкции.

В предложенной нами статье подробно описаны этапы сборки и модернизации газовых установок, способных адекватно отапливать частные дома. Мы привели в пример самые популярные, проверенные на практике варианты самоделок. Наши советы обеспечат домашним мастерам успех в нелегком деле.

Содержание статьи:

• Стоит ли спроектировать газовый котел самостоятельно?
• Процесс изготовления атмосферной газовой горелки
• Установка газовой горелки в твердотопливном котле
• Варианты самодельного газового котла
  • #1: Самодельная газовая колонка
  • #2: Устройство газовой плиты
  • #3: Изготовление пиролизного котла
• Выводы и полезное видео по теме
Стоит ли

900 спроектировать газовый котел самостоятельно?

Разбор вариантов изготовления газового котла своими руками начнем с того, что перерабатываемое ими топливо относится к категории токсичных и взрывоопасных. Газ легко воспламеняется. Малейшие просчеты в конструкции и реализации самоделки могут обернуться серьезными разрушениями, причинением вреда здоровью, утратой имущества.

Поэтому не рекомендуем разрабатывать модель газового котла людям, не имеющим технического образования со специализацией в области проектирования газового оборудования. Да, часто опытные газовики не возьмутся за такой проект.

Фотогалерея

Фото

Газ – популярный вид топлива, привлекающий доступностью, дешевизной и минимальным ущербом для окружающей среды. Однако при неграмотной эксплуатации и нарушении правил безопасности это самый опасный вид топлива для котлов

Если утрировать, чтобы представить себе конструкцию газового котла, то это газовая горелка, установленная в стальном или кирпичном здании. Размещают его под теплообменником, по которому проходит теплоноситель, чаще всего вода

В простейшей схеме металлический бак ставится на газовую горелку или в зону ее действия. К нему подсоединяются трубы подачи теплоносителя к отопительным и обратным приборам

Корпусом самодельного газового котла может быть использованный газовый баллон, толстостенная металлическая бочка, кирпичная или металлическая печка, освобожденная от золы сковорода и решетка

Пламя атмосферной газовой горелки

Установка газовой горелки в стальной кожух

Водяное отопление в металлическом баке

Газовый котел из отработанного газового баллона

Оптимальным решением справедливо считается:

• Переделка твердого топлива модель в газовом котле путем установки газовой горелки в топку;
• Усовершенствование бывшего в употреблении, но функционального агрегата с акцентом на использование в отопительном контуре. Дополнение заводской модели приборами для обогрева и стимуляции движения;
• Изготовление пиролизного котла — оборудования, вырабатывающего газообразное топливо в результате переработки твердого топлива на начальной стадии. На вторичном этапе газ, выделяющийся при горении дров, сжигается в дополнительной топке.

Если у вас все же есть желание досконально изучить вопрос и изобрести вариант самодельного газового котла для автономного отопительного прибора в частном доме, готовьтесь к буквальному «переживанию агонии». Вам предстоит получить разрешения и подтверждение безопасности изобретения в ряде государственных надзорных органов.

Самостоятельному мастеру потребуется:

• Проверить котел на соответствие требованиям безопасности и получить подтверждающий или опровергающий документ.
• Получение разрешений Гостехинспекции, Пож инспекции МЧС и ГорГаза .
• Подать заявку на получение патента и сертификата , разрешающих производство в единичном или непрерывном исполнении.

Этот пусть немногочисленный, но довольно внушительный список способен отбить у народа желание выдумывать всякие доки. Однако он не сможет утолить желание модернизировать существующий агрегат за счет установки модулей горелок, собранных на заводе. Улучшение легко сочетает эксплуатационную безопасность с повышенной эффективностью.

Важнейшим рабочим элементом газового оборудования является горелка. Его установка превратит любой котел в нужный нам тип теплоносителя и горячей воды для хозяйственно-бытовых нужд.

Зажженный запальник нагревает рабочую часть термопары, которая со временем начинает генерировать ток. Заряд поступает в катушку газового клапана, он действует как электромагнит и намагничивает шайбу, закрывающую газовый тракт

В зависимости от способа подачи воздуха для горения в камеру сгорания горелки делятся на две основные группы:

• Атмосферный. Устанавливаются в открытые камеры сгорания. В них свободно всасывается воздух из помещения, в котором находится котел.
• Вентилятор (они дуют). Закрытыми камерами сгорания оснащаются такие модели, в которые принудительно нагнетается воздух с захватом на улице. Для отвода дымовых газов им нужен коаксиальный дымоход и вентилятор.

Выдувные конструкции слишком сложны для домашнего творчества. Их проще и выгоднее купить. Ведь приобретение всех регулировочных и предохранительных устройств для работы вентиляторной горелки может обойтись дороже, чем покупка модуля в готовом к установке виде.

Фотогалерея

Фото

По типу действия газовые горелки делятся на атмосферные и вентиляторные. Они продаются в виде готовых к установке блоков с системами управления и безопасности.

В атмосферных горелочных устройствах для газовых котлов имеется от 1 до 4 (и более) горелочных коллекторов. Мощность горения зависит от того, сколько коллекторов задействовано в данный момент.

Передняя панель атмосферной горелочной установки должна иметь отверстия для поступления воздуха в камеру сгорания

Закрытые камеры сгорания котлов с турбонаддувом оборудуются дутьевыми горелками. Они более безопасны в эксплуатации, но гораздо сложнее в исполнении.

Возможна установка горелки старого образца для установки в самодельный газовый котел, если она не повреждена, не забита и каналы подачи газа герметичны

Конечно, лучше установить новую газовую горелку с системы регулирования и безопасности в самодельном газовом агрегате

Упрощенный вариант блока горелок предполагает подачу газа в камеру сгорания через щелевые форсунки. Там он смешивается с воздухом, в результате чего сгорает и нагревает теплообменник

В атмосферных горелках с круглыми и щелевыми соплами давление подаваемого газа практически никак не регулируется. однако это самый простой вариант для самодельной горелки

Передняя сторона блока горелок

Блок для газового котла с двумя горелками

Пристенный атмосферный блок

Горелка газовая закрытая камера

Горелка кованая

Горелка газовая круглая с медными форсунками

Газоблок с щелевыми соплами

Круглые сопла блока газовых горелок

Также желательно приобрести атмосферную горелку, но можно сделать и самую простую разновидность своими руками. Ниже рассмотрим, как и из чего его можно собрать.

Процесс изготовления горелки атмосферного газа

Горелку атмосферного типа построить проще, так как конструктивно она намного проще вентиляторного аналога. Самый характерный и самый известный большинству россиян пример – горелочный блок в газовых колонках старого образца. В его конструкции нет летучих элементов, заставляющих газ и воздух смешиваться в необходимых пропорциях.

Воздух всасывается в камеру с модулем атмосферной горелки самопроизвольно по мере необходимости. Продукты переработки голубого топлива естественным образом удаляются через стандартный дымоход из-за наличия тяги. Вся работа заключается в сооружении коллектора с газовыми форсунками, через которые будет поступать газ с нужной скоростью.

Если вы хотите построить газовую горелку своими руками, то за основу лучше взять продукцию заводского изготовления, а точнее чертеж в ее техпаспорте с размерами и обозначением элементов конструкции

Для изготовления горелки своими руками для оснащения газового котла отопления вам потребуются:

• Вентиль серии ВК-74. Обычно используется на кислородных баллонах, рассчитанных на максимальное давление 20 МПа. В комплекте должна быть накидная гайка 3/4″, с помощью которой можно герметично соединиться с трубой подачи газа или шлангом. Клапан будет служить опорным основанием для фиксации насадки.
• Крышка сопла. Устройство будет удерживать газовый дозатор и формировать узкую струю. В верхней части крышки просверливается отверстие, в которое будет помещена насадка. Основание навинчивается на клапан.
• Форсунка. Лучше покупать в готовом виде с расчетом на подачу магистрального газа или сжиженной газовой смеси. У насадок отличается диаметр выхода. Вместо насадок для котлов можно использовать насадку от газовой горелки.
• Самодельный инжектор. Изготовлен из стальной трубы с толщиной стенки до 2 мм. Потребуется кусок трубы длиной около 10 см.
• Пьезоэлектрический элемент. Устанавливается по желанию, хотя можно обойтись и без него. Самоделку можно поджечь спичками.

Все вышеперечисленные элементы собираются в основном сваркой. Поэтому очень пригодятся самодельные навыки и минимальные знания в сварке. Однако там, где возможна многопоточность, она должна оставаться приоритетной.

Канал подачи газа должен быть безупречным и герметичным, так как от его состояния зависит безопасность. Между входом газа в устройство и форсункой должно быть выдержано расстояние 10 см для смешивания топлива с воздухом.

Галерея изображений

Фото

Сделать даже самую простую атмосферную горелку своими руками имеет смысл, если она нужна для оснащения котла нестандартных размеров

В самодельных газовых горелках процесс горения практически не контролируется, нет устройств прерывания пламени на случай рискованной ситуации

Помимо необходимости постоянно следить за самодельным газовым котлом в процессе эксплуатации, еще сложно регулировать подачу газа. В какой-то степени эту проблему решит редуктор на выходе из газового баллона

Существенным недостатком атмосферных горелок является сжигание кислорода в помещении, в котором находится оборудование. Учитывая, что за работой самоделки нужно постоянно следить, она небезопасна для здоровья владельца

Крупногабаритная газовая горелка

Процесс горения газовой горелки

Атмосферный розжиг горелки

Горение кислорода в помещении

Остается для дома прорабу придумать, как закрепить самодельную газовую горелку в топке отработанной печи или в топке бывшего дровяного котла. Следует отметить, что для притока воздуха нужно оставить возможность. В камеру должен регулярно поступать воздух, для чего в дверце необходимо прорезать круглые или продольные отверстия.

Не забывайте, что вышеописанный вариант сложно назвать безопасным устройством газоснабжения. В конструкции отсутствует автоматика, прерывающая работу котла в случае задувания или нестабильного пламени. Владельцы не смогут регулировать напор и расход газа, ведь ни об удобстве, ни об экономии не может быть и речи.

Установка газовой горелки в твердотопливный котел

После основательного размышления и реальной оценки своих возможностей, большинство домашних мастеров все-таки отдают предпочтение модернизации, предварительно обрабатывая дрова или уголь. Они просто поставили заводскую газовую горелку в свою печь.

Для обустройства загородного участка можно приобрести твердотопливный агрегат, который можно переоборудовать на газ. Например, печь Теплодар, в которую вмонтирована газовая горелка

Рассмотрим этапы установки горелочного устройства марки Теплодар АГГ:

• Демонтаж дверцы топки, лючка зольника (или самого зольника, если он рассчитан как ящик с монолитной дверцей), измельчитель и решетка. Короче говоря, вам нужно удалить все конструктивные детали, которые находятся внутри топки и зольника.
• Крепление горелочного устройства. В освобожденном от вышеуказанных элементов топочном канале монтируется горелочный блок. Если печь Теплодар предназначена для смены топлива, то модуль горелки фиксируется в канале через штатные ушки с ввинченными в них винтами и гайками.
• Подключение автоматики к пульту. Имеющиеся в конструкции горелочного блока устройства, обеспечивающие автоматическую работу котла, подключаются к щиту управления.
• Крепление датчика термостата. Он устанавливается на подающую трубу, обматывается изоляцией для защиты от внешних механических и термических воздействий, а сверху стяжками.
• Запускаем в работу. Проводится после проверки тяги и залпового проветривания помещения с модернизированным котлом. С помощью простой ручки выбирается наиболее подходящий режим.

Напоминаем, что согласно требованиям, изложенным в «Правилах безопасности систем газораспределения и газопотребления», все работы по установке оборудования, замене горелок, обслуживанию оборудования и подключению к сети подачи голубого топлива должны выполняться газовики.

В технической документации, прилагаемой к плите Теплодар, подробно описан процесс установки газовой горелки для перевода твердотопливного агрегата на газовый

В соответствии с федеральными нормами и стандартами представители газовых служб обязаны для поставка газа и сопутствующие услуги. Понятно, что не все отдаленные населенные пункты смогут обслуживать работников газовых организаций. Однако желательно придерживаться требований во избежание плачевных последствий.

При снижении и резком угасании происходит ослабление тока, поступающего от электрического элемента, в результате чего перекрывается канал подачи газа. Перегрев воды в бойлере фиксируется датчиком температуры, который передает сигнал на размыкание контактной пары, блокирующей горелку

Рисковать или ценить и беречь здоровье благополучием своих близких? Вам решать. От угрожающих мероприятий разумнее отказаться, но очень полезно знать о процессе их реализации, чтобы следить за тем, насколько качественно и честно работают газовики.

Варианты самодельных газовых котлов

По сути, все представленные нами самоделки — это модернизация газового оборудования с целью эксплуатации их в качестве подогревателей теплоносителя. Даем только идеи, настоятельно рекомендуем не рисковать, а поставить в твердотопливный агрегат атмосферную или вентиляторную горелку.

#1: Самодельная газовая колонка

Если вы поменяли устаревшую газовую колонку на котел нового поколения с и закрытой горелкой, не спешите расставаться со старым оборудованием. Также он отлично послужит в загородной бане или гараже. Улучшение не требует много денег и усилий.

В этом случае вся переделка заключается в смене форсунок или всего блока горелок, если предполагается сжигание сжиженной газовой смеси за городом. Необходимо будет купить блок атмосферной горелки габаритов, соответствующих камере сгорания. Затем его нужно будет закрепить внутри камеры.

Если хозяин решит установить в самодельный газовый котел вентиляторную горелку, контур отопления придется дополнить обязательными функциональными системами. Это группа безопасности, циркуляционный насос, расширительный бак, автоматический воздухоотводчик или краны Маевского

У тех, кто захочет поставить вентиляционную горелку, будет больше расходов. Также потребуется приобрести группу безопасности, в том числе, манометр и устройство для автоматического стравливания воздуха. Вам понадобится небольшой мембранный бак, циркуляционный насос и коаксиальный дымоход для подачи свежего воздуха в горелку и удаления продуктов горения.

#2: Устройство газовой плиты

Старая газовая плита особых переделок не требует, т.к. переделать ее в газовый котел просто нереально. На одну из горелок можно поставить только металлический бак, объем которого подбирается в зависимости от несущей способности печи и объема теплоносителя в самодельной системе отопления. Обычно это 100-150 литров.

В нижней трети металлического бака в него вварена труба для подключения обратки, в верхней трети — труба для подключения подачи. При нагреве вода будет самопроизвольно подниматься вверх и поступать в магистраль, перемещая нагретый теплоноситель к отопительным приборам.

Галерея изображений

Фото

Многотопливный источник огня

Тяжелая чугунная горелка и корпус

Инструмент регулировки мощности горения

Устройство для быстрого нагрева воды

Для такой самодельной системы не потребуется ни предохранительный клапан, ни воздухоотводчик. Излишняя нагретая вода будет испаряться естественным путем, через незакрепленную крышку бака будут выходить пузырьки.

#3: Изготовление пиролизного котла

Пиролизные котлы загружаются сначала через верхнюю дверцу дровами или углем. При этом дроссель на дымоходном канале полностью открыт и включается вентилятор для стимуляции горения. Процесс на данном этапе протекает в традиционном для твердотопливной установки режиме.

Дождавшись полного разгорания угля и дров, закрывают дроссель в дымоходе, чтобы ограничить доступ кислорода к месту переработки твердого топлива. Из-за слабой подачи воздуха он начинает тлеть, т.е. запускается стадия пиролиза – разложения топлива на уголь и пиролизные газы.

Разумным преимуществом пиролизного котла считается экономия топлива. Помимо основного типа, агрегат также перерабатывает газы, образующиеся при сгорании дров или угля

Пиролизные газы подаются через сопло в камеру сгорания. В него нагнетается нагретый воздух, необходимый для окисления пиролизных газов. В таких условиях пиролизные газы быстро воспламеняются и сгорают при температуре 1100º С.

Теплообменник, размещенный над камерой сгорания этих же газов, быстро нагревает теплоноситель, протекающий по трубкам. Если вы хотите разобраться, как сделать эффективный и экономичный газовый котел самостоятельно, предлагаем проверенную пиролизную конструкцию.

Для строительства самодельного пиролизного котла желательно найти проверенную на практике схему конструкции. Эксперименты в этой области далеко не всегда дают положительный результат.

Главное понимать принцип устройства и работы котлов, использующих газы, полученные при сгорании. В каждой конструкции этого типа элементы конструкции повторяются. Ну а корпус может быть как сварным, так и сделанным из металлической бочки, трубы большого диаметра или пустого газового баллона.

Для изготовления котла пиролизного типа лучше использовать уже проверенную разработку. Потребуются навыки сварщика и сварочный аппарат, инвертор, дрель с набором разных насадок и дрель для сверления больших отверстий. Также нужно приготовить обычные слесарные инструменты и струбцины.

Вам потребуется запастись материалом, перечень которого мы приводим ниже:

Для сборки пиролизного котла необходимо запастись материалом, примерный список которого мы приводим в помощь самостоятельным домашним мастерам

Если у вас нет всех инструментов, необходимых для резки деталей, лучше всего заказать это дело в мастерской. Без опыта и даже с использованием одной УШМ ровного реза не добиться. Прецизионная резка также может вызвать проблемы.

Строительство пиролизного котла начинается со сборки корпуса:

Галерея изображений

Фото

Шаг 1: Нарезка материала по размерам котла

Шаг 2: Сборка стенок нижней и верхние камеры

Этап 3: Установка воздуховодов в камеру газификации

Этап 4: Ввод воздуха в камеру сгорания

Теперь необходимо изготовить теплообменник, затем установить его и дроссель в корпус:

Галерея изображений

Фото

Шаг 5: Изготовление направляющей пластины теплообменника

Шаг 6: Сборка теплообменника пиролизного котла

Шаг 7: Приварка теплообменника к проектной площадке

Шаг 8: Установка дросселя

Внутренняя часть корпуса котла собрана, дроссельное устройство приварено. Проверим, как делается качественная сварка, простейшим методом – зажжем фонарик внутри котла и посмотрим, проникает ли свет через какой-либо сегмент.

Внутренняя часть пиролизного котла готова. Теперь его нужно обшить. В устройстве обшивки в модели, представленной для примера, мастер использовал листовую сталь толщиной 4 мм

Наружная обшивка самодельного котла производится во всех плоскостях, кроме верхней панели. Его приваривают после установки контрольных тоннелей, с помощью которых будет контролироваться состояние воздуховодов.

Фотогалерея

Фото

Шаг 9: Приварка удаленного уголка

Шаг 10: Разметка отверстий для крепления обшивки

Шаг 11: Приварка накладок к дистанционным углам

Шаг 12: Зачистка сварки Места

Теперь перед дальнейшими работами проверяем качество сварных швов самым простым способом — заливаем в образовавшиеся «ёмкости» воду. Затем просушиваем конструкцию и слегка зачищаем сварные швы крупной наждачной бумагой или шлифовальным диском.

А теперь можно приступать к проектированию систем забора воздуха и управления движением воздуха:

Фотогалерея

Фото

Тоннельное устройство для проверки воздуховодов

Монтаж резьбовых стержней

Изготовление и навешивание камерных дверей

Футеровка и уплотнение дверей

Осталось только выполнить облицовку камер пиленым шамотным кирпичом. Резку делаем болгаркой с диском для резки камня. Заканчиваем срезы точильным камнем.

Фотогалерея

Фото

Футеровка камеры газификации

Установка центробежного вентилятора

Футеровка твердотопливной камеры

Завихрители для оптимизации теплоотдачи

Перед пуском самодельного котла в эксплуатацию необходимо обязательно проверить герметичность всех системы, проводящие голубое топливо и дымовые газы. Для этого опрессуйте котел, поставив герметичные заглушки на обратку с подачей. Установка должна быть свободна, чтобы выдерживать давление 3 бар.

Выводы и полезное видео по теме

Следующее видео познакомит с интересной разработкой газового обогревателя:

Устройство газовой горелки для установки в твердотопливный агрегат:

Особенности конструкции и наглядно представлен процесс изготовления пиролизного котла видео:

Полезные в хозяйстве самоделки — отличный вариант решения задач по обустройству загородного имущества. Они будут обеспечивать теплом здания, нуждающиеся в отоплении, и почти не сказываются на семейном бюджете. Хозяйская дача, гараж, баня будут в полном порядке.

Важно помнить, что газовое отопительное оборудование представляет потенциальную опасность при неправильной сборке и нарушении правил эксплуатации.

Расскажите о том, как изготавливался котел для обустройства загородного имущества. Поделитесь своими вариантами изготовления и интересными дизайнами. Пожалуйста, оставляйте комментарии в блоке ниже, размещайте фото по теме статьи, задавайте вопросы.

Пиролизные котлы для отопления частного дома своими руками: чертежи и видео

Содержание статьи:

• Особенности пиролизных нагревательных устройств
• Требования к самодельным пиролизным котлам
• Топливо для пиролизных котлов
• Пиролизный котел своими руками
• Схемы подключения пиролизного котла к отоплению
• Наконец

Одним из решений проблемы отопления дома могут стать пиролизные твердотопливные отопительные котлы – экономичные в эксплуатации и неприхотливые в эксплуатации. Однако дороговизна отопительных приборов заводского изготовления заставляет потенциального покупателя задуматься: а не попробовать ли сделать пиролизный котел самостоятельно? Для работающего человека с техническими навыками это вполне возможно. Наша статья поможет разобраться, как происходит процесс горения в пиролизном котле для отопления частного дома, из каких материалов его можно смонтировать и как подключить к системе отопления.

Особенности пиролизных отопительных приборов

Пиролизный котел служит теплогенератором в системе отопления дома

Основным отличием пиролизного твердотопливного отопительного котла (газогенератора) считается особый принцип сжигания топлива. Если в обычных котлах дрова или уголь просто горят открытым пламенем, то процесс делится на два этапа:

1. Топливо загружается в камеру сгорания и разжигается огонь. Когда температура превышает 400°С, начинается процесс пиролиза — медленного распада топлива при недостатке кислорода. При этом выделяется тепло, дым и пиролизный газ, в состав которого входят окись углерода и различные углеводороды.
2. Для запуска котла закройте заслонку прямой тяги и включите вентилятор. Газообразные продукты пиролиза вытесняются потоком первичного воздуха в камеру сгорания, где обогащаются кислородом от подачи нагретого вторичного воздуха. Смесь пиролизных газов и взвешенных частиц полностью сгорает и отдает свою тепловую энергию теплообменнику, встроенному в котел.

Насколько экономичны и удобны пиролизные котлы отопления, подтверждают отзывы пользователей. Теперь им больше не нужно вставать ночью, чтобы подбросить дрова. Очередная порция топлива, загруженная в котел, будет медленно тлеть с вечера до позднего утра. Эффективность сгорания такова, что золы почти не остается, а из трубы идет только легкий прозрачный дым.

Для нормального протекания процесса пиролиза котел должен быть оснащен вентилятором, поэтому необходимо, чтобы электроснабжение в доме было бесперебойным.

Требования к самодельным пиролизным котлам

Схематическое устройство пиролизного котла

Чтобы самодельный пиролизный отопительный котел превзошел КПД обычного твердотопливного котла, его конструкция должна соответствовать строгим требованиям:

• температура в топке должна быть оптимальной (600–700°С), так как именно при этих условиях происходит наиболее качественное выделение продуктов пиролиза;
• регулирование мощности сгорания не должно значительно снижать эффективность;
• отопительный котел должен быть приспособлен для непрерывного непрерывного сжигания топлива;
• Корпус камеры сгорания пиролизного газа должен быть устойчив к коррозии и выдерживать температуру выше 1200°С.

Также желательно, чтобы в конструкции котла была предусмотрена камера предварительной сушки древесного сырья.

Технические характеристики, которыми должен обладать самодельный пиролизный котел для отопления частного дома :

Технические характеристики	Единицы изм.	Для небольших домов	Для коттеджей
Мощность	кВт	15–25	35–50
Эффективность	%	80	85
Максимальное рабочее давление	бар	1,8–2,0	3,0–4,5
Макс. зона обогрева	м²	до 200	до 500
Объем воды в теплообменнике	л	18–25	40–65
Объем печи	л	70–100	200–300

Использование самодельного отопительного прибора иногда рискованно, так как при неправильно отрегулированном процессе горения может произойти так называемый «хлопок» — взрыв пиролизного газа.

Топливо для пиролизных котлов

Наилучшей способностью к образованию газообразных горючих смесей при пиролизе обладает древесина.

Из всех видов топлива для процесса пиролиза лучше всего подходят дрова и различные древесные отходы. Кроме того, в пиролизных котлах для отопления частного дома также можно сжигать уголь или торф, но КПД будет несколько меньше.

Толщина бревен большого значения не имеет, а их длина ограничивается только размерами топочной камеры. Главное условие – среди них не должна попадаться гниль и хлам. Если, кроме дров, для сжигания используются опилки и стружка, то их объем не должен превышать 1/3 от общего количества топлива.

Древесное топливо должно быть сухим, влажностью не более 20-25%. В противном случае его сгорание будет неполным, теплоотдача снизится, а дымоход забьется сажей и смолой.

Пиролизный котел своими руками

Один из вариантов конструкции отопительного котла, развивающего 45 кВт

Для изготовления на твердотопливных пиролизных котлов , мастеру-любителю предварительно придется изучить имеющуюся информацию по этому вопросу.

В рамках нашей статьи мы можем дать только общие рекомендации, а подробные чертежи можно поискать в Интернете. Также полезно заглянуть на форумы, где специалисты обмениваются мнениями.

По их отзывам, пиролизные котлы отопления своими руками все равно будут дешевле, чем покупать брендовые.

Мощность пиролизного котла определяется несколькими факторами, и основными из них являются: габаритные размеры изделия, объем топочной камеры и высота подачи первичного воздуха.

Любую готовую схему системы отопления с пиролизным котлом потребуется доработать с учетом конкретных условий вашего дома.

Материалы и технология изготовления

Только огнеупорный кирпич выдерживает высокую температуру горения пиролизного газа

Для изготовления пиролизного котла отопления своими руками потребуются:

• электросварочный аппарат и хороший запас электродов ;
• «Шлифовальный станок» и не менее 20 отрезных кругов к нему;
сталь
• 4мм, 3 листа 1,25×2,5м;
сталь
• 2 мм, один лист;
труба
• 57 мм общей длиной 8 м;
• кирпич шамотный, 12-14 шт. ;
• и еще несколько мелких деталей.

Резка металла и выполнение сварочных работ – непростая задача. Если нет возможности сделать это самостоятельно, придется пригласить мастера.

Двери котла должны быть плотно закрыты, чтобы тепло не терялось и не выходил дым.

Испытание готового котла

В ходе испытания должны быть выявлены недостатки самодельного отопительного котла и определены способы их устранения. Качественно смонтированная пиролизная установка обладает следующими свойствами:

• топливо легко воспламеняется при естественной тяге;
• дым не выходит из-под уплотнителя верхней двери;
• вентилятор обеспечивает стабильный поток воздуха и не шумит;
• котел выходит на рабочий режим через 20-30 минут;
• при включении вентилятора пламя в камере сгорания сильное и ровное;
• процесс сжигания пиролизного газа управляем;
• при остановке вентилятора эффекта обратной тяги не возникает;
• отношение тепловой мощности к израсходованному количеству дров соответствует расчету.

Если самодельный котел отопления продемонстрирует соответствие этим параметрам, его можно считать исправным после устранения обнаруженных недостатков.

Схемы подключения пиролизного котла к отоплению

Тепло в доме зависит от того, правильно ли устроена система отопления с пиролизным котлом и соответствует ли режим топки норме. Все нюансы нужно предусмотреть еще на этапе проектирования. Отопление дома может осуществляться с помощью горячей воды или воздуха.

При разработке системы отопления необходимо строго соблюдать особые рекомендации и нормы безопасности.

Водяное отопление

Кроме котла в систему входят: 1 — группа безопасности, 2 — расширительный бак, 3 — циркуляционный насос предназначен для котельной. Кроме самого котла здесь необходимо разместить такие элементы системы отопления, как циркуляционный насос, запорную арматуру, расширительный бак, датчики, термометры и другие приборы. В той же котельной есть смысл оборудовать место для поленьев дров рядом с котлом, чтобы не приходилось часто выходить на мороз.

Непосредственное подключение пиролизного котла к системе отопления может быть выполнено разными способами. На следующем рисунке показан самый простой способ подключения.

Другие способы подключения пиролизного котла к системе водяного отопления:

• с контуром смеси — к вышеперечисленным элементам системы добавляются дополнительный контур и краны, регулирующие количество нагретой воды;
• с гидрострелкой – эта схема лучше всего проявляется в системах отопления с несколькими контурами;
• с накопительным баком — вода нагревается за счет поступления в нее из бака и позволяет оптимизировать работу котла даже без электричества.

При выборе схемы подключения системы отопления пиролизного котла целесообразно рассчитать стоимость каждого варианта, чтобы найти среди них оптимальный.

Воздушное отопление

Схема распределения воздушных потоков при отоплении дома от пиролизного котла воздушного отопления

Домовладельцы используют пиролизный котел воздушного отопления чаще всего не для отопления дома, а гаражей, складов, теплиц и других подсобных помещений. Способ обогрева жилых помещений нагретым воздухом еще не получил широкого распространения. Но и здесь использование пиролизного котла могло бы продемонстрировать свои преимущества. Например, система воздушного отопления особенно актуальна, когда владельцы загородного дома беспокоятся о том, чтобы система водяного отопления не разморозилась во время их длительного отсутствия.

Система с использованием пиролизных котлов воздушного отопления состоит из одного или нескольких вентиляторов, датчиков температуры, блока управления и сети воздуховодов для транспортировки горячего воздуха к отопительным пунктам.

В какой бы системе отопления ни использовались пиролизные твердотопливные котлы, для их безотказной работы необходимо утеплить дымоход, чтобы на его стенках не образовывался конденсат.

Наконец

Анализируя отзывы о пиролизных котлах отопления, можно составить впечатление об их несомненных преимуществах. В условиях постепенного подорожания природного газа все более оправданным становится решение об устройстве системы отопления пиролизным котлом ручного изготовления. Многих пользователей привлекает автономность такой системы и простота ее эксплуатации.

Посмотрите видео, как сделать достаточно простую модель пиролизного котла своими руками:

Для тех, кто не может подключиться к центральному газоснабжению, пиролизные твердотопливные котлы отопления станут надежными помощниками в отоплении жилья. Но если вы решили сэкономить, то вашим решением будет изготовление отопительного прибора своими руками.