Самодельная железная печь пиролизная. Печи пиролизные

Уже давно не секрет, что сжечь дрова и другие виды твёрдого топлива можно гораздо более эффективным способом, чем это происходит в обычной «буржуйке». Печи, в которых применяется эта волшебная технология, называются газогенераторными или пиролизными. Устройство их является достаточно сложным, но существуют упрощённые версии, вполне доступные для самостоятельного изготовления. Как и из чего можно сделать пиролизную печь своими руками в домашних условиях - об этом пойдёт речь в данном материале.

Принцип действия пиролизной печи, чертежи и её достоинства

Пиролизная или газогенераторная печь относится к классу теплогенераторов длительного горения. Чтобы понять принцип её работы, необходимо познакомиться с важной особенностью органического топлива: при воздействии высокой температуры и ограниченном доступе кислорода длинные углеводородные молекулы, из которых оно состоит, распадаются на более короткие, причём образующиеся при этом вещества имеют газообразное агрегатное состояние.

Данный процесс называют пиролизом (газогенерация - русскоязычный эквивалент), а выделяющийся летучий коктейль - древесным газом. Все входящие в его состав вещества - водород, метан, азот, угарный газ и др. – являются горючими. В обычной печи сгорает только небольшая часть этой смеси (в камине часто можно видеть синие сполохи), а все остальное вылетает в трубу.

Варианты исполнения пиролизной печи

Пиролизные теплогенераторы устроены несколько иначе. Их рабочая часть разделена на две камеры: в одной (камера газификации) при температуре примерно 1100 градусов обугливается твёрдое топливо, во второй (камера дожигания) – сгорает выделяющийся при этом древесный газ. Воздух в обе зоны подаётся принудительно и строго дозировано. Тот, который поступает в первую камеру, называется первичным, во вторую - вторичным.

Твёрдый остаток, имеющийся в 1-й камере по завершении пиролиза, представляет собой древесный уголь (кокс). Его можно извлечь, тогда теплогенератор будет играть роль углевыжигательной печи. Но обычно уголь также сжигается, то есть пиролизная печь «выжимает» из органического топлива все тепло, какое только можно.

Упрощенная схема пиролизной печи

Для повышения КПД в верхней части топки пиролизной печи устанавливается специальный элемент, именуемый катализатором, дожигателем, турбулизатором или рассекателем (каждый производитель выбирает название на свой вкус). Он представляет собой керамическую деталь с вкраплениями оксидов различных металлов. Наилучший эффект демонстрируют катализаторы с добавлением платины. Роль данного элемента состоит в следующем:

являясь хорошим отражателем, он возвращает тепловое излучение в тлеющую массу топлива и увеличивает тем самым объем выделения пиролизного газа;

благодаря особой форме катализатора, проходящий через него пиролизный газ рассекается на несколько потоков, завихряется и хорошо перемешивается с воздухом, что в совокупности обеспечивает более полное его сгорание;

данный элемент за счёт своей высокой температуры вызывает воспламенение пиролизного газа, являясь по сути горелкой пиролизной печи.

Сегодня пиролизные печи котлы применяются довольно широко. Ими обогревают жилые дома, производственные помещения и прочие постройки с постоянным пребыванием людей. Такая популярность объясняется следующими достоинствами данной разновидности отопителей:

Поскольку сжигаются все составляющие топлива, установка имеет высокий КПД - до 85% (некоторые производители заявляют даже про 93%).

В результате полного окисления органических молекул выхлоп пиролизной печи по большей части содержит только углекислоту и пар - никаких тяжёлых углеводородных радикалов, угарного газа и других недоокисленных веществ. За это качество агрегаты данного типа иногда называют бездымными. Они не наносят вреда экологии и чистить их приходится сравнительно редко.

Подачу пиролизного газа в камеру дожигания легко можно регулировать, поэтому по удобству управления и инерционности эта печь может сравниться с газовым отопителем: мощность быстро можно менять в пределах от 5 до 100%. По этой же причине её гораздо легче автоматизировать, чем прочие твердотопливные теплогенераторы.

Топливом для пиролизных печей может выступать не только древесина, но и всевозможный мусор, в том числе старые автомобильные покрышки. Также имеются модели, работающие на жидком горючем, например, отработанном машинном масле.

Отбор тепла можно производить при помощи воды (печь оснащается теплообменником и превращается в котёл) без ухудшения характеристик печи.

На одной заправке топливом агрегат работает гораздо дольше, чем обычная металлическая печь (до 24-х часов).

Помимо недостатков, характерных для всех твердотопливных приборов (необходимость складировать и периодически подкладывать дрова, большие размеры и т. д.), у пиролизных печей есть и специфические:

требуется как можно более сухое топливо (при влажности более 12% пиролиз проходит плохо);

в дымоходе обильно образуется конденсат, что обусловлено низкой температурой выхлопа.

Для работы вентиляторов и электронного блока управления требуется электроснабжение.

Виды пиролизных печей

Агрегаты, работающие по описанному принципу, можно разделить на две категории: с полной и частичной газогенерацией.

Печи с полным циклом газогенерации

Именно такой прибор был описан в первом разделе. Его изготовление в условиях домашней мастерской - достаточно сложный и дорогостоящий процесс. Из-за высокой температуры в топке делать её приходится из жаропрочной легированной стали, которая обходится недешево.

Печь с полным циклом газогенерации

Но самая главная трудность в другом: скорость выделения древесного газа постоянно меняется и для слежения за этим процессом нужна хитрая и дорогая электроника, которая в зависимости от условий внутри печи регулирует подачу первичного и вторичного воздуха. Таким образом, самостоятельно пользователь может изготовить только стальной корпус печи, все остальное - систему подачи воздуха, контроллер, катализатор-дожигатель - придётся покупать.

Печи с частичной газогенерацией и схемы

Самые разнообразные версии таких агрегатов постоянно разрабатываются как солидными компаниями, так и народными умельцами.

Печь Бутакова

Продукция первых выходит в свет под марками с благозвучными названиями вроде «Профессор Бутаков», Breneran, Bullerjan и др., вторые обозначают свои детища более прозаически – «печь Бубафоня», «Слобожанка», «Печь-ракета» или просто «масляная печь из баллона для гаража».

Печь «Слобожанка»

Среди них есть конструкции как с раздельным, так и с совмещённым дожиганием. Подобную установку нельзя назвать полноценным пиролизным агрегатом, но кое-какие конструктивные элементы для дожигания древесного газа в ней все же предусмотрены. При этом разработчики полностью отказываются от принудительной подачи воздуха, так что печи получаются энергонезависимыми. Одну из них мы научимся изготавливать самостоятельно.

Конструкция, устройство и принцип действия самодельной пиролизной печи

Упрощённый вариант газогенераторного прибора отличается от полноценного следующими особенностями:

Камера дожигания расположена не снизу, а сверху, поэтому древесный газ поступает в неё самотёком. Реализовано это следующим образом: верхняя четверть внутреннего пространства печи отделена перфорированной горизонтальной перегородкой, не доходящей до передней стенки на 20-25% длины топки. Таким образом, большая часть дымовых и пиролизных газов будет отклоняться вперёд и мы получаем печь с передним горением, которой довольно легко управлять. Нижняя четверть внутреннего пространства будет играть роль зольника - она отделяется от топки колосниковой решёткой.

Первичный воздух поступает в топку за счёт естественной тяги. Для этого в стенке печи имеется отверстие с регулируемой заслонкой - поддувало.

Воздух в камеру дожигания отдельно не подаётся - он забирается из топки.

Тяга ограничивается установленной в дымоходе шиберной заслонкой, которая имеет вырез определённой площади. В момент растопки печи эта заслонка полностью открывается.

Важной особенностью печей с такой конструкцией является сравнительно низкая температура в топке - при условии использования древесного топлива она составляет всего 550–650 градусов. Благодаря этому, значительно снижаются требования к материалу печи - даже топку можно изготовить из конструкционной - без легирующих добавок - стали толщиной всего 4 мм. Правда, в этом случае печь нельзя будет топить углем, так как она быстро прогорит (уголь горит при температуре 800–900 градусов).

Расчёт параметров

При проектировании печи стремятся решить главную задачу - обеспечить требуемую мощность. Она будет зависеть от количества топлива, поэтому нужно правильно рассчитать объем топки. Сделать это можно по упрощённой методике.

Задаёмся требуемой мощностью

Предположим, по результатам расчёта на теплопотери выяснилось, что для отопления помещения при самой низкой наружной температуре требуется 10 кВт тепла.

Определяем необходимую мощность печи в режиме обычного (пламенного) горения

Известно, что в режиме газогенерации мощность печи составляет 10-30% от той, которая развивается в режиме пламенного горения. Следовательно, для получения 10 кВт с газогенерацией агрегат при горении с пламенем должен развивать мощность W = 10 / 0.3 = 33.3 кВт (принимаем 30-процентное соотношение мощности).

Выбираем наименее энергоёмкое топливо из всех видов, которые предполагается использовать

Вот, например, данные о теплотворной способности некоторых видов древесины:

бук: 15,5 МДж/кг;

берёза: 16,5 МДж/кг;

осина: 18,2 МДж/кг;

дуб: 20 МДж/кг.

Из всех перечисленных пород меньше всего тепла даёт бук, на него и будем ориентироваться.

Определяем объём топливной закладки, которая сможет обеспечить требуемую мощность

При этом нужно учитывать, что порция дров сгорает в режиме пламени примерно за 4500 с. Следовательно, за это время она должна дать следующее количество тепла: Q = 33,3*1000*4500 = 149,85 МДж.

Рассчитаем необходимую массу топлива, учитывая, что полностью оно сгорает только на 80%, а КПД самодельной печи равен примерно 50%:

М = 149,85 / (15,5*0,8*0,5) = 24,17 кг.

Зная, что плотность сухого бука составляет 620 кг/м 3 , переведём полученное значение массы в объем: V = 24,17 / 620 = 0,039 м 3 = 39 л.

Определяем объём топки

При этом нужно учитывать, что коэффициент загрузки топки в среднем составляет 0,63. Таким образом, она должна иметь объем: Vт = 39/0,63 = 61,9 л.

Следовательно, необходимый объем топки можно принять равным 62 л. Её длину следует принимать равной 0,5 м - чтобы можно было закладывать достаточно длинные поленья. Прочие размеры выбираются произвольно. Например, ширина может составить 300 мм, тогда высота должна быть 413 мм (0,3*0,413*0,5 = 0,062 м 3).

Необходимые материалы и инструменты

Для создания печи с частичной газогенерацией понадобится следующее:

Сталь листовая толщиной 3–4 мм.

Уголок равнополочный стальной 50х4 мм.

Труба диаметром 50–60 мм.

Стальная арматура диаметром 8 мм - из этого материала будут делаться колосниковая решетка и оси заслонок.

Труба из стали или чугуна диаметром 110 – 120 мм для изготовления дымохода.

Около 15 кирпичей.

Не стоит применять высокоуглеродистую сталь, например, марки Сталь 45. Из-за высокой температуры она может упрочниться, потеряв при этом пластичность (такое явление называется закалкой). Приемлемый вариант - стали марок от Ст3 до Сталь 20.

Также будут нужны инструменты и расходники для них:

Аппарат электросварочный и электроды в количестве 5 упаковок.

Дрель с набором свёрл «по металлу».

Болгарка с диаметром рабочей части 230 мм и 10 отрезных кругов для неё. Также могут понадобиться зачистные круги.

Кроме вышеперечисленного, понадобится молоток и инструмент для разметки: рулетка или линейка, карандаш.

Подготовительные работы

Перед тем как приступить к изготовлению самодельной пиролизной печи, стальной прокат нужно нарезать на заготовки. Сделать это можно в домашней мастерской, воспользовавшись болгаркой, однако, рациональным такой способ назвать нельзя.

Быстрее и выгоднее будет оплатить раскрой на металлобазе, где прокат приобретался. Там имеются мощные гильотинные ножницы, газовые резаки и другое оборудование, при помощи которого заготовки будут выполнены в кратчайшие сроки и с максимальным качеством. Заказчику останется только зачистить заусенцы на кромках при помощи болгарки.

Поскольку агрегат получится довольно массивным, правильнее всего собирать его прямо на месте установки. Соответственно, до начала работ его (место) нужно подготовить. Делают это так:

На полу выкладывают основание из кирпича или другого несгораемого материала. Его длина и ширина должны быть не менее, чем на 600 мм больше соответствующих размеров печи, то есть вынос основания с каждой стороны должен составлять хотя бы 300 мм.

В котельной основание должно быть расположено таким образом, чтобы после сборки печи между ней и ближайшей стеной оставалось расстояние минимум в 1 м. Эту величину допускается уменьшить до 0,85 м в том случае, если на стене имеется несгораемая штукатурка толщиной от 25 мм.

Можно предложить и такой вариант огнестойкого покрытия для стены: на керамических подкладках к ней прикручивается стальной лист, так что между ним и стеной остаётся зазор в несколько сантиметров; при этом нижняя часть листа не должна доходить до пола на 7–10 см. Нагревшийся от печи лист будет передавать тепло воздуху в зазоре между ним и стеной; тот будет устремляться за счёт конвекции вверх, подсасывая снизу холодный воздух. Таким образом, благодаря этому простому приёму мы получим дополнительный конвектор.

Пол перед печью в радиусе 1,2 м от центра топки должен иметь несгораемую защиту. Она состоит из стального листа толщиной от 1,5 мм (можно применить кровельное железо) и уложенного под него листа асбеста или базальтового картона.

Как сделать пиролизную печь своими руками: пошаговая инструкция

Подготовив все необходимое, можно приступать непосредственно к изготовлению теплогенератора:

Предварительно нарезанные заготовки из уголка сваривают в каркас. Вертикальные элементы (стойки) должны иметь длину 1 м или чуть больше, длина горизонтальных перекладин зависит от размеров печи. Каркас необязательно делать сварным - сгодится и болтовое соединение. Но в таком случае конструкция окажется менее прочной.

Сборка каркаса пиролизной печи

При изготовлении передней стенки на этапе раскроя в ней должны были выполнить два проёма один - для закладки топлива, второй - для удаления золы. Проёмы должны закрываться дверцами, поэтому в соответствующих местах на передней стенке нужно приварить петли и крючки для фиксации дверных засовов.

Далее из вырезанных на подготовительном этапе заготовок нужно сделать дверки. К заготовкам прикрепляют при помощи заклёпок засовы и приваривают петли. Также необходимо приварить шинки в 10 мм шириной, благодаря которым дверки будут закрываться более плотно.

Пример расположения верхней и нижней дверок

На внутренней стороне каждой из боковых стенок нужно приварить по два уголка, на которые впоследствии будут укладываться колосниковая решётка (её можно сварить из арматуры) и перфорированный под, отделяющий топку от камеры дожигания.

Колосниковая решетка

Уголки следует расположить таким образом, чтобы камера дожигания и зольник занимали по ¼ всей высоты внутреннего пространства.

Поддувало с шиберной заслонкой

Далее в любую из боковых стенок на уровне верха топочной камеры нужно врезать поддувало с заслонкой. Оно изготавливается из короткого отрезка трубы диаметром 50–60 мм. Просверлив в поддувале отверстия диаметром 8,5 мм, в него нужно вставить ось заслонки, выполненную из арматуры диаметром 8 мм. С одной стороны ось должна выступать на достаточную длину - после сгибания её хвостовик будет выполнять функцию ручки.

Остаётся приварить к оси стальной диск, диаметр которого соответствует внутреннему диаметру поддувала. Чтобы заслонка не могла двигаться самопроизвольно, её рукоятку нужно оснастить пружинным или резьбовым фиксатором.

В крышке печи при раскрое заготовок должны были выполнить отверстие под дымоход.

Сборка конструкции

Когда все стенки будут готовы, их нужно последовательно приварить к каркасу. Начинают с днища, затем приваривают переднюю, заднюю и боковые стенки. Далее в печь укладывают колосниковую решётку с перегородкой и приваривают к ней крышку. Перегородка, отделяющая камеру дожигания, должна иметь отверстия общей площадью примерно 7% от всей площади детали. Кроме того, между её краем и передней стенкой печи должен оставаться просвет примерно в четверть длины топки.

Инжектор камеры дожигания

Для подключения печи к дымоходу в отверстие крышки нужно вварить отвод диаметром 110–120 мм с углом поворота 90 градусов. Далее к нему присоединяется горизонтальный участок длиной 0,8–1 м - так называемый боров. Для данной печи это очень важный элемент: он задерживает выход газов из камеры дожигания, позволяя им сгореть в полном объёме.

Боров (горизонтальный участок дымохода) — важный элемент для пиролизной печи

В конце горизонтального участка следует установить заслонку (шибер), выполненную по тому же принципу, что и заслонка поддувала. Только у шибера диаметр должен быть несколько меньше внутреннего диаметра трубы - примерно 90–95 мм, а кроме того в нём вырезается сектор с центральным углом в 90 градусов, то есть ¼ диска.

Данная печь работает в низкотемпературном режиме, поэтому в её дымоотводящем канале обильно образуется едкий конденсат. Если агрегат подключается к уже существующему кирпичному дымоходу, следует выполнить гильзовку последнего трубой из нержавеющей кислотоупорной стали. Этот же материал используется и в том случае, если дымоход возводится с нуля. Сначала к борову присоединяют тройник, ориентируя его таким образом, чтобы один патрубок смотрел вниз, другой - вверх. К нижнему патрубку приваривают несколько шпилек, на которые будет одеваться заглушка - это будет конденсатоприемник. Для сброса конденсата нужно врезать в заглушку патрубок с резьбой и установить на него шаровой кран. К верхнему патрубку тройника присоединяется дымоотводящая труба. Она должна быть очень хорошо утеплена, иначе тяга из-за низкой температуры дымовых газов (всего 120 градусов) окажется слишком слабой.

Обратите внимание! Образующийся при работе данной печи конденсат не только едок, но и крайне ядовит. Очень важно предотвратить его попадание в помещение. Все стыки дымохода должны быть тщательно герметизированы высокотемпературным герметиком, ещё лучше - установить трубу снаружи, соединив её с боровом через отверстие в стене.

Варианты изготовления печи

Конструкцию печи можно усложнить, превратив её в конвектор. Для этого её оснащают вертикальными трубами диаметром от 60 до 100 мм, 2/3 диаметра которых должны находиться внутри топки. Чтобы увеличить площадь контакта труб с высокотемпературной зоной печи, их делают изогнутыми.

Обратите внимание! Диаметр труб подобран с учётом вязкости, теплоёмкости и теплопроводности воздуха. Применение более тонких воздуховодов даже при увеличенном их количестве приведёт к ухудшению характеристик конвектора.

Снаружи теплогенератор можно обшить защитным кожухом. Тогда его температура при работе печи в режиме газогенерации не превысит 50–55 градусов. Воздух, исходящий из труб, будет иметь температуру 60–70 градусов.

Самодельную пиролизную печь можно оснастить катализатором, также изготовленным самостоятельно. Хорошим материалом для него является нихром. Можно сделать и керамический катализатор, взяв за основу кирпич или трубку из обожжённой глины. Оксид переходного металла, например, марганца, или элемент из группы платиноидов наносится на него так:

Соль металла (она не должна быть устойчивой к воздействию высоких температур) растворяют в воде, после чего этим раствором пропитывают керамическое основание.

Далее будущий катализатор сушат при температуре 160–200 градусов.

Теперь деталь нужно прокалить на открытом воздухе, разогрев до температуры в 600–800 градусов.

Наиболее доступной солью платины является гексахлороплатинат аммония, для изготовления марганцевого катализатора можно применить нитрат марганца, а ванадий легко получить из ванадата аммония.

Эксплуатация и обслуживание печи

Запуск в работу печи с частичной газогенерацией осуществляют следующим образом:

На колосниковую решётку укладывают порцию быстропрогорающего топлива - тонкие ветки, щепки, пеллеты или даже картон. Полностью открыв шиберную заслонку и поддувало, поджигают горючее и закрывают дверцу топки.

После того как топливо превратится в угли (следить за горением можно через поддувало), на него укладывают несколько сухих поленьев. Если имеется большой чурбак, колоть его не нужно - можно укладывать как есть, при условии, что он помещается в топке.

Закрыв дверцу, печь переводят в режим газогенерации: полностью закрывают шиберную заслонку и прикрывают поддувало, регулируя с его помощью мощность печи. Напомним, что в шибере имеется вырез, благодаря которому дымоход наглухо не перекрывается.

В пиролизных печах зола образуется в очень незначительных количествах, поэтому её удалением владельцу приходится заниматься сравнительно редко - раз примерно в 7–10 дней. Однако, нужно учесть, что у печей с частичной газогенерацией дымоход и топка очень быстро зарастают сажей. Вот её приходится удалять сравнительно часто - тоже примерно раз в 10 дней. Сильно запускать агрегат не стоит: сажа и смола уменьшают просвет дымоотводящего канала, препятствуют передаче тепла стенкам печи и при значительной толщине слоя могут вспыхнуть и стать причиной пожара.

Не нужно удалять сажу выжиганием. Эта затея также может привести к пожару, а, кроме того, если печь изготовлена из обычной (конструкционной) стали, её может повести от высокой температуры. Лучше просто соскрести нагар шпателем, щёткой или специально изготовленным для этой цели скребком.

Дымоход прочищают через конденсатоприемник, предварительно сняв с него заглушку.

Видео: пример изготовления простой пиролизной печи

Настоящий пиролизный теплогенератор даже для опытного «самоделкина» — весьма и весьма крепкий орешек. Потребуются не только дорогие высококачественные материалы, но и устройства, изготовить которые в домашней мастерской просто невозможно. Тем не менее совсем отказываться от этой идеи не стоит: народными умельцами было придумано немало печей с простой и доступной для самостоятельного изготовления конструкцией, которые не выбрасывают пиролизный газ в трубу, а сжигают его с пользой для дела. Целью данной статьи было познакомить читателя поближе с одной такой моделью и научить изготавливать её своими силами. Надеемся, что эта задача нами была выполнена.

Пиролизная печь представляет собой аппарат практически безотходного производства, работающий как на топливе стандартного типа – древесины или угля – так и использующего для получения тепловой энергии побочный продукт предыдущих циклов обработки – газов. Таким образом, этот тип печей выполняет функцию газогенератора. Такая печь является чуть ли не единственным источником тепла в труднодоступных для цивилизации холодных районах планеты, где нет возможности провести газопровод или линию центрального отопления.

По какому принципу функционирует пиролизная печь, и основные моменты в вопросе её создания своими руками следует рассмотреть в статье, представленной ниже.

Что такое пиролизная печь

В обыкновенной печи любое органическое топливо в процессе горения и окисления кислородом выделяет большое количество углеводородных продуктов горения. Таким образом, тор, кизяк, дрова и другие виды природного топлива имеют большую массу попутных выделений, выводящихся через дымовую трубу в окружающую среду.

Объём газов, выделяющихся в процессе топливного горения, значительно повышается при кислородной недостаточности, искусственно создающейся внутри топки. Например, древесина сгорает при температуре около 500 градусов, с выделением метилового спирта, ацетона, уксусной кислоты, смолы и древесного угля.

Все эти отходы первичной реакции представляют собой горючие смеси, которые могут быть подвергнуты повторному циклу горения с получением определённого количества тепла.

Печи пиролизного горения нацелены на получение тепла из продуктов горения, также нося название газогенераторов, путём создания внутри них повышенных температур порядка 450 градусов, избавляющих пользователя от необходимости регулярной очистки топки – всё топливо сжигается в пыль.

Принцип работы пиролизной печи

Для описания принципа работы пиролизной печи необходимо взглянуть на её внутреннее строение и конструктивные элементы.

Основными конструктивными элементами печей пиролизного типа представлены газификационными и дожигательными камерами, системами подачи воздуха первого и второго порядка, водяной рубашкой и колосниковой решёткой.

После помещения топливного элемента в загрузочную камеру, он поджигается, вручную производится закрытие створок и включение дымососа. Теперь в высокотемпературных условиях недостаток кислорода провоцирует обугливание топлива и выделение из него древесного газа.

Такой принцип работы пиролизного котла провоцирует образование в нем побочных продуктов реакции — угарного газа, углеводородов и водорода. Проникающий в камеру сгорание вторичный воздух вызывает более высокий результат сгорания топлива, часть выделяющегося тепла которого опускается в нижние уровни камеры, поддерживая пиролизный процесс.

Таким образом, пиролизные печи являются более экономичными по сравнению с печами обычными на целых 7%, потому что пиролизный процесс продолжается минимум в течение 30 часов после загрузки в неё в качестве топлива древесины, и не менее 7 дней – используя уголь.

Для запуска газовой фазы работы печи, температура внутри неё должна быть не менее 450 градусов с максимальным порогом в 1100 градусов. Теперь внутрь камеры необходимо порционно подавать воздух, количество которого рассчитывается заранее по специальной схеме. Лучше соорудить дополнительную камеру сгорания газов, имеющую размер не менее 50 см. Минусом такого сооружения является отсутствие возможности вручную управлять подачей воздуха, соответственно, требуя создания автоматизированной линии контроля и регулирования температуры внутри печи. Согласно этим данным, аппарат будет самостоятельно рассчитывать и подавать нужную порцию воздуха.

Пиролизное сгорание влечет за собой разложение древесного топлива на отходы твёрдого остаточного типа, кокс и газов. Смешивающийся с порционно поступающим кислородом получившийся газ вступает в активную фазу реакции горения.

В процессе рабочего взаимодействия пиролизного газа с углекислым, происходит модификация токсичных веществ, при обычной реакции горения выбрасывающихся в атмосферу в больших количествах. В случае их участия в пиролизном горении, экологичность у такой печи гораздо больше, чем у стандартной.

Таким образом, пиролизные печи для дома являются одним из лучших вариантов экономичного обогрева помещения.

Преимущества такого типа печей

Пиролизная печь имеет чрезвычайно высокий коэффициент полезного действия, превышающий величину 80% — таким образом, она предоставляет реальную возможность максимального экономного расходования органического топлива. Путём изменения автоматизированных настроек, КПД пиролизной печи также поддается регулированию.

Пиролизные печи предоставляют возможность также утилизировать отходы промышленного производства – резину, полимеры и отходы деревообрабатывающей промышленности, однако пи использовании нескольких видов топлива единовременно, необходимо строго соблюдать 70-процентный барьер наличия древесных остатков.

Ввиду практически полного сгорания топлива при высоких температурах, выбросы конечных продуктов горения в окружающую среду являются минимальными; внутри печи практически не остаётся сажи.

Автономный режим работы позволяет пиролизной печи поддерживать высокую температуру внутри топки на протяжении трёх суток без добавления новых топливных порций.

Однако для полноценной работы пиролизной печи и исключения чрезмерной задымлённости требуется соблюдение строгого пропорционального соотношения воздушной и топливной смесей.

Недостатки печей пиролизной очистки

Однако этот вид печей имеет свои минусы .

Прежде всего, потенциального пользователя отпугивает высокая стоимость пиролизного готового агрегата. Однако, начиная уже с первых дней работы, экономия от обогрева помещения с помощью печи пиролизного типа станет очевидной.

Печь, чья работа устроена на основе пиролиза, требует непрерывной подачи электроэнергии для функционирования автоматизированной системы управления и поддерживания бескислородного типа горения.

Самое главное, если плохо просушенную древесину положить в печь, пиролиза будет невозможно добиться никакими действиями. Необходимо избегать высокой степени топливной влажности. Пар, возникающий из испаряющейся влаги, растворяется в пиролизных парах, снижает степень сгорании топлива.

Данный недостаток устраняется путем подачи в камеру сгорания вторичного воздуха. Этот процесс обуславливает усиление сгорания летучих веществ и носит название двойного дутья.

Работа вентилятора дополнительной тяги, обеспечивающей большой пиролизный котел дополнительной тягой воздуха, требует непременного существования электронной сети, что делает невозможным использование такой печи в неэлектрофицированных местностях или в местностях, не снабжённых электрическими цепями непрерывной работы.

Изготовление пиролизных печей

Кирпичную пиролизную печь, имеющую мощность 30 кВт, обогревающую дом размером в 70 кв. метров, вполне реально изготовить своими руками. Для данного строительства понадобятся:

• в районе 400 единиц керамического кирпича или 100 – шамотного;
• лист стали габаритами 6000 мм на 1500 мм толщиной не менее 4 мм;
• 3 чугунных колосника;
• вентилятор не менее 300 Вт мощности;
• поддувальная и топочная дверцы;
• рычажный терморегулятор.

Монтажные работы пиролизной печи требуют сварочный аппарат, электрическую дрель и болгарки с большим и маленьким диаметрами круга, электроды и термодатчик.

Также потребует целый набор труб – профтруба размерами 800 на 400 мм и три трубы стандартные, диаметрами 57 мм, 32 мм и 159 мм

Не рекомендуется изготавливать пиролизные печи и различного храма, найденного на заднем дворе или в сарайных складах. Все пиролизные печи, собранные из подобных материалов, являются подопытными образцами, даже несмотря на то, что они исправно работают. Материалы, подходящие для строительства железной печи, категорически не подходят для пиролиза. Так что следует сразу избавиться от старых бочек, кусков труб и остального железного хлама, использование которого в строительстве ставит под угрозу всю идею создания будущей печи.

Отсутствие контроля над реакцией пиролизного горения превращает этот тип печи в стандартную буржуйку, поэтому основным залогом её будущей работы является использование новой аппаратуры в начинке печи.

Для обогрева жилья как нельзя лучше подходят котлы системы «стоп-старт». Он требует установку автоматизированной системы контроля температуры. Также отдельной системой снабжается процесс порционной подачи воздуха в камере дожигания.

Система «стоп-старт» приводит к сложной работе котла, требующей использования целой системы заслонок и регуляторов.

Использование шамотного кирпича ведёт к быстрому износу печи в силу его особенностей с обязательной его заменой каждые два года.

Толщина металла, используемого в строительстве воздуховодов, не влияет на степень его прогорания – для пиролизной печи есть специальная сталь.

В суровых российских реалиях на данный момент появился ещё один вид самодельных пиролизных печей, не требующих электрофикации. Здесь камера газификации находится внизу, а дожигания – наверху аппарата – устройство использует естественную тягу воздуха, нагнетая нагретый в топке воздух в камеру дожигания, где к нему примешивается вторичный воздух.

В нижнюю камеру кислород попадает через отверстия за счёт атмосферного разрежения – смешиваясь в топке с пиролизным газом, он вступают в экзотермическую окислительную реакцию.

Полученный газ сгорает в верхней дожигательной камере, нагревая теплоноситель. Каждая стенка такого котла изготовлена из жаропрочной стали, что обеспечивает полное сгорание топлива в печи на протяжении 14 часов.

Теперь пора перейти к инструкции как изготавливается пиролизная печь из кирпича своими руками.

Несколько советов по созданию и работе с пиролизными печами

1. Пиролизная печь своими руками создаётся полностью на основе расчётной схемы – лучше всего, на готовой схеме Белякова. Такая печь будет иметь мощность в 40 кВт, и сложена из кирпича.
2. Её периметр создается из красного кирпича. Внутренние печные стены складываются из кирпича шамотного. По окончанию сборки печи и подключения кулера или вентилятора, наступает время её эксплуатации.
3. Определить коэффициент полезного действия пиролизной печи можно простым бытовым способом – по анализу запаха исходящих от печи паров. Если в них улавливаются ноты угарного газа, КПД печи используется по максимуму.
4. Для отопления помещения пиролизной печью используются промышленные древесные или угольные брикеты.
5. Котельное помещение должно обладать собственной вентиляции и крайне желательно должно быть нежилым. Дело в том, что даже при двухфазном пиролизном процессе сжигания топлива, в печи образуется некоторое количество ядовитых веществ. Поэтому строитель, возводящий данную конструкцию, должен обладать большим спектром знаний о герметизации. Печь располагают на собственном дополнительном бетонном или кирпичном основании, на расстоянии не менее 200 мм от стен.
6. Самостоятельное изготовление печи подразумевает исключительно в качестве материала для футеровки, а песчано-глиняного раствора – в роли строительной смеси. А расстояние между котлом и кирпичными стенками должно составлять не менее 70 мм
7. При выкладке первого и второго рядов стенок, между кирпичами надо оставлять микрозазоры для осуществления вентилирования печи. На основе естественной конвекции воздуха, помещение будет быстрее прогреваться за счет выделяющегося тепла.
8. В процессе выкладки стен необходимо протирать их мокрой тряпкой для затирки швов.
9. Основной информацией, которой следует владеть строителю и пользователю пиролизной печи – неукоснительное соблюдение техники безопасности.

При соблюдении всех вышеуказанных рекомендаций и правил, пиролизная печь, изготовленная своими руками, прослужит долго и будет являться наиболее экономичным вариантом индивидуального отапливания помещения.

Часто, в условиях, когда невозможно подключить центральное отопление, хозяева прибегают к установке различных механизмов, обеспечивающих автономное поддержание комфортной температуры воздуха и воды в доме.

Это удобно, ведь можно самому, независимо от отопительного сезона, регулировать его начало и конец.

Помимо этого, такой способ обогрева дома более выгодный, чем отопление с помощью газа. Одним из таких приборов является пиролизная печь длительного горения.

Что такое пиролиз

Пиролиз представляет собой сложный технологический процесс. Его принцип работы заключается в разложении органических веществ под действием высокой температуры без доступа воздуха. Описанный этап происходит в нижней камере пиролизной печки.

Продуктами распада являются сажа и пиролизные газы. Далее, эти газы, переходя в специальную вторую камеру пиролизного котла, подвергаются сгоранию в большом количестве кислорода, что приводит к выделению энергии, рассеивающейся в виде тепла.

Таким образом, схема строения пиролизной печи достаточно простая. Ее основной компонент — система из двух камер: топка и камера для сгорания газа.

В топке, после горения сухого топлива, остается небольшое количество твердых остатков, а в верхней камере происходит догорание газа. Помимо этого, схема пиролизной печи предполагает специальную задвижку в дымоходе для регулирования поступления кислорода в камеру, тем самым уменьшая интенсивность работы агрегата, или же, наоборот, увеличивая ее.

Поскольку эти печки универсальны по отношению к используемым продуктам горения, мастера применяют разнообразные варианты топлива для своих агрегатов. Однако, большинство современных котлов работают с использованием твердого топлива. Такие отопительные устройства работают на дровах и пеллетах.

Важно учитывать, что твердое топливо для пиролизного котла должно быть достаточно сухим, и его влажность в среднем достигает не более 12%.

Выделяют следующие виды топлива:

• Дрова. Дрова заготавливаются из различных пород и видов деревьев. Например, наибольшей теплоотдачей обладают березы и хвойные растения. Также, достаточно теплоемкими являются дрова дуба, однако древесина его достаточно дорогая, а большая часть этих деревьев занесена в Красную книгу из-за бесконтрольной вырубки. Помимо перечисленных выше деревьев, часто используются дрова из ольхи, ясеня и лещины.
• Пеллеты. Представляют собой спрессованное растительное сырье в виде отдельных небольших цилиндров. В качестве сырья для изготовления пеллетов используют солому, шелуху и ветки.
• Каменный уголь. Такое сырье применяется для поддержания тепла в производственных помещениях.
• Евродрова. Их более распространенное название «топливные брикеты». В отличие от пеллетов имеют большие размеры, однако, сырье для их изготовления остается тем же.

Преимущества и недостатки агрегатов

Среди большого разнообразия отопительных агрегатов выделяют две главные группы по принципу отдачи тепла, это:

• Печи с водяным контуром. В таких агрегатах нагревается вода, которая достаточно долго отдает тепло в окружающую среду, за счет чего обеспечивается длительное поддержание высокой температуры в комнате. Среди плюсов таких отопительных систем можно выделить их выгодность и относительно малые затраты. Однако, имеется высокий риск замораживания колориметра, а также стоимость дополнительных сантехнических работ с таким агрегатом может неприятно удивить владельца.
• Печи с разными вариантами размещения теплообменников. В таком случае топка располагается над воздушной камерой или под ней. В первом случае приходится устанавливать специальные дымоотсосы и вентиляторы. Они создают принудительную тягу. Если же топка под воздушной камерой, то тут работает естественная тяга.

Классификация пиролизных печей по циклу

Рабочий цикл пиролизного котла включает в себя: сушку, пиролиз древесины, охлаждение древесного угля.

По длительности цикла выделяют модели с коротким и длинным циклом.

В первом случае весь оборот цикла обычно составляет около 7 часов, во втором же случае это число увеличивается до нескольких суток.

Классификация по материалу

Различают большое количество видов пиролизных котлов.

По материалу, из которого изготовлен котел, выделяют каменные и металлические.

Каменные печки на сегодняшний день пользуются достаточно малым спросом и устанавливаются крайне редко.

Металлический котел пиролизного горения используется куда чаще, ведь является более эффективным, нежели его предшественник. Такой агрегат также отличается простотой сборки и его, при желании, можно перемещать с одного помещения в другое.

Среди металлических пиролизных котлов выделяют:

• Печь-буржуйка. Пожалуй, пиролизная буржуйка является самой удобной и многофункциональной отопительной системой. Она может быть использована в целях приготовления пищи, для бани и сауны, также часто применяются для обогрева как жилых, так и нежилых домов.
• Печь Булерьян. Один из самых универсальных и часто устанавливаемых видов пиролизных котлов. Обеспечивает обогрев как жилого, так и нежилого помещения.
• Печь Бубафоня. Конструкция такого котла предельно проста и понятна любому непрофессиональному сварщику. В большинстве случаев используется для прогревания нежилого помещения.
• Печь на отработанном масле (отработке). Тоже не используется для прогревания жилых домов, однако активно устанавливается в нежилых помещениях. Очень проста в изготовлении и является достаточно экономичной моделью.

Среди кирпичных конструкций принято только выделять печь Кузнецова, которая может быть установлена как в жилом помещении, так и в бане.

К тому же, на таких печах возможно приготовление пищи. Их главное преимущество в том, что отдача тепла, вырабатываемого в них, более мягкая, и тепло такие печи сохраняют дольше.

Главные минусы в больших габаритах печи и ее не мобильности. Они являются более проблематичными в установке и монтаже. Кирпичные пиролизные печи, чаще всего, выглядят более эстетично, чем металлические.

Критерии выбора

При выборе отопительного агрегата необходимо учитывать все особенности печи.

Преимущества выбора пиролизных котлов состоят в их высоком КПД (до 85 %). Этот показатель обеспечивается именно благодаря сгоранию выделенного в топке газа (пиролизного газа).

Продукты сгорания не содержат в себе вредных веществ и являются экологически безопасными. Также, при эксплуатации пиролизного котла возможно использование широкого спектра топлива. За таким прибором нет необходимости следить постоянно, в отличие от обычных печей. Выбирая пиролизную печь, стоит обращать внимание на большое количество факторов.

Например:

• Цели использования. Для обогрева нежилых помещений лучше использовать металлические печи, т.к. они являются более компактными и удобными в монтаже.
• Место печи. Немаловажным фактором в выборе печи является ее месторасположение. В гараже, обычно, используют металлические пиролизные печи, в то время как дома часто можно увидеть и каменные конструкции.
• Объем помещения. Для обогрева небольшого гаража или дома, в целях экономии места в помещении часто прибегают к использованию небольших конструкций. Зачастую, это металлические пиролизные котлы. Поскольку каменные печи часто занимают большую площадь, нежели изделия из металла.
• Используемое топливо. Как упоминалось ранее, большинство пиролизных печей способны работать на различных видах твердого топлива. Поэтому, это редко является лимитирующим фактором при выборе пиролизного котла.

Также, существует возможность самостоятельного конструирования и изготовления пиролизного котла, что является большим преимуществом для многих, даже не профессиональных, сварщиков.

Как изготовить металлическую пиролизную печь своими руками

Как известно, все металлические пиролизные печи являются весьма мобильными и их можно перемещать в пространстве. Поэтому многие выбирают именно такой тип печек.

На сегодняшний день представлено большое количество схем по их изготовлению, поэтому, создание собственного высокоэффективного отопительного агрегата уже не представляется проблематичным.

При проектировании самодельной пиролизной печи необходимо учитывать то, что процесс пиролиза не является регулируемым, поэтому стоит уделить должное внимание выбору материалов: они должны быть достаточно высокого качества.

При правильно подобранных материалах, пиролизный котел, изготовленный собственными руками, может служить своим хозяевам достаточно долго.

Изготавливают металлическую печь из прочных и качественных стальных листов, обычно в печи формируют 2 стенки. Между ними пространство заполнено водой или песком.

Вентилятор наддува является обязательным компонентом печки, в которой газовая камера расположена снизу, и обеспечивает такой элемент подачу этих газов вниз, где происходит процесс дожига газового остатка. Также, не менее популярными являются пиролизные печи из газовых баллонов.

Что понадобится для изготовления

Изготовить пиролизную печь можно из подручных материалов, не прибегая к закупке дорогостоящих элементов. Для создания пиролизной печи необходим основной набор инструментов, а также главные составляющие самой печи.

Среди них:

• Дрель.
• Металл толщиной 4-7 мм.
• Вентилятор.
• Датчик.
• Сварочный аппарат и электроды.
• Болгарка, шлифовальные и отрезные круги.
• Огнеупорный кирпич (для кирпичных котлов длительного горения).
• Колосники.
• Трубы различных сечений (прямоугольные и круглые).
• Стальная полоска.
• Две небольшие дверки.

Необходимые расчеты

В процессе создания эффективной пиролизной печи одним из главных пунктов является качественно составленный чертеж и схема будущей конструкции.

С этой целью необходимо заранее определить желаемый размер агрегата, форму корпуса, а также варианты расположения камер. Также, нужно рассчитать необходимую мощность прибора.

Для этого существуют различные формулы, по которым можно определить его эффективность.

В первую очередь стоит определить количество энергии, необходимой для обогрева всего помещения.

Рассчитывают данную величину по формуле: М = количество тепла / (15,5*0,8*0,5) (учитывая, что полностью топливо сгорает только на 80%, а КПД самодельной печи равен примерно 50%). Далее рассчитывается необходимый объем сгорания твердого топлива.

Подготовительные действия на месте

Обычно сборка самой печи происходит уже на том месте, где в дальнейшем она будет стоять. Поэтому, важно хорошо подготовить место установки.

Сама печка должна располагаться как минимум на 0,8 м от каждой ближайшей стены. На месте ее установки выкладывают основание из кирпичей или иного негорючего материала, такого как лист железа, толщиной около 0,15 см. К тому же, площадь этой основы стоит выбирать так, чтобы она была на порядок больше, чем сама печка.

Процесс изготовления

Для изготовления пиролизной печи, в первую очередь, надо сделать специальные металлические заготовки. Сваривая все детали, получают каркас печки.

После этого изготавливаются ее стенки, в которых проделываются специальные отверстия для топки и зольное отверстие.

Также, в одной из боковых стенок необходимо сделать просвет, который будет выступать поддувалом с заслонкой. Он изготавливается из трубы с круглым поперечным сечением и его диаметр составляет 5-6 см.

Для подключения печи к дымоходу в отверстие крышки необходимо приделать отвод диаметром около 11-12 см, к которому присоединяется боров – заслонка, которая задерживает выход газов из камеры дожигания, обеспечивая их сгорание в полном объеме.

Советы для самостоятельного изготовления кирпичной печки

Хоть более эффективной и популярной является металлическая печь пиролизного горения, часто устанавливается и кирпичная.

Пиролизная печь из кирпича своими руками, как и металлическая, требует точных расчетов, схемы и чертежа. Используют специального вида кирпич – огнеупорного, который с эстетической точки зрения не хуже обычного.

Еще необходим шамотный кирпич, для изготовления всех внутренних ее перегородок. Часто такие отопительные установки располагают в саунах и жилых домах. Кирпичные пиролизные печи в первого взгляда могут выглядеть как камин и создавать достаточно приятную и уютную атмосферу в доме или бане.

Правила эксплуатации и обслуживания

Печи длительного горения удобны в использовании, поскольку топливо выгорает почти полностью. Сажа остается в маленьких количествах, соответственно, котел не требует постоянной чистки. Регулярный ремонт пиролизного котла представляет собой просто своевременное устранение различных неисправностей.

При изменении формы дверцы топки следует исправить ее или просто заменить. Если конструкция расходится по шву сварки, то необходимо прекратить эксплуатацию агрегата и срочно устранить неполадки. Использование неисправного пиролизного котла может быть опасно для его владельцев.

Чтобы пиролизная печь была безопасна в использовании, необходимо следовать схеме и расчетам, а также, подбирать качественный материал и исправную технику.

Придерживайтесь таких советов в эксплуатации:

• Сухое твердое топливо. Влажность топлива не более 10-15%, иначе это грозит скорым приходом агрегата в неисправное состояние.
• Дымоходная труба котла съемная. Это позволяет обеспечить легкое удаление сажи и конденсата.
• Возле печи ни в коем случае не должно быть горючих предметов или конструкций.

Перед владельцами загородных домов всегда стоит выбор системы отопления. Решающим фактором становится вид энергоресурса, обусловленный стоимостью и обслуживанием. Пиролизная печь- альтернатива отопительным котлам, природному газу и отличный вид обогрева, который становится все более популярным. Пиролизные печи работают на твердом топливе, поэтому такие обогреватели считаются довольно экономичными в наше время и великолепно подходят для дач и загородных домов. Предлагаем вам рассмотреть более подробно принцип работы пиролизной печи, ее устройство, особенности эксплуатации, а так же технологию создания такой печи своими руками.

Принцип работы пиролизной печи

Пиролиз - технологический процесс газогенераторного горения . В результате сгорания твердого топлива, как пеллеты , уголь, дрова, торфяные брикеты происходит обогрев помещения. Принцип работы схож с функциональностью котла с сухой перегонкой. Пиролиз носит экзотермический характер, и отмечен способностью подогрева поступающего воздуха за счет выделяемого тепла

Загруженное топливо поджигается, и при закрытой дверце включатся вентилятор. Высокий температурный режим (200 -800 градусов) и низкое содержание кислорода в печи подводят к химическому процессу - дерево разлагается на пиролизный газ и древесный кокс. При горении древесина склонна к образованию метилового спирта, ацетона, уксуса и смолы.

Выделившийся газ соединяется с кислородом, и переходит в стадию горения. Образовавшийся в процессе горения дым, не содержит вредных канцерогенов и других опасных веществ. Сгоревшее топливо выделяет тепловую энергию, идущую на обогрев помещения. Вода, находящаяся в котле, в горячем состоянии поступает в систему отопления при одновременной подаче обратки. Теплоноситель также используется и в качестве охладителя. Так работает котел с нижним расположением камеры.

Котлы с верхним расположением камеры

Появились экземпляры котлов, работающих в прямо противоположном направлении. Народные конструкторы спроектировали камеру газификации внизу, вторую - вверху. Модели таких котлов пока не столь популярны, но преимущества очевидны:

1. Исключено потребление электроэнергии.
2. Система работает на естественной тяге благодаря новому решению в устройстве воздушных каналов.
3. «Перевернутый » дизайн.

Принцип основан на устремлении пиролизного газа в верхнюю камеру, и смешивании его с вторичным воздухом.

Разряженный воздух просачивается в котел через отверстие внизу, соединяется с кислородом, и создает условие для реакции окисления . Горючий газ сгорает в нижней камере, и отдает тепло воде.

Специальная закаленная сталь котла способствует тому, чтобы из дымохода выходил прозрачный дым. Грамотно смонтированная система может работать на одной порции заправки топлива до 14 часов.

Устройство печи

Конструкция предусматривает две камеры сгорания , необходимые для поддержания пиролиза. Одна из камер предназначена для топлива и плотно закрывается, чтобы предотвратить поступление кислорода извне. Полученный газ переходит в камеру дожигания, в которую подается вторичный воздух, чтобы улучшить горение.

Между собой камеры разделены колосником с уложенными брикетами. Верхнее вентилирование или дутье - особенность технологического процесса. Активизации принудительной тяги - необходимое условие для снижения аэродинамического сопротивления.

Важные моменты безопасности

Уместно напомнить, что качественное функционирование предусматривает сочетание строгих пропорций воздушно-топливной смеси, иначе горение будет неровным, и образует много дыма. При конструировании печи своими руками важно иметь подробный чертеж, и иметь навык в работе со сварочным аппаратом.

Образование газа происходит неравномерно, поэтому так важно обеспечить контроль соотношения газа и воздуха. Электронная система всегда автоматически реагирует на все происходящие процессы, и следит за нагревом теплоносителя. Одна камера системы создает давление, другая - балансирует состав топливовоздушной массы. В этом и разница между печью собственной конструкции и заводской продукцией.

Если вы решили построить печь собственноручно, не обойтись без качественных материалов как, легированная сталь и современная электроника для контроля. Процесс пиролиза нерегулируемый, и этот факт требует контроля электронной начинкой, иначе котел повторит функции буржуйки. Происходящим процессам требуется ряд условий, без обеспечения которых печь не сможет качественно работать.

Инструменты и материал для работы

• Сварочный аппарат.
• Электродрель.
• Угловая шлифовальная машинка Ø230. Не обязательно, но желательно использовать машинку Ø125.
• Листовой металл в 4 мм - 7,5 м². При бюджетном варианте допустим монтаж внутренних деталей из 4 мм листа, корпуса - из 3 мм.
• Электроды - 5 пачек
• Кирпич огнеупорный - до 15 шт.
• Отрезные круги с диаметром в 230 мм - 10
• Шлифовальные круги в 125 мм - 5
• Вентилятор.
• Температурный датчик.
• Колосники
• 2 дверки

• 57 мм диаметром и толщиной в 3,5 мм - 7−8 м.
• 15,9 мм Х 4,5 мм - 0, 5 м
• 32 мм Х 3.2 мм - 1 м. п.

Профилированные трубы:

• 60×30 и толщиной 2 мм - 1,5 м. п.
• 80×40 со стенкой 2 мм - 1 м. п.

Стальная полоса:

• ширина 80 мм и толщиной 5 - 1 м. п.
• 20 мм Х 4мм - 7,5 м. п.
• 30 мм Х 4 мм - 1,5 м. п.

Металлическая конструкция

Размеры будущей конструкции рассчитываются исходя из желаемой мощности. Если у вас не мозг инженера, во избежание накладок лучше обратиться к профессионалам за теплотехническими расчетами.

Общая схема выглядит так:

1. Процесс начинается со сварки . Необходимо сварить стальной корпус и 2 камеры: сгорания и дожига.
2. Внутренние работы предполагают фундамент из шамотного кирпича .
3. Дальше по чертежу выполняются отверстия, и подведение систем для подачи воздуха в камеры.
4. Вырезается окно топки и герметично присоединяется дверь .
5. Начинается монтаж водяной рубашки.
6. В выводящую трубу вставляется вентилятор .

Домашняя технология обусловлена приобретением материалов в компаниях по продаже металла. Разовые приобретения обойдутся несколько дороже, чем закупка по списку.

Основа котла - топка или камера сжигания , в которой температура превышает 1000 градусов. При отсутствии специальной стали можно использовать имеющуюся в наличии, но при таком решении стенки следует делать двойными.

1. Стенки для будущего котла вырезаются из листа стали угловым шлифовальным аппаратом по размерам чертежа, имеющего всегда точные размеры деталей. Они переносятся на металлопрокат с помощью линейки и подсобных измерительных инструментов.
2. После вырезания стенок следует приступить к повторной нарезке стенок только из профилированной трубы . Они нужны для ребер жесткости.
3. Теперь следует приготовить усилители для стыков между сегментами печи из стального листа.
4. Делаем прямоугольное отверстие в передней стенке, по размерам дверец камер сжигания и зольного отсека. Совет: чтобы вырезать требующую дыру сначала на металл наносится разметка, и очерчивается острым предметом.

С помощью дрели лист сверлится по углам и крепится. Опять в работу вступает шлифовальная машинка, которая поможет сделать сквозное отверстие в середине. Линия разреза плавно перемещается с центра и до края листа. Такой прием защитит лист от механических повреждений.

1. Делаем емкость для воды. Для резервуара предусмотрен лист нержавеющей стали. Здесь необходима сварка и определенный навык. При отсутствии первого и второго условия емкости можно заказать в мастерской.
2. Конструкция теплообменника - это комплект водопроводных труб. С помощью сварки они организуются в проточный контур с широкой внешней поверхностью, способной обеспечить максимальную теплоотдачу теплоносителю.

Сборка конструкции

Сборка металлической конструкции производится прямо на месте установки, чтобы избежать дополнительных усилий по перемещению габаритного агрегата.

Совет : засыпать нужно чистый песок, без содержания органических включений. Его нужно хорошо прокалить. Такой прием избавит от неприятного запаха при работе котла.

На этом этапе происходит герметический монтаж дверец камер. Емкость с водой подключается к контурам. Металлическая конструкция готова.

Котел разжигается твердым топливом, после чего пламя фиксируется дверцей. Ровное горение может быть только в случае регулированной подачи воздуха камерам. Это требует прикрепления специальной системы, состоящей из рычагов и клапанов.

Считается, то организация котла менее 15КВ нецелесообразно. А что делать хозяевам, имеющим небольшую площадь? Сооружать пиролизную печь, напоминающую работу котла, и основанную на одинаковом принципе работы.

Сооружаем печь

Для печи мощностью в 25КВт и обогрева площади в 60 м2понадобится:

• Кирпич - 400 шт.
• Шамотный кирпич - 100 шт.
• Лист стали в 4 мм 6×1,5 метра.
• Вентилятор.
• Чугунные колосники - 3 шт.
• Терморегулятор.
• Дверцы для камеры и зольного отсека.

Готовим раствор для работы с кирпичом

Берем глину, чистый песок (мытый) и воду . Песок нужен мелкий с зернами не менее 1 мм. Воду желательно взять мягкую. Глина берется та же, что и для формовки кирпича. Чтобы повысить плотность раствора для кладки следует добавить портландцемент (1кг на 10 л воды).

Раствор: 4 части глины +8 ч. песка + 1ч. воды. Такой «рецепт» однозначно выдерживает до 1000 °C, причем не меняя своих качественных характеристик. Коэффициент теплового расширения аналогичен кирпичу, что исключает деформацию при циклах охлаждения-нагревания.

Есть несколько способов приготовления растворов. Один из них: в замоченную на сутки глину необходимо добавить равное глине количество воды. Получается консистенция, напоминающая густые сливки. Выдержанный раствор нужно пропустить сквозь сито, и смешать с песком. Регулируем консистенцию. Образовавшаяся на поверхности лужица укажет на недостаток песка.

Немного о кирпиче

Народные умельцы используют для футеровки топки шамотные кирпичи . Такой материал способен продержаться не больше сезона. Не спасет от прогорания и металл для воздухоотводов в 5мм - потребуются специальные стали.

Зарубежные производители делают их из керамики , но ссылаясь на опыт эксплуатации можно заверить начинающих мастеров, что зоны металла, не подвергавшиеся охлаждению, при соприкосновении с горящими газами быстро деформируются. Скорректировать процесс можно используя толстый металл - от 10 мм или делать двойные стальные стенки.

Приступаем к работе

Из шамотного кирпича делаем теплообменник , разделенный на две камеры. Одну для газификации, вторую - до сгорания выделенных газов. При расположении желательно исходить из того, что первичная подача воздуха идет сверху, а летучие вещества перемещаются вниз и догорают в камере.

Колосниковые решетки монтируются в свободном положении - при нагревании они расширятся, и заполняют допущенные зазоры.

На последнем этапе, с помощью проволочных «ушей», крепятся дверцы камер . Также вставляются дверцы для контроля воздуха и печные задвижки, отвечающие за тягу.

Приспосабливаем вентилятор. Механизм необходим для противостояния аэродинамического сопротивления и без него не обойтись.

Печная конструкция готова и достойна всяческих похвал. Сдаем работу семье. Возможно, представленная схема позволит самостоятельно соорудить недорогую, но функциональную систему отоплен ия. О результате своей работы можно будет судить по окончанию отопительного сезона.

Одним из вариантов экономии топлива является применение печей или котлов длительного горения. На одной заправке топливом они работают гораздо дольше других видов отопительных устройств. К печам длительного горения относятся пиролизные печи. Рассмотрим их принцип действия пиролизных печей, их устройство, а так же преимущества и недостатки использования этих агрегатов для обогрева помещения и устройство.

Что такое пиролиз

В основе действия таких печей лежит принцип пиролиза - термического разложения органических веществ (в нашем случае топлива) на твердые остатки и пиролизные газы при недостатке кислорода. После чего полученный пиролизный газ при высокой температуре смешивается с воздухом (кислородом), что способствует почти полному сгоранию топлива и самого газа .

Если на промежуточном этапе отделить твердые остатки, то получится готовое производство угля (кокса) - углевыжигательная печь. Но нам это не нужно, мы рассмотрим данный процесс с точки зрения обогрева помещений.

А основной обогрев получается за счет выделения тепла при сгорании полученного газа , смешанного с воздухом. Далее рассмотрим, как достигается это конструктивно.

Устройство пиролизных печей

Классическое устройство пиролизной печи выглядит следующим образом. Имеется общий корпус. В него встроена топка с горелкой для закладки дров. Топка выполняется так, чтобы можно было обеспечить очень малый приток воздуха (герметичная, с плотной дверкой и хорошо работающей задвижкой, оборудованная приточно-вытяжным вентилятором). В нее закладываются дрова, поджигаются горелкой или вручную. После того, как они немного разгорятся, топка ограничивается в доступе кислорода.

Дрова обугливаются, получившийся при этом газ (наполовину азот и на половину - смесь водорода, угарного газа, метана и углекислого газа) снизу вверх по отдельному воздуховоду поступает во вторую камеру сгорания, где смешивается с воздухом (приток вторичного воздуха) в нужной пропорции и сгорает, выделяя тепло. Вторая камера сгорания конструктивно может быть совмещена с самим воздуховодом, или же с началом дымохода. Она может обслуживаться все тем же приточно-вытяжным вентилятором, может быть смонтирован отдельный вентилятор, а может работать только с помощью одних герметичных заслонок на естественной тяге (при хорошо продуманной системе дымохода).

Если твердые остатки от сгорания дров нужны - предусмотрено устройство для их извлечения . В кустарных или промышленных печах его роль, как правило, выполняет поворотная «реторта ».

Реторта - это обычно круглая часть корпуса, в которую закладываются дрова, а потом снизу извлекается кокс, уголь.

От обычных печей пиролизная отличается тем, что фактически топливо в ней сгорает не сразу , а в два этапа, разлагаясь при этом на твердые остатки и газ.

Твердые остатки затем тоже сжигаются, тепло от них тоже используется для поддержания постоянства нужной температуры в первичной топке. Практически, дрова сжигаются полностью, от них остается очень мало золы - это еще одна особенность пиролизных печей. Обычно такие печи и котлы требуют удаления золы раз в несколько дней, а то и раз в неделю.

Достоинства и недостатки

У печей такого типа имеется ряд преимуществ. Перечислим основные.

• Высокая экономичность печи за счет более полного и длительного сгорания топлива.
• Экологически безопасная . В выходящих из дымохода продуктах сгорания очень мала доля вредных и грязных веществ. Практически, это небольшая доля CO и остальное - пар. Данные печи называются бездымные именно по этой причине. Как следствие - чистый дымоход и отсутствие сажи. Конечно, все это верно при использовании обычных дров или угля.
• Достаточно быстрый нагрев топлива.
• Более высокий КПД (до 85%), чем у обычных печей.
• Большой интервал тепловой мощности - печь может работать в диапазоне от 5 до 100% мощности.
• Возможность подключения любого контура отопления (с естественной и принудительной циркуляцией , для отопления и для отбора горячей воды для хозяйственных нужд).
• Возможно применение различных видов топлива , как твердого (вплоть до сырых дров, мусора и автомобильных покрышек), так и жидкого (существуют модели для сжигания машинного масла - отработки).
• Минимальный контроль человека - загрузка топливом раз в сутки и редкая выгрузка золы без останова печи.

Несмотря на многочисленные достоинства, у данных печей есть и ряд недостатков.

• Достаточно большие по размерам.
• Необходимо наличие площадки для складирования топлива.
• При сжигании мусора, различных отходов, все-таки присутствуют запахи и примеси при сжигании. Поэтому при планировании сжигания отходов следует продумать систему вентиляции в помещении с печью.
• Для наличия хорошо работающей системы желательна установка вентиляторов в печь (котел) и насосов (в систему отопления), а это влечет за собой зависимость от электросети.
• Скапливание конденсата в выходном канале и дымоходе. Обусловлено это низкой температурой выходящих отходящих газов. Как правило, для сбора конденсата в конструкции предусматривают накопитель. Из-за конденсата выходная труба с дымоходом должны быть большого диаметра или сечения, и утеплены на улице - во избежание застывания конденсата при морозах.

Общие выводы

Из перечисления сильных и слабых сторон видно, что печи данного типа могут вполне составить конкуренцию другим источникам тепла. После газа, «пиролиз» будет, пожалуй на втором месте по экономичности , наравне с пеллетным отоплением.

Нужно заметить, котлы обычно меньше по размерам, чем печи. Некоторые котлы и печи заводского изготовления могут работать как в обмуровке кирпичами, так и без нее. Единственное требование при любом варианте - обеспечение хорошего «теплого» дымохода.

Проведем краткий обзор одной из печей заводского изготовления.

Из отечественных серийных моделей популярностью пользуется пиролизная печь марки «Самогрейка ». Это довольно функциональная конструкция. Ее можно использовать для обогрева помещений площадью от 100 до 400 кв. метров, отбора горячей бытовой воды (печь двухконтурная и оборудована накопительным 100-литровым баком), и для горячего копчения продуктов.

Данная печь работает с любым видом контура циркуляции. В качестве топлива используется любое твердое. Мало того, что она требует обслуживания раз в несколько суток, так еще имеет запасной электрический котел , что значительно увеличивает ее удобство и универсальность в пользовании. В ее электрической части смонтировано два ТЭНа (по 2,5 кВт каждый) для отопительного контура и один ТЭН (1,2 кВт) в накопительном баке для бытовых нужд. Диапазон работы печи на одной загрузке топливом колеблется от 16 до 82 часов (при максимальном режиме и при минимальном режиме). Внешне выглядит как прямоугольник с размерами 1800*900*600 мм и полным весом 276 кг.

В настоящее время выбор пиролизных печей и котлов все больше растет. Основные их функции такие же, как у вышеприведенной «Самогрейки». Можно сделать такую печь и самостоятельно . Существует множество самодельных кирпичных и металлических печей. Например, наша инструкция по самостоятельной постройке печи длительного горения .

Пиролизные устройства известны давно, но долгое время использовались в основном в промышленности для получения кокса . В довоенное и военное время прошлого века они даже на грузовые автомобили устанавливались, именуясь газогенераторными установками (это их второе название). Сейчас они начинают выходить из тени, и все чаще и чаще приходят для обогрева частных помещений. Там, где нет возможности подвести газ или задействовать пеллеты , они порой являются самым экономичным вариантом . По своей сути они являются источником своего, «местного» газа, который сразу же сжигается. Кстати, в качестве топлива для пиролизных печей, вполне можно использовать и разные пеллеты и брикеты. Конечно, при их использовании срок работы на одной заправке изменится, в какую сторону - зависит от топлива.