Пиролизный котел на угле своими руками. Как сделать пиролизные котлы своими руками

Термин «пиролиз» подразумевает процесс, где имеет место замедленное сжигание твёрдого топлива с получением газовой среды. Несмотря на «профессорское» название сооружения, сделать пиролизный котел своими руками относительно несложно, и самоделки на практике встречаются достаточно часто.

Объяснение тому простое – газогенераторный котёл на дровах проще в обслуживании, зачастую эффективнее и экономичнее другого похожего оборудования. Давайте вместе разберемся, как работает такое оборудование и, что понадобится для его изготовления.

Котлы систем обогрева, где в качестве топлива используются твёрдые горючие материалы, помимо классики, относятся также к пиролизным конструкциям. Обычно их называют газогенераторными котлами.

Чтобы лучше понять принцип работы домашнего пиролизного котла, логично внимательно рассмотреть устройство такой техники. Начнём с особенностей топки как основной части нагревательной конструкции. По сути, рабочая область топливной камеры пиролизных котлов разделяется на две разделённых камеры.

Конструкция пиролизного котла в разрезе: 1 – загрузочная камера (пассивная), где протекает процесс пиролиза (неполного горения); 2 – камера сгорания газа (активная), образующегося в процессе пиролиза

Одна из таких камер загружается твёрдым топливом – дровами, пеллетами, брикетами и т.п. Там начинается первичный процесс горения твёрдого топлива при ограниченной подаче воздуха. В таком состоянии топливо не горит, но тлеет. Газы, выделяющиеся при медленном горении, поступают в другую область камеры – активную, где уже при увеличенной подаче воздуха интенсивно прогорают.

Технически подобный процесс сжигания реализуется простым способом. Подобласти общей камеры попросту разделяются колосниковой решёткой и форсункой. Верхняя часть камеры – пассивная топка, нижняя часть камеры – активная топка. При этом следует учитывать конструктивную особенность – верхнюю подачу воздуха в топливную камеру (верхнее дутье).

Собственно, этим и отличается конструкция газогенераторного котла от классической однокамерной разработки, где применяется нижняя подача.

Классическая конструкция воздушного насоса (часто называют – вентилятором, но технически это ошибочное название), которая используется в схеме пиролизного котла. Это важная деталь, обеспечивающая эффективность работы оборудования

Технологически для устройства пиролизных котлов характерным моментом является также организация принудительной тяги. Конструкция двухступенчатой топки обладает завышенным аэродинамическим сопротивлением. Поэтому здесь никак не обойтись без установки воздушного насоса.

Как функционирует котёл на практике?

Практическое применение оборудования удобно рассмотреть пошаговым процессом:

1. Загрузка дров – укладка на колосник верхней области камеры.
2. Поджиг топлива и запуск в работу дымового насоса.
3. Образование древесного газа при температуре 250-850 °С.
4. Переход древесного газа в нижнюю область топки.
5. Сгорание древесного газа при дополнительной подаче воздуха.

1 – активная камера; 2 – вход воды; 3 – вторичный воздух; 4 – дымоход; 5 – патрубок выхода; 6 – дроссельная заслонка; 7 – выход воды; 8, 9 – датчики; 10 – терморегулятор; 11 – дверь пассивной камеры; 12 – первичный воздух; 13 – пассивная камера; 14 – воздушный насос; 15 – контур теплообменника; 16 – форсунка; 17 – дверь активной камеры

Если обратить внимание на все существующие конструкции домашних котлов, действующих на твёрдом топливе, главной альтернативой пиролизному котлу выступает конструкция традиционного исполнения.

Это похожий вариант котла на дровах, где действует одна неразделённая топка и работает принцип нижней подачи воздуха в камеру сгорания. Но такая система считается менее эффективной и неэкономичной по причине быстрого сгорания топлива.

Пиролизный котёл способен выдавать коэффициент полезного действия на уровне 85-95% при условии 100% нагрузки. Однако КПД резко падает, если нагрузка составляет менее 50%. Именно поэтому изготовители пиролизной техники рекомендуют пользователям эксплуатировать оборудование с максимальной нагрузкой.

Аналогичный подход справедлив и для самодельных конструкций, при условии их полного соответствия классической пиролизной схеме и требованиям эксплуатации.

Для «пиролиза» требования эксплуатации, надо заметить, достаточно жёсткие:

• обязательное оснащение воздушным насосом;
• допустимая влажность топлива не выше 25-35%;
• температура обратного теплоносителя не ниже 60 °С;
• загрузка только крупным топливным массивом.

Также следует отметить дороговизну промышленного изготовления. Наверное, поэтому пользуется высокой популярностью вариант “сделай сам”.

Самодельный пиролизный котёл

Как правило, при изготовлении подобной отопительной техники своими руками за основу берётся популярная схема Беляева. Нельзя сказать, что это простое решение, которое позволяет изготовить нагреватель без проблем. Но, пожалуй, одно из тех решений, которое действительно можно реализовать.

Трёхмерная схема пиролизного котла для производства своими руками. Это одна из простых схемных вариаций, которую возможно сделать в бытовых условиях самостоятельно

Для производства оборудования по этой схеме мастеру потребуется:

• труба металлическая (d = 32; 57; 159 мм);
• труба профильная (s = 60х30; 80х40; 20х20 мм);
• стальная полоса (20х4; 30х4; 80х5 мм);
• кирпич шамотный;
• металлический лист;
• воздушный насос;
• температурный датчик.

Также необходимо иметь полный набор слесарного инструмента, плюс сварочный аппарат (и , соответственно). Работу по изготовлению пиролизного котла своими руками явно не осилить в одиночку. Как минимум нужен один помощник.

Первым делом, в соответствии с выбранной схемой необходимо приготовить листовые детали сооружения. Рекомендуется заготовить листовые панели, обрезая их по размеру профессиональным точным оборудованием.

Применение для резки ручного инструмента типа «болгарки» также требует некоторых навыков работы и при работе, но не обеспечивает точность реза, что впоследствии сказывается на качестве исполнения сварки. Этот момент следует учесть. Разумное решение по нарезке листов металла – заказ в механической мастерской.

Сборка внутренних частей оборудования

Из одной части металлических листов необходимо сделать топливную камеру. Для этого материал, соразмерный схемным параметрам, соединяется и сваривается. Должна получиться двухкамерная конструкция, которую следует дополнить воздуховодами.

Эти элементы топливной камеры делаются из металлического швеллера или же для изготовления применяют профильную трубу. По всей площади фронтальной стороны воздуховода высверливаются отверстия.

Воздушные каналы внутри топочной камеры. По этим каналам подаётся воздух с помощью воздушного насоса. Для равномерного распределения воздушного потока по всей длине канала высверливаются отверстия

Ниже по уровню, в области активной топочной камеры, на стенке, расположенной поперёк воздуховодам, врезается металлическая труба (вторичный подвод воздуха). Далее начинается работа с трубами, так как подошла очередь сборки трубчатого теплообменника.

Эту часть пиролизной системы делают из металлических труб d=57 мм:

1. Берётся два металлических листа по размеру чертежа и делается разметка.
2. На основе разметки под расположение труб по листу вырезаются отверстия d=60 мм.
3. Нарезаются трубы d=57 мм по размеру длины.
4. Концы труб вставляют в отверстия одного листа и обваривают.
5. Повторяют операцию с другим листом.

На выходе должен получиться готовый теплообменник, который скрепляется с корпусом котла там, где указывает схема.

Рядом с теплообменником (по верхнему уровню) устанавливается дроссельная заслонка. Эта деталь оснащается рукояткой и также приваривается к сооружению. Торцевая часть корпуса дросселя закрывается куском листа с патрубком под дымовую трубу.

Установленный теплообменник и часть конструкции дроссельной заслонки. Вариант регулировочного механизма в виде ручного рычага с возможностью фиксации заслонки в любом положении

Перед тем как ставить фронтальную панель, внутреннюю часть камер сгорания необходимо усилить шамотным кирпичом. Этот материал режется по размеру, некоторая часть под углом. Кирпич обтачивается и подгоняется по месту укладки.

Обработке шамотным кирпичом подвергаются обе рабочих секции топливной камеры котла. При этом аккуратно обкладываются места области заслонок воздухоотводящих (подводящих) труб. После выкладки кирпичом, устанавливается фронтальная панель.

Пример выкладывания шамотным кирпичом внутренней области топливной камеры. Кирпичная обкладка защищает стенки камеры пиролизного котла от возможного прогорания по мере долгосрочной эксплуатации

По сути, основную сборку пиролизного котла на этой стадии можно считать завершенной. Собранную конструкцию необходимо обработать – убрать окалину от сварки, подчистить сварные швы, подровнять, если где-то имеются небольшие неровности.

На следующем этапе – заключение собранной конструкции в герметичный корпус. Эта часть сооружения также делается из металлических листов. Однако прежде нужна опрессовка.

Тестирование и окончательная сборка конструкции

Собранную конструкцию необходимо испытать. Обязательные действия – проверка на герметичность области котла, где должен циркулировать теплоноситель. Для проведения опрессовки теплообменника временно устанавливают заглушки на патрубках подачи и возврата теплоносителя.

Затем теплообменник заправляют водой. Желательно использовать горячую воду из сети отопления или ГВС, чтобы иметь возможность проверить сварные швы в условиях теплового расширения металла.

Передняя часть уже почти готовой конструкции с выведенными патрубками для подачи воздуха внутрь рабочих камер. Окна секций топливной камеры пока что без дверок. Это сооружение будет обшиваться корпусными листами

При условии отсутствия утечек по швам теплообменника воду сливают и приступают к обрамлению конструкции пиролизного котла внешними металлически панелями. Также на этом этапе изготавливаются и навешиваются двери окон секций камеры сгорания.

Двери пиролизной установки требуют исполнения с учётом высокотемпературных условий эксплуатации. Поэтому делают (или применяют уже готовыми) эти конструктивные элементы обычно из чугуна с дополнительным температурным усилением шамотным кирпичом.

Пример конструкции двери одной из секций топливной камеры пиролизного котла. Для усиления защиты от воздействия высокой температуры процесса горения дополнительно к металлу используется шамотный кирпич

Завершающий этап – установка пиролизного котла по месту его будущей эксплуатации. Монтаж конструкции ведётся на фундаменте или на бетонной плите. Высоту фундамента (плиты) относительно уровня грунта рекомендуется выдерживать размером не меньшим чем 100 мм.

После установки и баланса по уровням нижняя часть котла закрепляется к фундаменту. Останется присоединить дымовую трубу, установить воздушный насос и подключить линии подачи/выхода теплоносителя.

Котёл пиролизного действия полностью закрытый в металлический корпус и готовый к установке на рабочее место. В качестве опорных элементов крепежа на корпусе приварены угловые зацепы

Изготовление пиролизной конструкции котла самостоятельно – это работа, требующая значительного вложения сил. Конечно же, не обойтись и без накладных расходов в плане финансовых средств.

Возможно, по закупке материала и по обращениям к сторонним услугам затраты окажутся меньше, чем стоимость оборудования промышленного изготовления. Однако разница, скорее всего, будет не столь существенной. Но главный вопрос не в деньгах.

Выводы и полезное видео по теме

О самостоятельном изготовлении котла пиролизного действия:

Технически самостоятельное производство пиролизных котлов без наличия соответствующей базы является крайне сложным процессом. Также необходимы профессиональные навыки в работе с металлом, чёткое понимание инженерных схем и технологических тонкостей изготовления котельного оборудования. Без всего этого не стоит даже браться за работу.

Если вы обладаете необходимыми знаниями и умениями, и можете дать ценный совет по сборке пиролизного котла другим посетителям сайта – оставляйте, пожалуйста, свои комментарии, делитесь секретами мастерства, задавайте вопросы в блоке под статьей.

В последнее время всё большую популярность среди владельцев частных домов, магазинов и небольших производств, приобретают .

Этот вид твердотопливного отопительного оборудования является наиболее перспективным по целому ряду причин:

• его коэффициент полезного действия составляет более 90 %;
• топливо, сжигаемое в его топках, а речь идёт преимущественно о пеллетах, экологичное и дешёвое;
• современные технологии делают возможным создавать настолько совершенные котлы, что их можно устанавливать даже в городских квартирах.

Учитывая всё это, не удивительно желание людей сделать такой агрегат своими руками. Итак, давайте разберёмся, можно ли в домашней мастерской изготовить исправно работающий .

Принцип работы твёрдотопливного котла

Этапы работы пиролизного котла

Этот агрегат в своей работе использует принцип разложения твёрдого органического топлива на кокс и пиролизный газ, с дальнейшим дожиганием последнего.

По сути, процесс образования тепла делится в таком котле на два этапа:

1. Обычное горение твёрдого органического топлива в первой топке при недостаточной подаче кислорода (тление с выделением большого объёма пиролизного газа).
2. Горение летучих веществ во второй топке.

Методика подвода воздуха к камерам горения

Особое внимание следует предъявить к таким показателям, как диаметр и высота дымохода, особенно это касается котлов, работающих на естественной тяге.

Её должно быть достаточно для преодоления сопротивления котла и дымоходной трубы, а также для создания разряжения внутри топки порядка 16 – 20 Па. Диаметр дымохода должен соответствовать выходному патрубку, а его высота составлять 5 и более метров.

Что касается принудительной подачи воздуха, то она может быть осуществлена по трём различным схемам:

1. Установка нагнетательного вентилятора (самый дешёвый вариант).
2. Установка дымососа на выходе из котла (наиболее безопасная конструкция, поскольку не допускает выброса пламени в сторону оператора при открытии дверей топки).
3. Установка вентиляторов с обеих сторон (чаще применяется на котлах большой мощности).

Управление горением

Автоматика управления котлом должна быть по возможности более качественной, поскольку от её исправной работы зависит не только тепло в доме, но и безопасность жильцов.

Процессор способен управлять режимами продувки, насосом перекачивающим теплоноситель в системе отопления, оборотами вентиляторов, к нему можно подключать комнатный термостат. По желанию владельца можно переходить из автоматического режима управления на ручной и наоборот.

Форсунка пиролизного котла представляет собой щелевидный проём между камерами газификации и сгорания, через который принудительно осуществляется подача пиролизного газа.

Способы самостоятельного изготовления

В сети можно встретить массу вариантов изготовления пиролизных котлов из самых разных подручных материалов. Рассмотрим самые распространённые из них.

Первый вариант – это простой котёл из газового баллона. Казалось бы, округлые стальные ёмкости из достаточно толстой стали идеально подойдут для изготовления топок, тем более что мастеру самодельщику не просто придать нужную форму железному листу толщиной в 5 мм, а тут уже почти всё готово.

Но, к сожалению, ничего хорошего из этой затеи не выйдет. Обычная конструкционная сталь, применяемая для изготовления баллонов, не обладает необходимым уровнем жаропрочности и химической стойкости, поэтому стенки топок, сделанных из них, быстро прогорят.

Но найти применение баллону в отопительной системе все же можно. Из него выйдет отличный топливный резервуар для котла, работающего на отработке.

Второй вариант – пиролизный котел из кирпича. Такой пиролизник обладает коэффициентом полезного действия до 90%. Такой показатель достигается благодаря высокому уровню тепловой инерции кирпича, позволяющему поддерживать в камерах газификации и сгорания оптимальный температурный уровень вне зависимости от интенсивности протекания термохимических реакций внутри них.

Кроме того, кирпичный котёл можно переделать таким образом, чтобы вышло две камеры газификации. И сделать так, чтобы они работали на различном – одна на дровах, а вторая – на угле.

Благодаря различной продолжительности газообразования, а также сдвигом во времени загрузки топлива можно добиться того, что котёл никогда не будет выстуживаться.

И третий вариант –минипечь, работающая на опилках, стружке, тряпье. Изготавливается из пары банок из-под консервов различного диаметра, вставленных друг в друга. В нижней баночке тлеет топливо, а в отверстия, пробитые ножом в днище верхней, затягивается пиролизный газ и сгорает там.

Материалы и инструменты

Набор инструментов и расходников зависит от того, какую разновидность котла было решено сделать.

К примеру, для того, чтобы изготовить цельнометаллический пиролизный котел длительного горения своими руками, понадобятся:

• сварочный аппарат;
• мощная «болгарка» с отрезными и шлифовальными кругами;
• электрическая дрель;
• электроды;
• управляющая автоматика;
• дутьевой вентилятор;
• листовой металл толщиной в 3-4 мм;
• набор толстостенных труб диаметром в 20, 32, 57 и 159 мм;
• стальная полоса30Х4 мм 80Х5 мм;
• стальная профтруба 60Х30Х2 мм и 80Х40Х2 мм;
• шнур из асбеста;
• стальной прут;
• штамповочный кирпич;
• схема котла.

Для кирпичного пиролизника понадобятся немного другие расходные материалы:

• кирпич керамический;
• кирпич шамотный;
• стальной лист толщиной в 4 мм и более;
• колосники из чугуна;
• вентилятор наддува;
• управляющая автоматика;
• дверцы топки и поддува;
• схема котла.

Нюансы сборки

В первую очередь следует составить подробный чертёж будущего агрегата. После чего подбираются или изготавливаются все детали котла, согласно разработанному чертежу.

1. Для изготовления обеих камер лучше всего подойдёт легированная жаропрочная сталь, имеющая толщину не менее 5 мм, однако, для удешевления конструкции можно пользоваться и простой углеродистой сталью, только обязательно следует выложить нижнюю часть камеры газообразования и днище камеры сгорания, на которое направлен огненный факел, при помощи огнеупорного кирпича.
2. Водяная рубашка, крышка, дверцы варятся из стали толщиной в 3 мм.
3. Внутрь водяной рубашки следует поместить жаротрубный теплообменник, для изготовления которого идеально подходят бесшовные трубы, диаметром 48 либо 57 мм, выполненные из углеродистой стали.
4. Обеим камерам следует придать по возможности более округлую форму, поскольку не отапливаемые углы существенно снижают КПД.
5. Сопло форсунки выполняется в виде продольной щели, поскольку такая форма меньше способствует засорению золой, чем круг.

Людям, которые решили использовать для обогрева своих домов и сооружений пиролизные котлы, для их полноценной и продолжительной работы, следует выполнять ряд несложных правил:

1. Дымоход лучше делать высотой от 5 до 7 метров и выше из сэндвич-труб.
2. Впервые протапливать котёл следует с максимальной мощностью, на протяжении не менее 5 часов, при этом помещение должно хорошо проветриваться.
3. Чистка дымохода проводится каждые пару месяцев.
4. Укладывать дрова в камеру газообразования следует как можно плотнее.
5. Чистка маленького котла проводится скребком либо щёткой из металла, а больших агрегатов – сжатым воздухом, с открытой дымовой заслонкой.
6. Перед окончанием отопительного сезона топливо полностью выжигается, а, как только конструкция остынет, проводится чистка котла. Все движущиеся части смазываются.

Самодельные пиролизные котлы пользуются всё большей популярностью по причине дороговизны подобных котлов, изготовленных в заводских условиях. Единственным недостатком таких агрегатов можно считать только их требовательность к подготовке топлива (его влажность не должна превышать 25%).

Ну, а в остальном изготовленный самостоятельно пиролизный котёл станет достойной альтернативой любому из представленных на рынке разновидностей готовых отопительных агрегатов.

Смотрите видео, в котором подробно показывается, как сделать пиролизный котел своими руками:

Нынешний рынок отопительных приборов поражает своим разнообразием, но, по мнению многих специалистов, самыми эффективными и практичными являются газогенераторные твердотопливные котлы. Они имеют достаточно высокий КПД, в некоторых моделях до 90% и даже выше. Принцип работы твердотопливного газогенераторного котла заключается в использовании «медленного» горения в условиях недостатка кислорода. В результате образуется большое количество горючих газов, которые потом сжигаются во второй камере. В качестве горючего можно использовать дрова, торфяные брикеты, солому, каменный уголь, пеллеты, опилки, а также бытовой мусор.

Пиролизные отопительные котлы пользуются довольно неплохим спросом, однако, стоимость их доступна далеко не каждому. В зависимости от типа конструкции, мощности агрегата и фирмы производителя предложения стартуют от 500€. Поэтому многие народные умельцы пробуют изготовить такой котел самостоятельно.

Несмотря на то, что конструкция пиролизного котла достаточно сложна, сделать это вполне по силам каждому, кто умеет обращаться со сварочным аппаратом и разбирается в чертежах. Прежде чем начинать изготовление стоит уяснить, что все они делятся на агрегаты с верхней или нижней камерой сжигания синтез-газов. Это зависит от способа подачи этих самых газов в камеру вторичного сгорания: когда они, повинуясь законам физики, поднимаются кверху самостоятельно, то это котел с верхней камерой дожига, а если продукты сгорания при помощи принудительного наддува опускаются в нижнюю топку и сгорают там - это конструкция с нижней камерой.

Стоит понимать, что котлы с нижней камерой догорания имеют не только более сложную конструкцию, но и потребуют дополнительных расходов на приобретение вентилятора, обеспечивающего требуемое направление движения газов. Потому быстрее и дешевле сделать котел с верхней пиролизной камерой.

Конструкция котла с верхней камерой

Если не погружаться в глубины, суть работы заключается в следующем:

Для работы понадобится

Техника:

• комплект чертежей или хотя бы принципиальная схема с указанием достаточного количества размеров;
• сварочный аппарат, 2–3 пачки электродов;
• большая и маленькая углошлифовальные машинки (если таковых не имеется, можно взять обычный лобзик, получится дольше);
• несколько отрезных и пара шлифовальных кругов Ø 125 и 230 мм (или парочка пилок по металлу для лобзика);

Материалы:

• труба длиной в 130 см и Ø 50 см, толщ. стенки — 3 мм;
• труба длиной в 150 см и Ø 45 см, толщ. стенки — 3 мм; если таких у вас не найдется, то можно взять пару листов металла 1250х2500х2,5 мм и найти фирму, где их прокатают, потом при помощи сварки изготовить 2 трубы;
• труба Ø 5,7–6 см и длиной в 120 см;
• два кольца Ø 50 см и шириной в 2,5 см (можно вырезать из листа металла, а можно согнуть из уголка 25х25 мм);
• лист металла для изготовления загрузочной дверцы и люка для чистки золы;
• два комплекта петель, ручки, задвижки;
• пара кусков швеллера или уголка для изготовления ножек и крыльчатки;
• асбестовое полотно для закладки в дверцы (чтобы не сильно нагревались и для уменьшения теплопотерь);
• асбестовый шнур для уплотнения дверцы топки и лючка зольника;

Процесс изготовления

Изготавливаем корпус котла:

Теперь приступаем к изготовлению воздушного распределителя.

Распределитель воздуха готов. Из листа металла вырезаем круг Ø 50 см, в центре которого прорезаем отверстие Ø 7–8 см. Распределитель воздуха вставляем в котел, верхний конец трубы продеваем в отверстие и наглухо завариваем верхнюю крышку котла. К петле воздухораспределителя прикрепляем тросик при помощи которого через блок распределитель будет подниматься и опускаться.

Все, пиролизный котел длительного горения, изготовленный своими руками готов, можно приступать к испытаниям. Такую же конструкцию, только немного более сложную имеют котлы Стропува или Буран, отзывы о работе которых очень неплохие.

На видео представлен еще один вариант котла с верхней топкой горения пиролизных газов. Тут уже четко видно разделение топок и продемонстрирован даже сам процесс горения.

Есть еще одни котел похожей конструкции и принципа действия. Называется он , возможно он вам понравится больше.

Пиролизный котел с нижней камерой

Схема пиролизного котла длительного горения с нижней камерой догорания древесного газа несколько сложнее и его изготовление потребует немного больше затрат и усилий.

Прежде всего нужно уяснить, что котлы такого типа тоже бывает двух видов: с наддувом и с дымососом. Не вдаваясь в подробности физики и теплотехники, обозначим принципиальное отличие.

В первом случае в камеру догорания вторичный воздух нагнетается при помощи вентилятора. Это создает в камере избыточное давление (выше атмосферного). К достоинствам такой конструкции можно отнести то, что вентилятор вам подойдет любой, хоть компьютерный кулер и можно совместить топку с камерой дожига, т. к. при помощи наддува можно обеспечить достаточно большой объем избыточного воздуха. Однако это «достоинство» можно рассматривать и как недостаток, т. к. оно не позволяет поднять КПД котла выше 80–82%. Под давлением часть воздуха просто не попадает в середину процесса горения, потому топливо сгорает не полностью. Плюс к этому, из-за избыточного давления, некоторая часть пирогазов просто не успевает сгорать и улетает в дымоход в чистом виде, поэтому обеспечить КПД 90% практически невозможно. И самое главное, если наддув будет слишком сильным такой котел может взорваться.

Во втором случае при помощи вытяжного вентилятора создается недостаточное давление (ниже атмосферного), поэтому наружный воздух, повинуясь силе Кориолиса, попадает прямо куда надо, ввинчивается в самый центр горения. Прирогазы сгорают полностью, котел работает во всю мощь и способен выдавать КПД 90%, а иногда даже больше.

Котлы с нижней камерой сгорания гораздо сложнее конструктивно. Один из них, который сделан своими руками мастером-сварщиком, продемонстрирован в видео.

Установка пиролизных котлов

При монтаже системы отопления нужно помнить, что пиролизные котлы нельзя ставить в жилых помещениях, кроме потенциальной опасности для здоровья несоблюдение этого требования грозит еще и штрафом от соответствующих служб. Поэтому обустройством котельной следует озадачиться заранее. При самостоятельной установке котла необходимо обязательно соблюдать правила пожарной безопасности:

Придерживаясь этих простых правил, вы не только избежите неприятностей, но и обеспечите качественную работу вашего пиролизного котла, собранного своими руками.

В регионах, где единственным доступным источником тепла являются уголь и дрова, долгое время самым распространённым видом отопительного оборудования были твердотопливные котлы. Тот, кто когда-либо жил в доме с таким отоплением, знает насколько это неудобно. Конечно, всегда можно установить электрический нагревательный прибор, но отапливать здание при помощи электроэнергии достаточно дорого. К счастью, в последние годы появились пиролизные котлы, которые работают на дровах или прессованных топливных брикетах. В качестве «пищи» для такого агрегата подойдут и всевозможные отходы кусковой древесины. Стоимость этого оборудования достаточно высока, но ведь можно изготовить пиролизный котел своими руками. Таким образом, вы не только существенно сэкономите, но и получите устройство с необходимыми вам характеристиками.

Принцип работы такого котла основан на пиролизном сжигании топлива. Этот процесс нередко называют сухой перегонкой. Дело в том, что при температуре 200–800°С в условиях некоторого недостатка кислорода сухое дерево разлагается на твердый остаток или древесный кокс и пиролизный газ. Затем полученный газ смешивается с кислородом, что при достаточно высокой температуре активизирует процесс горения.

При этом пиролизный газ взаимодействует с углеродом, в результате чего дым, выходящий из котла, практически не содержит вредных химических соединений. Твердая часть древесины тоже сгорает, выделяя определенное количество тепловой энергии. Необходимо отметить, что процесс пиролиза является экзотермическим, то есть сопровождается выделением тепла, которое расходуется на подогрев и дополнительную просушку подаваемоготоплива и воздуха.

Преимущества и недостатки этого оборудования

Итак, достоинства:

• Способность длительное время поддерживать необходимую температуру теплоносителя в автономном режиме. Это возможно благодаря увеличенному объему загрузочной камеры и более высокому КПД.
• Низкое содержание канцерогенных веществ в продуктах горения.
• Возможность утилизировать некоторые отходы, такие как резина, ДСП, ДВП или полимеры.

Но все бы ничего, если бы не было и недостатков:

• Высокая стоимость котла, значительно снизить которую можно взявшись за его изготовление самостоятельно.
• Большие габариты.
• Требовательность к топливу. Очень важно использовать сухую древесину. При закладке в котел топлива повышенной влажности процесс пиролиза становится невозможным, КПД резко падает, а значительная часть тепловой энергии выходит с паром и продуктами горения.
• Энергозависимость. Для нормальной работы такого оборудования важно подключение к электросети. Это обусловлено тем, что в котел должен быть вмонтирован небольшой вентилятор, который поддерживает принудительную тягу.

Классическое устройство пиролизного котла

Основной конструктивной особенностью этого вида отопительного оборудования является наличие двух камер сгорания. Это необходимо для качественного использования процесса пиролиза.

Схема устройства самого обычного «ненавороченного» варианта (клик для увеличения)

Первая камера или камера загрузки предназначена именно для пиролиза топлива. Процесс возможен только принизком содержании кислорода. Именно здесь дрова разделяются на сухой остаток и газы. Далее газы попадают во вторую камеру, куда принудительно подается вторичный воздух, что способствует улучшению процесса горения.

Камеры разделены колосником, на который уложены брикеты. Еще одной технологической особенностью такого котла является верхнее дутьё. Из-за повышенного аэродинамического сопротивления в топке в приборах обычно применяется принудительная тяга. Она может быть реализована за счет дымососа или дутьевого вентилятора.

Сколько необходимо денег для сборки?

Процесс самостоятельного изготовления пиролизного котла нельзя назвать ни простым, ни очень дешевым. Так что прежде чем приниматься за работу стоит внимательно изучить всю доступную информацию и честно оценить собственные навыки и силы. Но если вы все же решитесь на это непростое дело, сэкономить можно до 2000 у. е.

Инструменты, которые понадобятся

• Сварочный аппарат (электрический). Желательно что бы он был постоянного тока.
• Электродрель.
• Большая углошлифовальная машинка (под круг Ø230). Желательна так же машинка под круг Ø125, но без нее вполне можно обойтись.

Необходимые расходные материалы

• Листовой металл толщиной 4 мм – 7,5 м2. В целях экономии можно сделать внутренние детали котла из четырехмиллиметрового листа, а корпус из 3 мм.
• Труба диаметром 57 мм с толщиной стенки 3,5 мм – 7-8 м.
• Труба диаметром 159 мм с толщиной стенки — 4,5 мм – 0, 5 м
• Огнеупорный кирпич – 12-15 шт
• Труба диаметром 32 мм с толщиной стенки 3.2 мм — 1 м.п.
• Профтруба 60×30 с толщиной стенки 2 мм – 1,5 м.п.
• Полоса стальная, шириной 20 мм и толщиной 4мм — 7,5 м.п.
• Профтруба 80×40 с толщиной стенки 2 мм — 1 м.п.
• Полоса стальная, шириной 30мм и толщиной 4 мм — 1,5 м.п.
• 5 пачек электродов
• Полоса стальная, шириной 80 мм и толщиной 5 — 1 м.п.
• 10 отрезных кругов диаметром 230 мм
• 5 шлифовальных кругов диаметром 125 мм
• Дутьевой вентилятор
• Датчик температуры

Вот собственно и все. Конечно, в процессе работы может выясниться, что не хватает каких-то мелочей, но это существенно не повлияет ни на цену котла, ни на скорость его изготовления.

Полная рабочая схема для сборки

Безусловно, прежде чем приступить к самостоятельной сборке такого серьезного оборудования как отопительный котел, любому мастеру необходимо составить детальную схему будущего агрегата. Не стоит делать этого «с нуля» (если вы не инженер-теплотехник с большим опытом работы), лучше взять готовую схему и немного изменить ее в зависимости от ваших требований. Принципиальную схему достаточно легко отыскать в сети. Вот одна из них.

Пример чертежа пиролизного котла на 40кВт

A – контроллер контура котла; B – дверца загрузки; C – крышка зольника; D — дымосос; E – муфта для датчика температурного предохранителя радиусом ½ дюйма; F – патрубок для аварийной линии (при помощи тройника в подающей магистрали необходимо установить предохранительный клапан, который входит в комплект группы безопасности); G – подающая магистраль контура котла KV; H – подвод холодной воды в защитный теплообменник R 3/4; K – подвод горячей воды в защитный теплообменник R 3/4; L – обратная магистраль контура котла KR; M – расширительный бак и патрубок опорожнения.

Готовый корпус пиролизного котла изнутри (пояснения красным шрифтом)

Это схема пиролизного котла Беляева, мощностью 40 кВт. Безусловно, при наличии некоторых инженерных навыков вы можете несколько изменить его конструкцию, но делать это необходимо так, чтобы размер внутренней камеры остался прежним или изменился незначительно.

Важно! Во время пробного запуска самодельного пиролизного котла важно определить его КПД. Проще всего сделать это по состоянию дыма, идущего из трубы. Если дым не имеет запаха угарного газа – КПД вашего котла достаточно высок. Производить проверку необходимо на всем диапазоне рабочих мощностей.

Многие пиролизные котлы предусматривают использование в качестве теплоносителя не воды, а воздуха. В этом случае подача горячего воздуха ведется по трубам, а обратный приток – самотеком по полу. Такой выбор имеет ряд преимуществ. Особенно удобна подобная система отопления в загородных домах, где хозяева бываю только «наездами». Это обусловлено отсутствием риска «размораживания» системы. Да и обеспечивать герметичность труб не нужно.

Установка и требования противопожарной безопасности

Когда котел готов, важно правильно установить его. И речь здесь пойдет не столько о технической стороне вопроса, сколько о правилах противопожарной безопасности. Несоблюдение этих правил повлечет за собой не только значительные штрафы, но и поставит под угрозу здоровье или даже жизнь вашей семьи.

• Отопительное оборудование такого типа необходимо устанавливать в нежилом помещении – котельной.
• Основание под котлом должно быть изготовлено из кирпича или бетона.
• Перед камерами топок должен быть уложен лист металла толщиной 1,5-2 мм.
• Расстояние от стен или предметов мебели до корпуса котла должно составлять не менее 20см.
• В помещении должно быть вентиляционное отверстие площадью не менее 100 см2. Это обусловлено тем, что процесс горения требует постоянного притока свежего воздуха.

Важно! Утеплите дымоход фольгированной минеральной ватой. Дело в том, что охлаждение газов в стволе дымохода приведет к образованию на его стенках конденсата и дегтя, что отрицательно повлияет на его сохранность.

Пиролизная печь как альтернатива котлу

Многие умельцы утверждают, что изготовление такого котла мощностью менее 15 кВт не имеет смысла. А как же быть владельцам маленьких дачных домиков, площадь которых не предусматривает более мощного отопительного оборудования? Возможно, стоит обратить внимание на пиролизную печь. Она во многом напоминаетпиролизный котел — принцип работы такой печи основан на тех же свойствах горения древесины.

Внутренности пиролизной печи (клик для увеличения)

Для изготовления такой печи вам понадобится:

• Керамический кирпич – 400 шт.
• Шамотный кирпич – 100 шт.
• Стальной лист толщиной 4 мм и размером 6х1,5 метра.
• Вентилятор наддува.
• Чугунные колосники – 3 шт.
• Рычажный терморегулятор.
• Дверцы для топочной камеры и поддувала.

Из этих материалов у вас получится печь, мощностью до 25 кВт. Ее будет вполне достаточно для отопления дачного домика, площадью около 60 м2. Если даже этой мощности для вас много, достаточно уменьшить габариты печи.

Видео создания самодельного котла на ВИДЕО

Основной причиной отказа большинства жителей городов и сел от дровяных котлов в пользу газового отопления является длительный период автономной работы последнего. В погоне за удобством мы порой теряем нечто важное, на что долго не обращаем внимания. Тот, кто жил в доме с дровяным отоплением никогда не забудет особого тепла, исходящего от печки, и потрескивания поленьев. Такие мелочи особенно актуальны на даче, куда большинство из нас приезжает в поисках покоя, уединения и общения с природой.

Твердотопливный котел — один из самых распространенных источников отопления во многих регионах страны. Конечно, это не самый удобный способ обогреть дом. Отапливать задание с помощью электрических обогревателей очень дорого, и не каждая семья может позволить оплачивать огромные счета за электроэнергию.

Пиролизные котлы — наиболее экономный и действенный способ для обогрева больших домов. Тем более, что эти котлы считаются «всеядными»: их можно топить дровами, прессованными опилками, обрезками от деревообработки.

Готовый котел стоит довольно много, но если сделать такую печку своими руками, то можно значительно сэкономить средства.

Пиролизное сжигание древесины называют термическим разложением топлива без участия кислорода. При очень высокой температуре и отсутствии притока кислорода горящие деревянные заготовки разлагаются на две составляющие: древесный кокс и пиролизный газ.

После того, как твердое топлива сгорает в топке котла, выделившийся пиролизный газ попадает в камеру для дожига, сгорая в ней, выделяя очень высокую температуру (300 — 800°С). Энергия, образовавшаяся после горения пиролизного газа, поступает через теплообменник к тлеющим дровам, поддерживая процесс тления и выработку пиролизного газа. Благодаря этому круговому процессу, пиролизные котлы имеют очень высокий КПД.

Также стоит отметить, что при высокотемператур ном пиролизном сжигании топлива все вредные примеси преобразовываютс я в генераторный газ и в дальнейшем распадаются при высоких температурах, благодаря чему дым у пиролизного котла не содержит канцерогенов и вредных примесей. Из-за данной особенности допускается сжигать в печах резину, полимеры, обрезки ДСП и ДВП плит. Но, примесей не должно быть более 20%.

Работу пиролизного котла можно разделить на 4 этапа.

1. Первый этап — сушка и разложение древесины на твердые и газообразные компоненты (температура 420 градусов).
2. Второй этап — сжигание пиролизного газа вместе с нагнетаемым вторичным воздухом (температура 600 градусов).
3. Третий этап — продув пламени и возврат тепла (температура больше 1000 градусов).
4. Заключительный этап — отвод продуктов сгорания через дымоход (температура — 160 градусов).

Видео — Принцип работы пиролизного котла

Конструкция пиролизного котла

Конструкция готового пиролизного котла состоит из двух камер сгорания: в верхней без кислорода прогорают сухие дрова, выделяя пиролизный газ. В нижней камере сгорает смешанный с кислородом пиролизный газ, благодаря чему достигаются высокие температуры. Камеры разделены специальной колосниковой решеткой. С помощью вентилятора, нагнетающего вторичный воздух через специальные каналы, можно регулировать мощность отопительного котла.

Полученное тепло нагревает воду, которая находится в теплообменнике. Из теплообменника вода поступает в отопительную систему дома.

Как сделать пиролизный котел своими руками

Готовый отопительный агрегат имеет довольно высокую цену: некоторые котлы стоят более 2000 долларов. Если сконструировать котел своими руками, то экономия составит более 1400 долларов.

Материалы для самодельного котла

1. Металл листовой для внутренних деталей котла, имеющий толщину не менее 0,4 см. Для изготовления котла понадобится 8 м2. Можно сэкономить на толщине металла, использовав для корпуса лист толщиной 0,3 см.
2. Металлическая труба, имеющая диаметр 6 см, с толщиной стенок не менее 3,5 мм. Длина трубы — 8 м.
3. Металлическая труба, имеющая диаметр 16 см, с толщиной стенок 4,5 мм. Длина трубы — пол метра.
4. Огнеупорный кирпич для колосниковой решетки — 15-18 штук.
5. Металлическая труба, имеющая диаметр 3,2 см, толщина стенок — 3,2 мм. Длина трубы — 1 метр.
6. Стальная полоса, имеющая ширину 2 см и толщину 4 мм. Всего требуется 8 метров полосы.
7. Профтруба 6 см ×3 см, имеющая толщину стенок 2 мм. Длина – 1,5 метра.
8. Профтруба 8см×4см с толщиной стенки 2 мм - 1 метр. Стальная полоса, шириной 3 см и толщиной 4 мм - 1,5 метра.
9. Стальная полоса, имеющая ширину 8 см и толщину 5 мм. Нужно 1 метр.
10. Также для сварки конструкции требуется 6 пачек электродов.
11. Для резки и шлифовки металла нужны отрезные и шлифовальные круги.
12. Для создания тяги рекомендуется приобрести вентилятор.
13. Также нужен датчик температуры для регулировки мощности котла.

Существует вероятность того, что в процессе сборки котла понадобятся другие материалы, что существенно не повлияет на стоимость и скорость сборки агрегата.

Инструменты для изготовления котла

1. Дрель.
2. Профессиональная болгарка.
3. Сварочный аппарат постоянного тока.

Видео — Пиролизный котел своими руками, подробная инструкция

Пояснения к схеме

А – контроллер, который поддерживает заданную температуру;

В – дверка загрузочной камеры, в которую помещается твердое топливо;

С – дверка зольника, в котором скапливается зола;

D – дымоход или вентилятор, создающий искусственную тягу;

Е – муфта, в которой располагается датчик температурного предохранителя;

F – патрубок для подключения аварийного клапана;

G – окно для подачи воздуха;

H – подача холодной жидкости в теплообменник;

K – подача горячей жидкости;

L – выход для вторичного воздуха в камеру сгорания;

M – бак с горячей водой и распределителем для подключения к отопительной системе дома.

При изготовлении пиролизного котла рекомендуется придерживаться данной схемы. Этот котел рассчитан на обогрев жилого помещения площадью 100 кв. м. Также при разработке собственной схемы котла важно рассчитать соответствующую мощность для отопления определенного по площади помещения. Оптимальная мощность равняется 1 кВт на 5 м2 отапливаемой площади комнаты.

Требования техники безопасности при установке пиролизного котла в доме

1. Труба, через которую осуществляется отвод дыма, должна возвышаться над крышей здания на 40 см.
2. Все детали дымоотвода должны быть герметично соединены, исключая возможность утечки дыма.
3. Располагать котел нужно в нежилом помещении.
4. Расстояние от агрегата до стены должно быть не менее 70 см.
5. При размещении отопительного прибора рекомендуется устанавливать его по уровню, избегая наклона в сторону.
6. Перед камерами сгорания, на полу помещения должны быть настелены металлические листы.
7. Топить котел больше чем 11 часов в сутки не рекомендуется. Даже металлические детали при постоянных высоких температурах быстро приходят в негодность.
8. Гасить огонь в котле жидкостями запрещено.
9. Нельзя открывать дверцы котла при работе агрегата.

Чем выгоден пиролизный котел

1. Долговременное автономное выделение тепла за счет большой загрузочной камеры и кругового оборота энергии, повышающей КПД.
2. Выделение малого количества вредных примесей в дыму, отсутствие канцерогенов, вредных для здоровья.
3. Использование недорогого по цене топлива: дрова, деревянные обрезки, прессованные опилки, пилеты.
4. Возможность сжигать вредные отходы: полимеры, резину.

Недостатки пиролизных котлов

1. Довольно большие размеры из-за крупной загрузочной камеры.
2. Большая стоимость готового агрегата.
3. Использование только сухого топлива.
4. Подключение к сети вентилятора, который создает и усиливает тягу для кругового оборота энергии.

Конечно, сэкономить средства на установке самодельного отопительного котла — это довольно привлекательно и выгодно. Но, если человек не имеет понятия о том, как проводятся все сборочные и установочные работы, лучше доверить это дело специалистам.