Пиролизный котел своими руками: основные сведения о конструкции, материалах и инструментах

Решение проблемы отопления загородного жилого дома или дачи может быть различным. Далеко не всегда в этом помогут традиционные источники – газ и электроэнергия: их просто может не быть рядом или стабильность снабжения оставляет желать лучшего. Приобретение готового твердотопливного котла требует немалых денег. Поэтому многих интересует вопрос о том, как можно соорудить пиролизный котел своими руками. В качестве топлива он позволяет использовать дрова или отходы древесной промышленности, а также твердотопливные паллеты, изготавливаемые из древесной коры, стружки, хвои, сена и сельскохозяйственных отходов. Но прежде, чем приступить к работе, следует узнать все о пиролизе.

Видео-обзор работы пиролизного котла

Что такое пиролиз

По сути, этот процесс является сухой перегонкой. Сухая древесина при температуре в пределах 200 – 800 °С и в условиях дефицита кислорода превращается в древесный кокс с выделением пиролизного газа, который в смеси с кислородом служит катализатором процесса горения. Во время пиролиза выделяемый газ вступает в реакцию с углеродом, благодаря чему газообразные выбросы в атмосферу очищаются от вредных соединений. Твердые компоненты древесины выгорают, выделяя при этом тепло.

Пиролиз – процесс экзотермический, что означает выделение тепла: его можно расходовать на обогрев помещения и сушку древесины.

топливо для пиролизного котла
Как правило, в качестве топлива в таких котлах используется древесина – достаточно недорогое и привычное топливо

Преимущества и недостатки пиролизного оборудования

К преимуществам можно отнести следующее:

  • благодаря увеличенной загрузочной камере пиролизные котлы способны поддерживать заданную температуру в течение длительного времени;
  • продукты горения практически не содержат канцерогенных веществ;
  • с помощью такого оборудования можно утилизировать некоторые полимеры, резину, ДВП и ДСП, но их часть в массе основного топлива не должна быть более 30%.

Но существуют и недостатки:

  • высокая стоимость оборудования: эту проблему решают, изготавливая пиролизные котлы своими руками;
  • большие размеры;
  • в качестве топлива можно использовать только сухую древесину: при наличии влаги в ней процесс прекращается, а КПД котла резко снижается, теряется большое количество тепла, которое выходит вместе с паром;
  • работа этого оборудования зависит от электроэнергии, питающей вентилятор, необходимый для поддержания тяги.
Процедура пиролизного горения
Процедура пиролизного горения отличается формированием незначительного количества золы и сажи, именно поэтому это оборудование крайне редко требует очистки

Устройство пиролизного котла

В его составе две камеры сгорания, что обеспечивает боле высокий КПД оборудования. Первая камера, предназначенная для загрузки топлива, является пиролизной: именно в ней происходит разделение дров на газообразный продукт и сухой древесный уголь. Газы подаются в следующую камеру, где, смешиваясь с воздухом, усиливают процесс горения. Разделены камеры колосниками, поверх которых укладываются топливные брикеты.

Используемое во время пиролиза верхнее дутье технологическая особенность, которой обладает пиролизный котел: принцип работы основан на создании принудительной тяги с помощью дутьевого электровентилятора или дымососа. Они преодолевают высокое аэродинамическое сопротивление в топке.

Схема устройства пиролизного котла
Схема устройства несложного пиролизного котла

Схема пиролизного котла

Прежде чем начать сборочные работы, следует подготовиться: составить подробную схему топливного оборудования. Самостоятельно это выполнить по силам только опытному инженеру-теплотехнику, поэтому, чтобы упростить эту задачу, можно воспользоваться готовой схемой, которую можно слегка изменить.

Ниже приведена схема агрегата мощностью 40 кВт. Изменения, вносимые в схему, не должны сказаться на размере внутренней камеры. При его пробном пуске необходимо определить КПД: это несложно сделать, если обратить внимание на характер идущего из трубы дыма. Если запах угарного газа отсутствует – значит все в порядке. Такая проверка должна быть выполнена при различной загрузке пиролизной камеры.

чертеж пиролизного котла
Пример чертежа пиролизного котла

Условные обозначения:

A – контроллер контура котла; B – дверца для загрузки топлива; C – крышка зольника; D — дутьевой вентилятор; E – муфта датчика температурного предохранителя радиусом полдюйма; F – патрубок для аварийной линии; G – подающая магистраль контура котла; H – подвод холодной воды к защитному теплообменнику; K – подвод горячей воды к защитному теплообменнику; L – обратная магистраль контура котла; M – расширительный бачок и патрубок для опорожнения.

Не всегда в качестве теплоносителя используется вода: нередко эту функцию выполняет воздух. Он подается в разогретом состоянии по трубам, а обратно по полу, самотеком. Это удобно, так как при этом отсутствует риск размораживания системы. Кроме того, отпадает необходимость осуществлять контроль герметичности труб.

Определяем затраты

Чтобы получить желаемый результат, придется потратить немало сил и средств: потребуется приобретение отсутствующего инструмента, да и материал нынче не дешев. Но важнее оценить экономический эффект: если осуществить задуманное, можно сберечь около 2000 долларов США. Именно такая разница между затратами на приобретение готового котла и материалов, предназначенных для изготовления его собственноручно. Сложности по составлению схемы агрегата преодолимы: сегодня существует множество фирм, оказывающих такие услуги.

котел с камерой дожига
Пиролизный котел с камерой дожига

Какие необходимы инструменты и материалы

Соединять детали, изготовленные большей частью из листового металла, нужно только лишь с помощью электрического сварочного аппарата. Понадобится также электродрель с набором сверл разного диаметра и углошлифовальная машинка (болгарка) с кругом по металлу диаметром 230. В некоторых местах удобнее будет работать болгаркой под круг диаметром 125, но это не обязательно.

Что касается материалов: перечень их довольно широк.

  1. Листовая сталь толщиной от 4,0 до 7,5 мм. Допускается применение листов толщиной 4 мм для изготовления внутренних деталей и 3 мм – для корпуса.
  2. Труба из углеродистой стали с толщиной стенки 3,5 мм (диаметром 57) – около 8 м.
  3. Труба со стенкой 4,5 мм (диаметром 159) – полметра.
  4. Труба со стенкой 3,2 мм диаметром 32 – 1 м.
  5. Огнеупорный кирпич в количестве полтора десятка.
  6. Профилированная труба сечением 60×30 мм со стенками 2,0 – 1,5 м.
  7. Профилированная труба сечением 80×40 мм со стенками 2,0 – 1 м.
  8. Стальная полоса 4 мм толщиной и 20 шириной – 7,5 м.
  9. Стальная полоса 4 мм толщиной и 30 шириной – 1,5 м.
  10. Стальная полоса 5 мм толщиной и 80 шириной – 1 м.
  11. Электроды сварочные – около 5 пачек.
  12. Отрезные круги диаметром 230 для болгарки – примерно 10 шт.
  13. Шлифовальные круги диаметром 125 – 5 шт.
  14. Дутьевой электрический вентилятор.
  15. Температурный датчик.
Вид котла изнутри
Вид котла изнутри с пояснениями

В основном, здесь указано все. В процессе работы еще могут понадобиться кое-какие мелочи, но это не окажет серьезного влияния на конечную стоимость.

Правила установки оборудования в соответствии с противопожарной безопасностью

После того, как котел будет собран, его следует установить. При этом важно соблюдать правила пожарной безопасности. В противном случае может возникнуть угроза здоровью и даже жизни людей.

  1. Размещать такое оборудование допускается только в нежилых помещениях.
  2. Фундамент для установки агрегата изготавливается из бетона или кирпича.
  3. Перед топочными камерами следует уложить металлический лист толщиной не менее 1,5 мм.
  4. Минимально допустимое расстояние от корпуса до мебели или других предметов, способных поддерживать горение, должно быть не менее 200 мм.
  5. В помещении необходимо устроить естественную вентиляцию, способную поддерживать достаточный воздухообмен: для нормального горения необходим свежий воздух, насыщенный кислородом.
Монтаж пиролизного котла
Монтаж пиролизного котла

Важно, чтобы труба дымохода была хорошо утеплена, в противном случае на его стенках будет образовываться конденсат и осаждаться смолы, что будет снижать КПД оборудования и срок его службы.

Кое-что о пиролизных печах

Крупногабаритные и мощные агрегаты необходимы лишь жителям крупных домов. Для хозяев дачных домиков существует другое решение – пиролизная печь. Она внешне очень схожа с котлом, да и принцип ее работы ничем не отличается. Но габариты и мощность ее значительно меньше – до 25 кВт.

Пиролизная печь
Пиролизная печь – хорошая альтернатива котлу

Чтобы ее соорудить, достаточно 400 шт. керамического кирпича, 100 шт. шамотного кирпича, лист из стали толщиной 4 мм (1,5×6,0 м), 3 шт. чугунных колосника, вентилятор наддува, дверцы для поддувала и топочной, рычажный терморегулятор. Такой печки будет достаточно, чтобы согреть домик зимой.

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:
Задать свой вопрос
У Вас есть вопросы?
Задайте их в комментариях

Опишите свой вопрос максимально подробно и наш эксперт ответит на него



1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1,816 votes, average: 4.75 out of 5)
Загрузка...
Оставить комментарий