Как сделать пиролизный котёл своими руками
Содержание
- 1 Сложности при сборке котла
- 2 Классификация
- 3 Как работают пиролизные котлы
- 4 Пусконаладочные работы
- 5 Устройство и принцип работы
- 6 Пошаговая инструкция изготовления пиролизного котла
- 7 Технологический процесс
- 8 Реальные преимущества пиролизных отопителей
- 9 Как работают пиролизные котлы
- 10 Достоинства и недостатки пиролизных котлов
- 11 Советы по изготовлению пиролизного котла
- 12 Как сделать пиролизный котёл своими руками
Сложности при сборке котла
При постройке пиролизного котла основная сложность — выбор правильного проекта и материалов. Без понимания процессов, которые протекают в топках, правильно построить котёл невозможно.
Основные ошибки, которые допускают при самостоятельном проектировании:
- Недостаточная футеровка зон сгорания. Шамотный кирпич важен, так как поддерживает постоянную температуру в зоне горения и предохраняет колосник и стенки топки от прогорания.
- Излишний теплосъем. Теплообменник должен улавливать то тепло, которое не нужно для поддержания внутренних процессов в котле. Расположение водяной рубашки рядом с зоной горения недопустимо.
- Несоответствие размеров загрузочной камеры и камеры газификации. Слишком малая камера газификации может привести к зависанию крупных поленьев.
- Неправильный размер или направление воздушных сопел. Смешивание воздуха и пиролизных газов должно быть максимально равномерным.
- Некачественно сделанная регулировка потоков первичного и вторичного воздуха, отсутствие принудительной подачи кислорода. Обязательно ставить либо дымосос или дутьевой вентилятор с регулировкой мощности.
Классификация
Котлы имеют отличия по расположению камер для дожигания газов:
- с верхним расположением;
- с нижним расположением.
Котлы с верхней камерой более громоздкие, требуется больше материала для сборки дымоотвода. Зато чистить их придётся намного реже, ведь частицы от сгоревшего топлива не попадают в камеру для дожигания газов.
В котлах с нижним расположением секции топливо располагается в верхней части, а газы выводятся в нижнюю, и там догорают. Это удобно, но придётся часто удалять мелкие дровяные частицы из камеры утилизации газов.
По энергозависимости котлы бывают:
- без применения электричества: котлы с естественной тягой;
- с принудительной тягой.
Энергонезависимые котлы подразумевают включение в конструкцию высокого дымохода (не менее 5–6 метров) для увеличения тяги и обеспечения достаточного разрежения в отсеке сгорания.
Эффективность обогрева у таких котлов будет несколько ниже, чем у котлов с принудительной тягой.
Устройства с принудительным поддувом оснащаются одним или двумя вентиляторами, которые могут работать в режиме нагнетания воздуха или откачки сгоревших газов.
В некоторых моделях котлов применяется комбинированный способ с участием нагнетающих и отсасывающих газ устройств для увеличения мощности.
Справка! Механизмы, откачивающие отработанные газы, изготавливаются из особых жаропрочных (аустенитных) сплавов, их стоимость значительно выше, чем у нагнетающих вентиляторов.
По способу обогрева:
- Водяного обогрева — к теплообменнику котла подключаются водяные трубопроводы, по которым нагретая рабочая жидкость разносится по различным помещениям.
- Воздушного обогрева — вместо воды используется воздух, получающий тепло посредством того же теплообменника и распространяемый по воздухопроводам. Эффективность ниже, чем у водяного способа, применяется на производственных площадках, складах.
Фото 1. Пиролизный котел с теплообменником, предназначен для водяного обогрева, работает на дровах.
Чертеж: общий вид, рабочий процесс
Вариантов исполнения пиролизного котла много. Наипростейший вид по чертежу устроен таким образом.
- Камера сгорания котла.
- Отсек газификации.
- Секция дожигания газов.
- Колосниковые решётки.
- Теплообменник (входной/выходной патрубки).
- Трубопровод отвода газов (дымоход).
- Отверстия для поддува.
- Дверка в отсек для закладки топлива.
В котел могут быть включены температурные датчики и приборы для контроля и поддержания нормальных режимов работы.
А также аппаратная часть котла для автоматизации функционирования всего отопительного комплекса.
Суть происходящего внутри пиролизного котла характеризуется следующими процессами:
- Поток воздуха извне поступает в отсек газификации с находящимся там топливом.
- Некоторая часть кислорода будет поддерживать процесс горения (тления). Газы, являющиеся продуктами горения, через сопло попадают в камеру сгорания котла и там окисляются в присутствии вторичного кислорода, который поступает вместе с воздухом снаружи.
- Часть пиролизных газов восстанавливается при наличии углерода из топлива до угарного газа и окиси азота, потребляя при этом часть энергии. Смесь проходит в секцию дожигания газов и окисляется там с возвратом отнятой им энергии.
Фото 2. Чертеж пиролизного котла длительного горения, собранное по нему устройство может обогреть большой дом.
Участвующие в реакции пиролиза газовые смеси выводятся наружу через дымоход, минуя при этом теплообменник котла.
Внимание! Так как функционирование пиролизных котлов связано с большим количеством энергии, генерируемой внутри оборудования и возможном выделении разного рода вредных газов, осуществлять самостоятельную постройку котлов рекомендуется только при полном понимании всех физико-химических процессов, возникающих при его работе. Температурные фазы:
Температурные фазы:
- сушка, пиролиз древесины — 450 °C;
- сгорание древесного газа и вторичного воздуха — 560 °C;
- продувание пламени и возврат тепла — 1200 °C;
- отвод оставшихся продуктов горения — 160 °C.
Отличия устройства от обычных котлов
Включая древесину (дрова), специальные топливные брикеты (пеллеты) и отходы, получаемые на производстве. Одно из главных отличий котлов — применение различных видов твёрдого топлива, практически любого вещества, которое может гореть.
Длительность процесса сжигания топлива намного больше, чем у обычных котлов. От 8–10 часов и выше. Есть модели котлов с крупным отсеком для дров, продолжительность непрерывной работы — до 24 часов. Это значит, что пополнение камеры сгорания новыми порциями топлива осуществляется 1–2 раза в сутки.
Важно! За счёт того, что происходит почти полное разложение твёрдых материалов, пирокотлы менее вредны для окружающей среды
Как работают пиролизные котлы
Принцип работы пиролизного котла заключается в генерации горючих газов и из последующего сжигания. Для того чтобы можно было понять, как он работает, следует вспомнить интересный опыт из школьного учебника физика. Там предлагалось заключить немного древесной щепы в стеклянную колбу, заткнутой пробкой с тонкой трубкой. Колба помещалась под горелку, спустя некоторое время в ней начиналась реакция пиролиза. После этого из трубки начинали выходить горючие газы, которые легко поджигались и горели ярким пламенем.
Принцип действия пиролизного котла основан на аналогичной реакции, только в больших масштабах. Здесь задействованы две камеры:
- Камера сгорания – в ней осуществляется предварительный розжиг топлива, после чего дрова находятся здесь в режиме медленного тления, с ограниченным доступом воздуха;
- Камера дожигания – здесь горят продукты пиролиза, рождая тепло, отправляющееся в жаротрубный теплообменник.
Все это хозяйство охлаждается водяной рубашкой.
Изучая принцип работы пиролизного котла, вам может показаться, что эффективность данной методики крайне мала. На самом деле газов выделяется очень и очень много. Если заглянуть в камеру дожигания, мы увидим там мощное ревущее пламя, выделяющее дикое количество тепловой энергии.
Камеры сгорания в пиролизных котлах могут располагаться в любых последовательностях. Например, друг над другом или последовательно, друг за другом. Также встречаются агрегаты, в которых дожигание осуществляется под основной топкой. Регулировка интенсивности горения осуществляется с помощью дутьевого вентилятора или с помощью дверки поддувала. Следует отметить, что диапазон регулировки достаточно большой – при необходимости, пламя может быть потушено практически полностью.
Принцип работы пиролизного котла предусматривает предварительный розжиг древесного топлива. Нам нужно, чтобы дрова хорошо занялись пламенем. Для этого открываются дроссельная заслонка и поддувало, в топку закладывается порция дров с мелкими лучинками для розжига. Поджигаем, дожидаемся появления устойчивого костерка. Теперь наш пиролизный котел готов к полноценному запуску. Производим следующие действия:
Благодаря конструкции пиролизного котла горячий воздух вылетает в дымоход не сразу, а проходит сначала через специальный отсек. Это позволяет системе значительно повысить свой КПД в сравнении с обычными котлами.
- Закрываем дроссельную заслонку;
- Закрываем дверцу поддувала;
- Включаем автоматику;
- Наблюдаем за ростом температуры в системе.
Давайте посмотрим, как работает пиролизный котел внутри – здесь происходит масса интересного. Во-первых, после перекрытия доступа кислорода наше веселое пламя превращается в тлеющие угольки. А во-вторых, после запуска автоматики включается дутьевой вентилятор, продукты пиролиза направляются в камеру дожигания, где начинает бушевать мощное пламя. Такой принцип работы реализуется во всех пиролизных котлах. Различия только в схеме регулировки – где-то за автоматическую регулировку отвечает электроника, а где-то простая механика.
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.
Устройство и принцип работы
Особенность пиролизного котла представляет топка. Она разделена на несколько отделов. Первый предназначен для сгорания древесины, кислорода должно быть недостаточное количество. Второй отдел котла служит для сгорания выделяемого газа. Отделения топки разделяются решеткой – колосником. Основное отличие конструкции — в направлении воздушных масс. Они идут вниз. В пиролизном котле для отопления создано сопротивление, оно мешает воздуху свободно двигаться в выбранном им направлении движения. Следовательно, появляется принуждение с использованием дутьевого вентилятора или отсоса дыма.
Пиролизный котел в разрезе
Если посмотрим на схему пиролизного котла на твердом топливе в разрезе, увидим следующее его устройство:
- внизу камера сжигания, закрываемая нижней дверцей,
- на противоположной стенке от дверки патрубок обратной подачи воды,
- выше находится форсунка и канал подачи вторичного воздуха,
- все это накрывает водный теплообменник,
- в центре находится газифицирующая камера,
- дымоходный канал проходит по всей высоте котла за задней стенкой, он выходит в боров,
- дроссель дымохода отделяет его от канала подачи воздуха, который закрывается верхней дверкой, имеющей назначение: загрузка,
- сверху на котле имеется патрубок подачи воды и датчики температурного режима и контроля давления.
Основной принцип работоспособности пиролизного котла – разложение древесины, используется, при этом, способ термический. В дальнейшем продукт сгорания древесины выглядит как твердый уголь в отоплении и улетучивающийся газ.
Сгорание твердого топлива проходит в камере, куда закладываются дрова и где устанавливается высокий температурный режим. При этом, в ней не должно хватать кислородных масс для полного сгорания древесины. Летучий газ, при попадании во вторую камеру, сгорает при достаточно высоком температурном режиме (выше тысячи градусов). В дальнейшем газ отдаст тепло, переходя в дымоход.
Внутреннюю часть пиролизного котла выкладывают огнеупорным материалом, создавая тем самым отличные условия сгоранию древесины. Обкладывается первое и второе отделение топки.
Перед началом сборки пиролизного котла своими руками, надо изучить его строение на чертежах и схемах. На любом чертеже пиролизного котла основой устройства будут: место для жидкости, обменник тепла, топка.
Чертеж самодельного пиролизного котла
С нуля сделать обогревающую конструкцию под силу не каждому, возникают определенные трудности, поэтому в качестве основы рекомендуют взять котел Беляева. Будет хозяин вносить в него изменения или оставит все как есть, индивидуальное дело каждого, также зависит это от его образования, желания пофантазировать, провести эксперимент. Что останется, безусловно, без изменений, так это объем его пространства внутри.
Схема котла Беляева
Пиролизные котлы на твердом топливе и длительного горения, кроме теплоносителя обогрева в виде жидкости, могут использовать потоки горячего воздуха. Циркуляция потоков горячего воздуха в отоплении также хорошо справляется с обогревом жилья.
Пошаговая инструкция изготовления пиролизного котла
Корпус
- При помощи угловой шлифовальной машинки в соответствии с полученными чертежами подготавливают детали.
- В стенах готовят места под дверцы зольника и для загрузки топлива. Главное при выполнении работ — соблюдение всех требований рабочей документации.
- Для соединения листовых деталей применяют сварочный аппарат.
- После получения готовых деталей полученные швы необходимо их зачистить от окалины. Для этого применяют малую угловую шлифовальную машинку с установленным зачистным кругом.
- После этого приваривают патрубки таким образом, чтобы между швами не оставалось зазоров.
- На задней стенке котла необходимо установить защитный теплообменник.
- После его испытания на предмет протечек можно устанавливать заднюю стенку, выполненную из жаростойкой стали.
- На следующей стадии изготовления печи необходимо установить перегородку, которая будет разделять камеры газификации и сжигания газа, изготовив колосник, сделанный из чугуна.
- Поверх камеры газификации устанавливают воздуховод вместе с заслонкой. Внизу камеры устанавливают воздухопровод. После этого топку сразу отделывают шамотным (жаростойким) кирпичом.
- Отделку выполняют снизу и по бокам.
Для повышения жесткости их усиливают стальным уголком, приваривая его на внутреннюю сторону.
Сборка
Такой котел может быть установлен в нежилом помещении.
Сборку проводят в следующем порядке.
- Присоединяют дымоход.
- После этого к котлу подкрепляют трубы, по которым будет транспортироваться рабочая среда контура отопления.
- Монтаж считают законченным после установки дымового насоса.
Технологический процесс
Прежде чем приступать к расчетам, желательно определиться с подходящей моделью обогревателя:
- какие функции она должны выполнять (только отопление или еще и как домашняя кухня);
- какое топливо наиболее доступно;
- предполагаемое место установки.
Крупные печи позволяют обогреть просторные помещения. Металлические агрегаты мобильны, без труда переносятся с места на место. Кирпичная печь всегда стационарна.
Если эти вопросы решены, можно начинать мастерить пиролизную печь своими руками.
Корпус печи типа буржуйка можно изготовить с нуля, используя стальные листы высокого качества. Проще делать корпус печи в виде прямоугольника с двойными стенками, заполнив проем песком или водой (получится водяной контур). Иной вариант – задействовать имеющуюся стальную емкость типа бочки или газового баллона.
В случае кирпичной постройки понадобятся навыки мастера кладки.
В любом случае придется делать две камеры сгорания. Одна – топочная, где перерабатывается твердое топливо, во второй сгорают продукты переработки, вступая в контакт с воздухом. Между камерами устанавливают колосники. Дымоход желательно делать съемным, так его проще чистить.
Габариты будущей установки зависят от требуемой мощности. Основной элемент – топочная камера. При вычислении ее объема исходят из скорости сгорания предполагаемого топлива и его массы. Коэффициентом загрузки принято считать 0,63 (на который делят массу топлива).
Предположим, нужно создать металлическую печь. Понадобятся следующие материалы:
- стальные листы марки cт. 20 толщиной 4 мм (раскройку лучше доверить специалистам);
- стальные уголки с одинаковыми полками 4х50 мм;
- стальная арматура сечением 8 мм;
- труба диаметром 60 мм для поддувала;
- трубы 120 мм для дымохода;
- полтора десятка кирпичей.
Также для работы нужны инструменты:
- аппарат для сварки с набором электродов;
- болгарка, дрель;
- строительные уровни, рулетка, карандаш;
- молоток.
Самостоятельное создание с нуля
Чтобы смастерить пиролизный котел своими руками, нужно подобрать подходящий чертеж, на котором понятно и подробно поясняются конструкторские особенности и принцип действия агрегата.
В подготовленном месте собирают кирпичное основание, достаточно просторное, чтобы вместить всю печь. Расстояние нагревателя от ближайших стенок – 80 см и более. Желательно, чтобы и пол вокруг имел пожаробезопасное покрытие.
Сначала делают каркас: из уголков мастерят вертикальные стойки, которые скрепляют горизонтальными, затем соединяют с помощью сварки.
Каркас обшивают раскроенными листами, образуя стенки. На лицевой стороне готовят два отверстия:
- через одно будет загружаться топливо;
- через другое выгребается зола и прочие продукты горения.
Отверстия перекрывают навесными дверцами. Изнутри, в месте, где смыкаются две камеры, приваривают уголки – подставку для колосниковой решетки и поддона перфорации.
Поддувало монтируют в боковой стеночке на верхней границе топки. Его обязательно снабжают заслонкой. Делают это по следующей схеме:
- Сверлят в трубе отверстие.
- Вставляют арматуру на 8 мм – ось заслонки.
- К оси внутри трубы приваривают диск из стали, совпадающий по диаметру с поддувалом.
- Выходящий наружу кусок арматуры изгибают, превращая в рукоятку.
- Ручке желательно обеспечить надежную фиксацию, чтобы заслонка не вращалась сама по себе.
Сборку осуществляют начиная с днища. Уже в крышке делают отверстие под дымоход, вваривая подходящую трубу с углом поворота в 90°. На трубе приваривают горизонтальный боров, который будет тормозить отход газов из камеры дожига, давая им возможность полностью выгорать. Завершается боров еще одной заслонкой, сделанной по той же схеме, что и для поддувала.
Далее осуществляется обвязка котла.
Реальные преимущества пиролизных отопителей
Перечислим плюсы газифицирующих котлов, декларируемые продавцами, а потом отсеем откровенные байки:
- пиролизные источники тепла являются полноценными газогенераторами, выделяющими горючий синтез-газ;
- агрегаты очень экономичны и экологичны благодаря высокому КПД;
- котлы полностью сжигает уголь и дрова, практически без остатка;
- длительность горения – свыше 10 часов (самый скромный показатель – 8 часов).
Первое заявление чересчур смелое. Вспомним: интенсивный пиролиз начинается от сильного нагрева и недостатка кислорода, а что происходит в котле? Вентилятор нагнетает воздух в топку с избытком, никакого тления нет. Синтез-газ, конечно, выделяется, но прямое сжигание топлива тоже присутствует.
Слева показан факел пламени в отсеке дожига при работе котла, справа – огнетрубный теплообменник (вид сверху)
Разберем остальные преимущества:
- Утверждение насчет экономичности и экологичности – не сказки. За счет приличного КПД котел лучше осваивает энергию топлива и выбрасывает в атмосферу гораздо меньше токсичных соединений – оксида азота и угарного газа. При 1 условии: рекомендации по режиму работы и влажности дров полностью соблюдаются.
- Причины более полного сжигания – сухие дрова и принудительное нагнетание воздуха. Если заложить в традиционный турбированный котел брикеты из опилок или сухую акацию, то зольный остаток тоже будет нулевым. Много легкого пепла попросту выдувается вентилятором в дымоход. Значит, указанный факт преимуществом не является.
- Длительность горения зависит от 2 факторов: КПД и вместительности топливного отсека. По эффективности твердотопливные котлы проигрывают пиролизным на 10%, это небольшая прибавка к продолжительности работы. Главный фактор – объем камеры сгорания, если он достигает 80 л и более, дрова прогорают за 6–8 часов.
Также много небылиц рассказывается об экономичном режиме тления, который в пиролизных агрегатах попросту отсутствует. В инструкции по эксплуатации «Атмос DC15E» так и написано – уменьшение интенсивности пламени ведет к снижению эффективности и повышению расхода топлива.
Новейший теплогенератор «Атмос» пиролизного типа на выставке «Акватерм–2019»
Как работают пиролизные котлы
Процесс горения пиролизного котла, в отличие от обычных твердотопливников, происходит в двух камерах: нижней и верхней. Это обуславливает разделение процесса сгорания вещества на 2 стадии:
- Стадия нижней камеры. В ней происходит сгорания твердого топлива с выделением пиролизных газов. Необходимым условием для этой стадии является ограниченный доступ кислорода;
- Стадия верхней камеры. Это стадия сгорания газов, которые выделились при горении топлива. Этот процесс, напротив, проходит при повышенном притоке кислорода.
Работа с котлом начинается с закладки топлива на колосник нижней камеры, розжига и герметизации путем закрытия дверцы. Горение вызывает принудительную тягу, при этом запускается процесс затяжного обугливания твердого топлива. Это происходит при температуре от 200 градусов с ограниченным доступом кислорода. Газы, выделяющиеся при этом, называются пиролизными, они не просто выпускаются в атмосферу, но попадают в специальную камеру.
В эту же камеру подается воздух, который нагревается по пути до нужной температуры, чтобы вступить в окислительную реакцию с пиролизными газами. До 90% частичек летучих веществ сгорают, выделяя тепло, часть которого возвращается в место горения топлива, поддерживая тем самым необходимую высокую температуру.
Выходящий в трубу дым содержит минимум вредных веществ, что дает повод говорить об экологичности пиролизных котлов. В отличие от котлов по типу тления вроде булерьяна, которые выделяют копоть, пиролизник безопасен для окружающей среды.
Водяной контур огибает практически все горячие поверхности, забирая на себя максимум тепла. Так, дымовые газы на выходе имеют температуру всего 150 °C, что свидетельствует об эффективной теплоотдаче при контакте с теплоносителем системы.
Материалы теплообменника и КПД
Показатели КПД, заявленные производителями пиролизных твердотопливников, лежат в районе 85%. Многое зависит от материала, который использован при изготовлении теплообменника:
- Чугунные теплообменники дают высокие показатели КПД, а также обладают износостойкостью. Правда, существует некоторая опасность повреждений при подаче в обратку холодной воды – теплообменник из чугуна может просто треснуть;
- Стальные теплообменники в плане чувствительности к резким скачкам температуры воды стойки. Но сталь подвержена коррозии, неминуемо образующейся с течением времени от воздействия конденсата.
Это интересно: Газовый обогреватель на баллонном газе — цены и характеристики лучших моделей
Достоинства и недостатки пиролизных котлов
Теперь вы знаете, в чем заключается принцип работы пиролизного котла. Фактически это газогенераторная установка, дающая большое количество тепловой энергии. Если сравнивать теплотворность древесины в прямом сгорании и в пиролизном, то во втором случае она на 10-15% выше. Благодаря этому снижаются расходы на топливо. Давайте рассмотрим основные достоинства пиролизных печей, вытекающие из их принципа работы:
В зависимости от конструктивных особенностей камера дожига может располагаться как под, так и над топкой загрузки топлива. В плане производительности оба варианта практически равнозначны.
- Экономичность – возможность экономить топливо очень важна, ведь полный грузовик дров стоит довольно дорого;
- Повышенное тепловыделение – принцип работы пиролизных котлов позволяет извлечь из килограмма поленьев больше энергии, чем при их прямом сгорании;
- Длительная работа от одной закладки дров – позволит спокойно заниматься домашней работой, а не сидеть у пиролизного котла, чтобы заложить в его ненасытную топку очередную порцию поленьев;
- Экологическая чистота – благодаря горению при максимальной температуре, снижается количество вредных выбросов в атмосферу;
- Возможность регулировки интенсивности горения в довольно больших пределах – обеспечивает более точный температурный контроль;
- Легкость в обслуживании – пиролизные котлы снабжаются дверками для доступа в камеры сгорания и дожигания, а также для доступа к зольнику;
- Повышенный КПД – для некоторых моделей он составляет до 90%. Такой показатель характерен разве что для газовых агрегатов, да и то не для всех;
- Возможность обогрева зданий большой площади – для этого выпускаются пиролизные котлы повышенной мощности. По своему принципу работы они мало чем отличаются от своих маломощных собратьев.
К сожалению, не обошлось и без недостатков:
- Внушительные размеры – даже самые маломощные пиролизные котлы отличаются своими габаритами. В них большие теплообменники и сразу две камеры сгорания + зольник. Кроме того, в оборудовании нередко присутствуют водяные рубашки, служащие для их охлаждения – их толщина составляет до нескольких сантиметров;
- Повышенные требования к дровам – при использовании сырых дров генерация продуктов пиролиза может быть затруднена. Поэтому поленья для пиролизных котлов должны храниться в сухом месте, иначе работа оборудования будет отличаться низкой стабильностью – пары воды помешают нормальному протеканию реакции пиролиза;
- Высокая стоимость – даже при самостоятельной сборке затраты будут высокими, ведь для этого потребуется хорошее листовое железо. Стоимость заводских образцов составляет от 50-60 тыс. рублей и выше, в зависимости от мощности;
- Отдельные модели требуют подключения к электросети – их принцип работы заключается в использовании электронного управляющего модуля, который управляет работой дутьевого вентилятора. Для обогрева зданий без электрификации используются пиролизные котлы с механическим управлением – они обладают все тем же принципом работы.
Советы по изготовлению пиролизного котла
При изготовлении этого оборудования необходимо строго соблюдать требования рабочих чертежей, а сами работы выполнять с использованием качественного инструмента.
Так как при работе будет использоваться шлифовальная машина, при обработке сварных швов необходимо использовать средства индивидуальной защиты: очки, перчатки, респиратор.
Все работы должны выполняться с соблюдением требований техники безопасности и охраны труда.
По окончании работ на поверхность готовой печи имеет смысл нанести защитное покрытие, предохраняющее печь от коррозии.
При изготовлении или приобретении готового дымохода необходимо обратить внимание на то, чтобы он был изготовлен с минимальным количеством колен. Это облегчит прохождение продуктов сгорания.
Котел, работающий с использованием пиролиза, должен быть установлен на твердое основание
Под него необходимо установить простой фундамент, который не надо заглублять. Довольно залить ровную площадку из бетона.
Как сделать пиролизный котёл своими руками
Технологический процесс изготовления котла пиролизного принципа действия включает выполнение слесарных и сварочных работ.
Необходимые материалы и инструмент
Для изготовления качественного агрегата необходим опыт в работе со следующими инструментами:
- аппарат электросварочный;
- дрель электрическая;
- угловая шлифмашина;
- набор слесарных инструментов — угольник, уровень.
Потребуются материалы и комплектующие:
- металл:
- листовой, толщина 4 мм, 7,5 м²;
- труба — 8 м (диаметр 57 мм, толщина стенки 3,5 мм);
- полоса сталь (толщина 4 мм, ширина 20 мм) — 7,5 мп;
- полоса сталь (толщина 4 мм, ширина 30 мм) — 1,5 мп;
- полоса сталь (толщина 5 мм, ширина 80 мм) — 1 мп;
- шамотный (огнеупорный) кирпич — 15 шт;
- профтруба 60×30 (толщина стенки 2 мм) — 1,5 мп;
- профтруба 80×40 (толщина стенки 2 мм) — 1 мп;
- круг отрезной d 230 — 10 шт.;
- круг шлифовальный d 125 — 5 шт.;
- электроды — 5 пачек;
- датчик температуры.
Им автоматически выполняются манипуляции с заслонкой: открытие (для увеличения температуры горения) и закрытие (при достижении температурой максимального значения)
Температурный датчик — это механическое устройство контроля количества воздуха, проходящего в камеру сгорания.
Продуктивность работы котла зависит от функционирования дымоотводящей трубы. Для обеспечения хорошей тяги дымоотвод должен соответствовать требованиям качества:
- высота не меньше 5 метров;
- хорошее утепление;
- отсутствие резких изгибов;
- отвод конденсата;
- простой доступ для чистки.
Чертежи и схемы устройства
Пиролизный котёл без принудительной вентиляции имеет наиболее простую схему. Энергонезависимость конструкции удешевляет эксплуатацию агрегата.
Схема пиролизного котла с естественным дымоотводом имеет вид:
Для повышения высокого КПД некоторые конструкции имеют двойные стенки основания
Котёл состоит из трёх основных камер:
- загрузочная, служащая для заброса топлива;
- камера дожига, куда подаётся вторичный воздух;
- теплообменник, выходящий в трубу.
Горение сырья направляет поток газа сверху вниз. При подаче воздуха под колосники в массив шамотного кирпича происходит дожиг горючих газов. Продукты распада уходят через теплообменник в дымоотвод. Регулировка тяги выполняется термодатчиком на выходе из котла с помощью цепочки, связанной с заслонкой подачи вторичного воздуха.
Подробную деталировку с размерами и допусками можно взять в стандартном чертеже:
A — контроллер контура котла; B — дверца загрузки; C — крышка зольника; D — дымоотвод; E — муфта для датчика температурного предохранителя; F — патрубок предохранительного клапана; G — подающая магистраль контура; H — подвод холодной воды в теплообменник; L — обратная магистраль контура котла; M — расширительный бак
Пошаговая инструкция изготовления агрегата
Изготовления пиролизного котла своими руками разделяется на этапы:
- Согласно чертежу выполняется разметка и нарезка деталей для корпуса. После «прихватывания» элементов производится контрольный замер, затем делаются сварочные швы. Установленные на свои места задняя панель и боковые стенки свариваются с двух сторон, зачищаются, обрабатываются сварочным герметиком.
- Производится монтаж труб теплообменника.
- После наваривания внешней стенки и обечаек дверок устанавливается механический регулятор контроля теплоносителя.
- Дымоход собирается наращиванием трубы Последующую часть нужно вставлять внутрь предыдущей, чтобы конденсат не попадал на внешнюю сторону. Готовая конструкция окрашивается огнеупорной краской.