Режимы работы пиролизного котла
Розжиг
На этом этапе нужно, чтобы шибер находился в открытом состоянии. Продукты горения движутся непосредственно в дымоход
Рабочий режим
Устройство работает при закрытой заслонке, обеспечивая, таким образом, протекание процесс пиролиза. Создание тяги в газоходе достигается принудительным образом или естественным путем.
Догрузка топлива
В этот момент шибер закрыт, но тяга в газоходе еще присутствует на протяжении некоторого времени. Процесс пиролиза не заканчивается. Догрузка топлива должна осуществляться как можно быстро, так как в противном случае оно может просто сгореть.
Принцип работы
Преимущества и недостатки самодельных котлов
Все большую популярность приобретают дровяные котлы длительного горения, изготовленные своими руками, причиной тому являются очевидные достоинства таких агрегатов:
- Продолжительность работы от одного заполнения топки дровами в 2 раза больше, чем у традиционных котлов, а от 1 загрузки угля – в 3 раза.
- Простота конструкции позволяет изготовить котельную установку самостоятельно, что выйдет намного дешевле заводского аналога.
- Возможность усовершенствования конструкции. Например, «законодатель мод» в этом направлении, бренд STROPUVA указывает в технических характеристиках рабочее давление в 1.6 Бар. Это невысокий показатель, усилив конструкцию, можно изготовить своими руками котел на твердом топливе рабочим давлением до 3 Бар.
- Нетребовательность к виду топлива. В камеру сгорания можно класть дрова, уголь, опилки и прочие горючие отходы. Главное, обеспечить к нему доступ воздуха. К влажности древесины также нет особых требований.
Мастера–умельцы несколько упростили конструкцию, чтобы самодельные котлы длительного горения на угле или дровах можно было изготавливать в домашних условиях. Изменение касается способа подачи воздуха в топку. Складывающаяся телескопическая конструкция довольно сложна в изготовлении и требует дополнительных затрат.
Вместо нее ставят стальную трубу, длина которой на 300—500 мм больше высоты топки, приваривая в конце «блин» и рассеиватели воздуха. Другой конец просто торчит из крышки котла, на нем делают воздушную заслонку для регулировки подачи воздуха, поворачиваемую вручную. Вентилятор для нагнетания не используется, горение происходит за счет естественной тяги. Изменения в конструкции можно проследить, изучив чертежи котлов на твердом топливе, сделанных своими руками.
Недостатки самодельных котлов длительного горения во многом повторяют недоработки в конструкции заводских агрегатов. Но есть пути для их исправления:
Трудности в изготовлении цилиндрического корпуса. Без вальцовочного станка или хотя бы трубогиба очень сложно сделать круглый корпус из листового металла. Как вариант, мастера применяют для топки баллоны из-под пропана или трубы соответствующего диаметра. Это прибавит веса конструкции, поскольку стандартные трубы больших диаметров имеют толщину стенки от 5 мм. Для изготовления водяной рубашки лучше применить тонкостенные трубы.
Заводские котлы длительного горения затруднительно разжечь, загрузив камеру сгорания на четверть. Не всегда требуется длительная работа агрегата, иногда нужно немного протопить дом. Корпус котла круглый и высокий, через дверцу для загрузки очень непросто наполнить топку на четверть и разжечь. В самодельных агрегатах можно предусмотреть дополнительную дверцу посередине, не забывая о ее качественной герметизации.
В силу особенностей конструкции дровяные или угольные котлы длительного горения не рекомендуется загружать топливом «на ходу», надо дождаться полного сгорания предыдущей порции. Если во время работы поднять груз и открыть дверцу для закладки дров, то из нее повалит дым прямо в помещение. Вам придется закидывать дрова по-быстрому и кое-как, это неприемлемо. Недостаток лечится установкой теплоаккумулятора, который специалисты рекомендуют включать в обвязку любого твердотопливного котла.
В верхнем положении труба подачи воздуха самодельного котла будет торчать на высоту, равную высоте топки. Это следует предусмотреть, выбирая место для размещения водогрейной установки.
Топливо
Топливом для пиролизных котлов является древесина длиной 400-450 мм и диаметром в пределах 100-250 мм. Размеры топливных брикетов – 30х300мм. Опилки и мелкие древесные отходы можно сжигать вместе с дровами, однако их не стоит брать больше 30 процентов от объема загрузочной камеры. В таких котлах можно сжигать древесину, влажность которой доходит до 40%.
Топить пиролизные котлы лучше более сухой древесиной, тогда аппарат будет работать на максимальной мощности и срок его службы возрастет. При сгорании 1 кг дров с содержанием влаги 20% теплота сгорания составляет 4 кВт/час, а дерево с содержанием воды 50% характеризуется теплотой сгорания всего 2 кВт/час на 1 кг дров.
Иными словами, теплотворная способность топлива напрямую зависит от содержания воды в дровах: с увеличением объема воды в древесине ее полезное энергетическое содержание значительно снижается, а расход брикетов при этом увеличивается вдвое.
Принцип работы пиролизного котла
Химический процесс разложения древесины под высокотемпературным воздействием (от 200 до 800 °С) с ограниченным доступом кислорода называется пиролизом
Действие пиролизного котла основано на принципе сухой перегонки. Нагревание дров при недостатке кислорода приводит к образованию древесных кокса и газа. Полученный газ при смешивании с кислородом возгорается. Одновременно происходит взаимодействие и с углеродом. Продукты сгорания, выходящие из котла, содержат уменьшенное количество вредных веществ. Твёрдая часть древесины, сгорая, выделяет тепловую энергию.
Пиролизный эффект можно получить от сжигания топлива различных видов:
- дрова (бруски размером не более 450×250 мм );
- измельчённые ветки;
- брикеты;
- опилки;
- пеллеты (древесные гранулы);
- торф;
- кокс;
- уголь.
Древесина — наиболее эффективный вид топлива, выдающий большое количество пиролизного газа. К дровам можно подмешивать ветки и опилки в размере, не превышающем 25% общего объёма, для сохранения КПД (коэффициента полезного действия) на высоком уровне.
Отличием устройства пиролизных котлов от традиционных выступает наличие двух топочных камер: топливной (газификации) и сгорания.
В результате происходит образование древесного угля и газа, сопровождающееся выделением большого количества тепловой энергии
Конструкции пиролизных котлов отличаются в зависимости от способа подачи воздуха: естественный, использующий тягу дымохода, и принудительный, нагнетающий воздух вентилятором.
В установках с естественной тягой вторичная камера расположена над главной топкой и поток воздуха проходит снизу вверх. При искусственной тяге наоборот: главная топка — под вторичной камерой и направление воздуха — сверху вниз.
Для чего он необходим
Пиролизные котлы становятся всё более популярными из-за роста стоимости других энергоносителей. Отопление помещений обходится всё дороже. Дрова — самый дешёвый вид топлива для традиционных котлов, но их требуется много.
Использование дополнительной энергии от сгорания газа, выделенного при пиролизе древесины, позволяет получить значительно больше тепловой энергии.
По сравнению с котлами, работающими на других видах топлива, устройства пиролизного принципа действия имеют следующие преимущества:
- снижение расхода воздуха на процесс горения газа;
- меньшее количество отходов — сажи и пепла;
- уменьшение в 3 раза выделения вредных веществ и компонентов;
- увеличение времени работы котла (временной промежуток между загрузками топлива (до 12 часов);
- возможность регулировки производительности котла в пределах 30–100%;
- облегчение процесса управления сгоранием пиролизного газа.
Изготовление пиролизного котла своими руками
Чаще домашние мастера используют популярную схему Беляева, доступную для реализации. Ее мощность 25 кВт. Следует подготовить стальные листы, разложив их на столе. Берут чертеж и наносят размеры на металл, делая это очень тщательно, чтобы не было малейшего отклонения от параметров. Затем болгаркой нарезают заготовки.
Работу начинают с топок. Их основа – боковые стенки, одинаковые слева и справа, которые соединяются спереди листом металла. В нем предварительно прорезают прямоугольные отверстия, в которые будут установлены дверцы. Нижняя предназначена для обслуживания камеры сгорания газа, а верхняя – для загрузки топлива. Размеры конструкции представлены на чертеже:
A – приборы контроля; B – загрузочная дверца; C – зольниковая крышка; D – дымосос; E – муфта для подсоединения температурного датчика ½ дюйма; F – патрубок аварийной линии (устанавливается предохранительный клапан); G – подача теплоносителя; H – подвод холодной воды, R ¾; K – подвод горячей воды; L – обратная магистраль; M – расширитель.
Со всех сторон камеры закрываются листами, которые соответствуют внешним габаритам топок. До окончания монтажа внутренних частей их не приваривают. Для руководства дальнейшим процессом предлагается пошаговая инструкция.
Двухкамерную топку дополняют воздуховодами. Применяют профильную трубу 60×30 или для удобства металлический швеллер. Внутри по всей площади высверливают небольшие отверстия.
Ниже в топочной камере на поперечной стенке приваривают патрубок для вторичной подачи кислорода. Дальше приступают к теплообменнику в такой последовательности:
- на листе металла делается разметка для двух заготовок;
- в них сверлятся отверстия 60 мм;
- нарезаются трубы диаметром 57 мм необходимой длины;
- их концы вставляют в дыры на одном листе и обваривают;
- аналогично поступают с другой стороной.
По верхнему уровню теплообменника рядом устанавливается заслонка дымохода. Она оснащается рукояткой с возможностью фиксации в любом положении. В торец корпуса ввариваются куски листового металла для подсоединения дымовой трубы.
Внутреннее пространство камер сгорания футеруют шамотным кирпичом. Его разрезают алмазным кругом по размерам, часть – под углом, плотно подгоняют по месту. Внутренние работы закончены, можно приваривать заднюю стенку, верхнюю и нижнюю.
Основной этап сборки пиролизного котла завершен. При желании устанавливают вентилятор. Конструкцию обрабатывают – убирают окалину от сварки, подчищают швы, подправляют неровности. Из более тонкого металла (3 или 4 миллиметра) делается внешний кожух. Для монтажа рекомендуется применять уголки. Они соединяются сваркой через отверстия в листах, которые предварительно сделаны по краям. Перед пуском проверяют герметичность водяной рубашки. Ее наполняют водой и накачивают воздух с избыточным давлением. Некачественные швы протекут.
Создаём пиролизный котёл
Разбор схем и чертежей
Чтобы создать пиролизный котёл своими руками, важно тщательно изучить схемы и чертежи. Именно по ним вы сможете подобрать конструкцию и максимально точно определить количество нужных для строительства материалов
На схеме и чертеже пиролизного котла отображены основные элементы, без которых невозможно построить конструкцию своими руками:
На схеме и чертеже пиролизного котла отображены основные элементы, без которых невозможно построить конструкцию своими руками:
- регуляторы,
- дымовые каналы,
- отверстия для воздуха,
- трубы для подачи воды,
- трубы для отвода воды,
- камера сгорания,
- вентилятор.
Очень важно при изготовлении пиролизного котла своими руками придерживаться чертежей и схем. Дело в том, что это сложное устройство, в котором будут происходить высокотемпературные процессы
Поэтому малейшая ошибка может обратиться аварийной ситуацией
Поэтому малейшая ошибка может обратиться аварийной ситуацией.
Для частного дома будет достаточно пиролизного котла, мощность которого составляет 40 кВт. Не стоит стремиться к большой мощности. Дело в том, что в таком случае конструкция становится значительно сложнее. Мало того, конечная стоимость также увеличивается.
Выбор мощности пиролизного котла, который вы собираетесь создать, влияет на размер ключевых деталей на чертеже или схеме. От правильного подбора размеров зависит нормальное функционирование устройства.
Совет. Если вы владелец маленького домика, то можно остановить свой выбор на котле с мощностью в 30 кВт. Этого будет более чем достаточно.
Инструменты, необходимые для изготовления котла своими руками
Чтобы своими руками сделать конструкцию, работающую на основе пиролизной реакции по чертежам и схемам, необходимо запастись некоторым инвентарём. Для воплощения задумки в жизнь, вам понадобятся следующие материалы и инструменты:
- болгарка,
- сварочный аппарат,
- шлифовальные круги,
- электрическая дрель,
- электроды,
- трубы различного диаметра,
- полосы стали,
- термодатчик,
- вентилятор,
- металлические листы.
Это базовый набор, который необходим, чтобы создать пиролизную систему своими руками по схемам и чертежам. Конечно же, в процессе работы может возникнуть необходимость в дополнительных инструментах и материалах.
Внимание. Толщина стали для корпуса должна быть 3 мм, а лучше 4
Тонкости сборки
После того как вы выберите подходящую схему, можно будет приступить к сборке. При этом необходимо придерживаться следующих рекомендаций:
Отверстие, через которое в топку будут попадать дрова и брикеты должно располагаться немного выше, чем у обычных твердотопливных конструкций. Не забудьте про ограничитель. Его главная задача — это контролировать количество воздуха. Для его создания нужна семидесятимиллиметровая труба в сечении. Её длина должна быть больше корпуса. К ограничителю приваривается диск. Элемент должен быть выполнен из стали. Место приваривания — низ конструкции. В результате у вас получится зазор в 40 мм. Чтобы установка ограничителя стала возможной необходимо сделать дырки в соответствующих местах крышки. Лучшей формой для отверстия, через которое будут загружаться дрова является прямоугольник
При этом важно не забыть о дверце. Она должна иметь специальную накладку для лучшей фиксации. Также в конструкции необходимо предусмотреть отверстие, через которое будет удаляться зола
Трубу для теплоносителя нужно сделать с изгибом
Также в конструкции необходимо предусмотреть отверстие, через которое будет удаляться зола. Трубу для теплоносителя нужно сделать с изгибом
Это позволит повысить отдачу тепла.
Ещё одним важным элементом согласно любой схеме и чертежу является вентиль. С его помощью вы сможете контролировать количество теплоносителя, поступающего внутрь. Поэтому лучше всего расположить его в удобном и легкодоступном месте. Сам алгоритм создания пиролизного котла своими руками по чертежам вы можете увидеть на видео внизу.
После сборки огромное значение имеет первый запуск. Лишь после того, как вы убедитесь, что в продуктах горения нет угарного газа, можно будет утверждать, что всё сделано правильно. Для этого лучше использовать специальное оборудование.
Создать котёл, работающий на основе принципа пиролиза можно своими руками. Но перед тем как начать работу необходимо написать проект. Основную роль в нём будет играть рисунок со схемой изделия и размерами.
Обсудить статью на форуме
Своими руками
Ниже представлено 25-минутное видео проектирования и изготовления своими руками пиролизного котла. Автор поэтапно описывает процесс сборки, а также рассказывает о трудностях, с которыми пришлось столкнуться.
Возможные ошибки:
Не тот сплав. Самой частой ошибкой, характерной, кстати, не только для самодельных моделей, является использование наиболее дешевых материалов из черных металлов. Они не относятся к категории жаропрочных материалов, что в конечном итоге приводит к прогоранию конструкции и сложному, а то и просто невозможному ремонту
Необходимо осторожно подходить к выбору марки стали, использовать специальные жаропрочные сплавы. Например, 20Х23Н18 и ему подобные
Малая толщина стали
Еще одна ошибка – неверно подобранная толщина стального листа. Этот параметр определяют исходя из распределения температур по котлу, но минимальное значение – около 5 мм. Чем толще, тем дороже, но тогда котел и проработает дольше.
Чертежи
Аттракцион неслыханной щедрости – иначе и не назовешь! У нас вы можете скачать чертежи пиролизных котлов совершенно бесплатно. Это позволит вам при желании собрать сердце отопительной системы у себя на заднем дворе или в гараже.
- .
- ;
Смотрите примеры графических материалов на изображениях ниже.
У вас также есть уникальная возможность заказать комплект чертежей на одну из моделей по весьма привлекательной цене. Конечно, это вариант для тех, кто собирается изготовить котел своими руками не только для себя, но и на заказ. Для связи используйте форму, представленную ниже.
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.
Всем привет, с Вами снова Складий ! На днях установил систему длительного горения фирмы В Polster c-11
Любителям наглядности и моих видео сюда :
Итак, предлагаю сразу разъяснить как оно работает на собственном примере. Включаю систему, разжигаю ведро дров. После того как прогорели дрова, на раскаленные угли, я закладываю полную топку угля (4 ведра). Благодаря вентилятору котел не потухнет, вентилятор продует угли и тяга будет 100%. Далее выставляю температуру и иду по своим делам. Систему настроил так: вентилятор 75 ватт, 120мм работает на 30% оборотов (этого хватает для плавной работы, на 85% чуть не спалил дверцы и колосники).
Вентилятор раздувает топливо, на 30-ти градусах включается насос, дует до тех пор, пока температура в трубах не начнет приближаться к заданной на контролере (допустим 60), при 57 обороты плавно уменьшаться, пока она не станет 60 (что бы не было эффекта инерции это все настраивается). При достижении заданной температуры вентилятор отключится, и воздушная заслонка в нем практически перекроет подачу воздуха в котел. Нет дыма без огня, а огня без кислорода =) Поэтому котел перейдет в режим тления, после чего насос, гонящий воду, поможет радиатором отдать тепло в помещение, температура системы упадет, включится вентилятор, система перейдет в активное горение и станет снова раздувать его. И так по кругу. После того, как с включенным вентилятором температура упадет ниже 30 градусов (настраивается), система поймет что закончилось топливо, даст звуковой сигнал и отключит насос и вентилятор.
Контроллер с вентилятором выглядят вот так :
Также присутствует датчик температуры воды в системе, и выход на циркуляционный насос. О насосе я писал в прошлом посте, если собираетесь ставить — го читать https://pikabu.ru/story/ustanovka_tsirkulyatsionnogo_nasosa_…
У системы много функций и регулировок, более подробную информацию о данной системе легко найти в интернете.
Собственно, некоторые важные моменты опишу тут, остальное — в видео .
—О выборе вентилятора: выход на вентилятор 220вольт, то есть можно установить более дешевый вентилятор, например для вентиляции:
Жаль только заслонка там не стоит, но есть заслонки для вентиляции. Короче, кто хочет экономить и есть голова, сам придумает как (можно еще вентилятор от автомобильной печки поставить)
—Не прожгите котел! Настройте обороты вентилятора, ибо он разгоняет угли до температуры, которая может привести в негодность ваш котел. Лучше пусть будет плавнее, но безопаснее, согласны ?
—Проверьте систему на закипание. Порой свет отключают. Котел перейдет в режим тления, но не закипит ли он без насоса? Испытайте систему в таком режиме, под бдительным контролем.
Вот, собственно, и все. Возможно забыл о чем то в видео, ищите в комментах ) И пишите что думаете об этом)
Друзья, еще не зима, но результаты уже такие :
— 2,5 ведра антрацита (10л ведро) горят более 13-ти часов, при температуре системы 55град, и среднесуточной температуре за окном в +8 градусов;
— 4 ведра антрацита горели более 24-х часов.
В процессе горения закладка топлива дает усадку, что дает возможность загрузить еще топлива. Также можно раз в сутки вычищать золу, чтобы в топочной камере стало больше места. Таким образом, можно поддерживать горение фактически неограниченное время. У меня получалось более 2-х суток. Возможно было бы и больше, но я там просто не живу.
Спасибо за внимание, подписывайтесь на меня, я погнал делать что то новое ! Удачи в ваших делах, пока !
220
Ранее для обогрева домов чаще всего использовались печи. Но из–за своей затратности и малой продуктивности спрос на них упал. Им на замену пришел котел. Топливо, которое используется для работы котла – дрова, потому что они более экономичны.
На сегодняшний день производитель предлагает большой выбор для покупки. Есть и разные виды котлов. Например, газогенераторные котлы в Украине очень популярны и востребованы.
