Мини пиролизная печка своими руками. Принцип работы и устройство пиролизной печи

Пиролизная печь определенно требует освоение объемной информации, если у вас появилась идея создания пиролизной печи собственными руками. И первым номером списка знаний будет значиться -- понимание процесса пиролиза. Популярным стало использование твёрдо-топливных газо-генерирующих котлов в частных хозяйствах. Однако, покупателям предлагают лишь выкладки эффективности и достоинства установок. Следует знать, что термическое разложение древесины, есть практически во всех случаях её сгорания.

Процесс пиролиза

Печи для эффективного сжигания продуктов разложения органического топлива могут отличаться друг от друга конструктивно и материалами изготовления. В первую очередь, отличают конструкции, использующие принцип верхнего и нижнего горения. Устройства, имеющее камеры дожига снизу, однозначно требуют дополнительного насосного оборудования. Тогда как некоторые производители, предлагают аппараты, работающие с помощью естественной тяги. Обычно, их называют печами медленного горения.

Поджиг выработанных при разложении органики летучих соединений, происходит посредством языков пламени основной камеры сгорания и возможен режим тления. Также существует неординарные частные решения в виде конструкций из кирпича. Тяжело говорить о рациональности и энергоэффективности подобных разработок, ввиду отсутствия точных и объективных замеров. В остальных случаях, чаще всего используются легированная конструкционная сталь, разных толщин.

Какая должна быть печь

Итак, для себя можно определить, пиролизным, может называться агрегат, в котором процессы разложение древесины и сгорания их продуктов максимально разделены физически. При этом синтез газа проходит в условиях определённой температуры и пониженного содержания кислорода.

1. Сперва, нам понадобится определить мощность отопительного агрегата, для требуемой площади. Можно воспользоваться усреднёнными значениями.
2. Для отопления 10 квадратных метров помещения, средней утеплённости, нужен 1 кВт мощности агрегата.
3. Если нужно выполнить расчёт, исходя из объёма, используется некоторый коэффициент, ровняющиеся 40 -- для утеплённого помещения и 60 -- для слабого утеплённого. Таким образом, для помещения площадью 100 квадратных метров и высотой потолков 2.6 с хорошей теплоизоляцией:
   100х2,6х40=10400Вт ~ 11кВт.
4. Теперь стоит определиться с размером топочной. Для расчёта, следует знать, что при сжигании 3.6 килограмм дров, можно получить 10 кВт тепла в течение часа. Значит, в нашем случае потребуется топка, вмещающая подобный объём приблизительно 10 раз. Например, вес плотного куба дуба, воздушной влажности, весит более 700 кг. Для дров длиной 35 см сложенных в поленницу, коэффициент будет равен 0.75, получаем 525 “рыхлых” килограмм в кубе. 3.6 килограмм на 11 часов работы, получим 39.6 кг дров.
   39.6х0.75=29.7 525/29.7=17.7 1000/17.7=56.5 л. Значит размер нашей топки “в чистоте”, 0.35х0.4х0.4 м.
5. Однако, на этом этапе, будем учитывать уровень КПД подобных печей и соответствующие им некоторое отношение полезного объёма к мощности. Поэтому, добавим 30 -- 35% к объёму пиролизной камеры, в результате, искомые киловатты могут получаться с ~70 -- 80 литров.

Негативное влияние пониженных нагрузок

Помимо этого, во время расчётов, следует учесть негативное влияние на всю топливную систему, работы, с пониженной нагрузкой.

• При избыточной мощности происходит повышенная конденсация влаги на теплообменниках и поверхностях дымохода, при замедленных режимах. Следовательно, установка должна быть подобрана таким образом, чтобы подавляющее большинство времени, горение проходило с максимально эффективной производительностью и температурой теплоносителя, до 80 -- 90оС. Пользование подобного агрегата нерегулярно или для периодической протопки на даче, будет совсем не рационально.
• Не меньшее влияние при расчётах, имеет вид используемого топлива. Калорийность которого, как и его влажность, значительно влияет на получаемую мощность и создаёт некоторую дельту до 25 -30%.
• При использовании угля, особо тепло нагруженные поверхности вторичной камеры дожига, должны быть защищены футеровкой, обычно это шамотный кирпич.
• В качестве главного материала стоит использовать чугун, благодаря его устойчивости к выгоранию и деформациям. Но, как известно, работа с ним в кустарных условиях почти невозможна, поэтому изготовление печи таких параметров, своими руками исключено.
• Для домашних умельцев основным материалом является конструкционная сталь, желательно имеющая жаропрочные характеристики, в ином случае недостаток термостойкости придётся компенсировать толщиной стенок.

Порядок сборки основы

1. Так, как мы стремимся рассмотреть конструкцию, имеющую право называться пиролизной печью, на первом этапе следует позаботиться изготовлением внутренних каналов, подвода первичного и вторичного воздуха и обвязкой горелки. Футеровка горелки выполняется из шамотного кирпича. Собственно из него и изготавливаются сами термостойкие сопла форсунки.
2. Далее, из листового металла, нужно раскроить и сварить, первичную камеру газификации -- он же бункер, и вторичную камеру дожига газа. Она должна быть хорошо защищена от высокотемпературного пламени и иметь выход в конвекционные каналы.
3. На практике, используется материал толщиной 4 мм. Но желательно использовать большие толщины, во избежание короблений и преждевременного выхода из строя, из-за коррозии.
4. Готовые -- верхнюю и нижнюю секцию сгорания объединяют посредством обвязки форсунок и подключают воздушные теплообменники по принципу Булерьяна.
5. После этого, можно приступить к промежуточному этапу, обварке крепёжных элементов, препятствующих гидравлическим деформациям наружного кожуха. Это металлические штыри, которые укрепят между собой внутренние и наружные элементы котла.
6. Производится обварка элементами кожуха с одновременной стыковкой всех отверстий воздушных каналов.
7. Также, надо заранее предусмотреть отверстия для рычагов, заслонки дымохода и заслонки вторичной камеры.
8. После обварки наружных элементов короба, устанавливаются дверки, наружный патрубок подвода воздуха, к которому будет крепиться нагнетательный насос и лючок прочистки конвекционных дымоотводов.

Буржуйка

Таким примером может послужить простая буржуйка, с разделённой топкой. Если честно, эта печь выполняет функцию псевдо-пиролиза, поскольку простая конструкция, весьма далека от описанной теории, термической деструкции органического сырья с раздельным сжиганием её продуктов. Перегородка, разделяющая топку, имитирует возможность двух отдельных процессов, газогенерации и дожига. Наличие в данном случае форсунок подачи дополнительного воздуха, даёт весьма сомнительную возможность, полноценно сгорать продуктам тления. Это происходит, благодаря основному пламени, либо не случается вовсе.

Для изготовления такой “газовой” буржуйки, требуются минимальные переделки в конструкции. В пространство топки вваривается металлическая пластина и можно считать себя -- “впереди планеты всей”. Некоторое улучшение, вследствие таких переделок конечно возможно. Но заключаться оно будет, в банальном удлинении пути, проходимого горячими газами. Необходимость пиролиза у кирпичной печи, на мой взгляд, весьма сомнительна. Отопительно – варочная шведка средних размеров, с встроенными в простенок каналами, имеет очень хорошие рабочие характеристики, в чём я могу убедиться как пользователь. Построение такой конструкции из кирпича, требует больше знаний и дополнительных материалов. Нестандартные габариты и опасность проникания угарных газов, не предполагают её размещение, в жилом помещении. Совсем другое дело, применение для промышленных нужд. Возможен обжиг глиняных изделий или отпуск металла. Внутри большая полость для выдержки керамики и длительное время может поддерживаться высокая температура.

Выгоды

Для того чтобы решиться на изготовление пиролизной печи своими руками, нужно хорошо представлять выгоды и возможные проблемы, которые она принесёт.
1. Одной из основных выгод, называют экономию, которую возможно достичь, при соблюдении определённых технических вводных. Но, к сожалению, далеко не всегда нужные условия возможно исполнить.
2. Чистота конечного выхлопа. Достигается сжиганием продуктов газогенерации, при высокой температуре факела.
3. Высокий коэффициент полезного действия, достижимый при соблюдении влажности топлива на низком уровне.
4. Возможность тонко и широко регулировать диапазон мощности установки, но приобретая при этом некоторые неприятные последствия.
5. Хорошо отлаженная система, способна в форсированном режиме, качественно сжигать резину, пластик и прочие, сложные для сжигания отходы.
6. Одним из главных преимуществ, являются длительные промежутки, между загрузками дров и автономность.
К сожалению, перечисленные преимущества не являются однозначными. Для получения всех выгод одновременно, необходимо соблюдать целый ряд параметров и характеристик, как касающихся топлива, так и режимов использования.

Недостатки

1. Много факторов, которых практически невозможно избежать, вызывают образование конденсата, на поверхностях теплообмена. Смесь конденсата и сажи, образуют тягучий дёгтеобразный, кислотный налёт, тяжело поддающиеся очистке.
2. Энергичная работа дымососа или нагнетателя, способна “отъесть” значительную долю экономии, приносимой устройством. Кроме того, энергозависимость может приводить к аварийным ситуациям, во время отсутствия электричества. Требуются дополнительные меры, для охлаждения котла и его аварийного отключения.
3. Эффективность, напрямую связана с режимом горения. Это вынуждает сжигать лишние топливо, или иметь проблемы другого характера.
4. Требуется постоянный, частый контроль дымоходной системы и тщательная очистка газоотводов, которые имеют склонность обрастать продуктами конденсации.
5. Относительная сложность в изготовлении и необходимость в электронных управляющих компонентах.
6. Дымоходу должно уделяться особенное внимание, он должен быть большего диаметра и лучше утеплён.
7. Влажное топливо, легко снижает эффективность работы.
8. Большая стоимость, иногда достигающая 1.5 и 2 кратных значений.

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.

Пиролизные печи относятся к категории современного, высокоэффективного и производительного отопительного оборудования. Со строительством пиролизной печи из кирпича можно справиться своими руками. Все существующие агрегаты работают по одному принципу, а кладку можно выполнить, взяв за основу порядовку любой кирпичной печи и немного изменив конструкцию ее топливника в соответствии с особенностями печей длительного горения.

Среди главных достоинств пиролизных печей нужно обязательно отметить следующие моменты:

• высокий коэффициент полезного действия;
• максимально рациональный расход загружаемого топлива;
• возможность регулирования показателей полезного действия;
• практически полное отсутствие вредных примесей в отводящемся дыме;
• возможность использования печи для утилизации различных отходов;
• минимальное количество сажи.

Пиролизную печь можно топить обычными дровами, продуктами деревообрабатывающей промышленности и даже различным бытовым мусором. Это позволяет сделать обогрев максимально экономичным.

Механизм действия пиролизной печи

Все существующие пиролизные печи, и кирпичные не являются исключением, работают по одинаковому и предельно простому принципу.

Пользователь закладывает топливо в топку, тщательно его уплотняет и поджигает. После этого необходимо закрыть створки печи и запустить дымосос. В условиях повышенной температуры и дефицита воздуха загрузка начинает тлеть, выделяя одновременно с этим древесный газ. Именно на этом и базируется принцип пиролиза.

В процессе пиролизного горения загруженное топливо разделяется на древесный кокс и смесь пиролизных газов. Также остается немного твердого остатка. Реакция разложения является экзотермической и сопровождается активным выделением большого количества тепла. Пиролиз является гораздо более эффективным вариантом использования топлива по сравнению с обыкновенным горением.

Образовавшиеся газы переходят во вторую камеру топливника, смешиваются там с поступающим вторичным воздухом и сгорают, выделяя дополнительное тепло. Образовывающееся тепло применяется одновременно для обогрева дома и подсушки загруженного топлива.

Главной особенностью пиролизного процесса является то, что одной загрузки топлива хватает не менее чем на сутки в случае применения древесины (для печей с топливником среднего размера). Применение же угля позволяет и вовсе забыть о необходимости добавления топлива в печь на несколько суток.

Пиролизные газы воспламеняются при температуре не менее 450 градусов. Однако одной лишь повышенной температуры недостаточно. Необходимо, чтобы воздух подавался в печь в определенных количествах в соответствии с предварительно рассчитанной и проверенной схемой. Для контроля объема подаваемого воздуха пиролизная печь оснащается вентилятором. Он, в свою очередь, подключается к блоку автоматического контроля.

Главным отличием конструкции пиролизной печи от обыкновенного печного агрегата является наличие дополнительной камеры сгорания древесных газов. При этом высота данной камеры должна составлять как минимум 500 мм.

Именно обустройство топливника является наибольшей статьей расходов при возведении пиролизной печи. Для достижения максимального коэффициента полезного действия топку нужно оснастить средствами автоматизации. Однако при ограниченном бюджете можно обойтись и без них – с автоматикой попросту удобнее и, конечно же, эффективнее.

При этом пиролизные печи любой конфигурации являются экологически безопасными. Пиролизные газы активно взаимодействуют с углекислым газом. В результате такой реакции выброс вредных продуктов сводится к минимуму. Благодаря этому требования к дымоходу существенно смягчаются.

Что нужно для работы?

Рассматриваемая пиролизная печь строится из кирпича. Готовый агрегат будет иметь мощность порядка 30 кВт. Пиролизной печи такой мощности хватит для обогрева примерно 70 м2 пространства. При необходимости можете менять размер конструкции под свои нужды.

Для кладки такой печи вам понадобится следующее:

• керамический кирпич – около 400 штук;
• огнеупорный кирпич – порядка 100 штук;
• колосниковые решетки;
• вентилятор мощностью от 300 Вт;
• температурный регулятор рычажного типа;
• дверца для топки;
• дверка для поддувала;
• сварочный аппарат;
• электрическая дверь;
• болгарка;
• трубы круглого сечения;
• профтрубы;
• сварочные электроды;
• температурный датчик.

Прежде чем приступать к кладочным работам, подготовьте либо же найдите в открытом источнике схему-порядовку будущей кирпичной печи длительного горения.

За основу можете взять схему любой нравящейся вам кирпичной печки – кладка пиролизного агрегата будет вестись по тому же принципу. Единственные важные различия заключаются в конструкции топки. О них будет рассказано отдельно.

Первый шаг. Сделайте основание. Заглубленный фундамент не нужен – достаточно бетонной либо кирпичной площадки. Размеры фундамента подбирайте в соответствии с габаритами вашей печи. Основание укройте слоем гидроизоляционного материала. Дополнительно можете насыпать примерно сантиметровый слой песка, утрамбовать его и вести кладку печи на такой подушке.

Второй шаг. Приступайте к кладке печи. Особое внимание уделяйте стартовому ряду. Проверяйте перпендикулярность углов и ровность ряда с помощью специально предназначенных для этого инструментов – угольника и уровня.

Для кладки применяется стандартный раствор из глины, песка и воды. Периметр печки выкладывайте из керамического кирпича, а все внутренние перегородки – из огнестойкого кирпича.

Ведите кладку в соответствии с порядовкой, пока не дойдете до топливника.

Третий шаг. Приступайте к обустройству топливника. Топливник выкладывайте из огнеупорного кирпича – он более долговечен и лучше переносит воздействие высоких температур.

Главной особенностью топливника кирпичной печи длительного горения является наличие двух камер. В первую загружается топливо и происходит его розжиг, во вторую камеру переходит образующийся пиролизный газ и поступает вторичный воздух. Нижняя загрузочная камера сообщается с верхней посредством вертикального канала.

Топливник, один из вариантов

В топливник устанавливается колосниковая решетка из чугуна. Размещайте ее с небольшим зазором, т. к. металл имеет свойство несколько расширяться под воздействием высокой температуры.

Для обеспечения максимально высокого коэффициента полезного действия топка пиролизной печи дополнительно укомплектовывается вентилятором.

Также регулировать уровень тяги вы сможете при помощи специальной задвижки, показанной на схеме печки.

Установите дверки на поддувало, прочистную камеру и топливник.

Четвертый шаг. Обустроив топку, выложите пиролизную печь до конца в соответствии с выбранной схемой. Особое внимание уделяйте дымоходу – этот элемент конструкции должен быть выложен строго по схеме.

Нарушение технологии приведет к ухудшению тяги, в результате чего дым с продуктами сгорания не сможет отводиться в достаточном количестве и начнет проникать в помещение.

Пятый шаг. Проверьте готовую печь. Для этого загрузите небольшое количество топлива, дайте ему разгореться и принюхайтесь к запаху образующегося дыма. Если дым не имеет выраженного аромата угарного газа, ваша кирпичная печь длительного горения является абсолютно безопасным отопительным агрегатом с высоким коэффициентом полезного действия.

Топливо для пиролизной печи

Таким образом, в самостоятельной выкладке кирпичной пиролизной печи нет ничего особо сложного – кладка ведется так же, как и в случае с большинством других печек, а различия присутствуют лишь на стадии обустройства топливника.

Однако недостаточно попросту выложить такую печь. Нужно еще разобраться в том, чем ее топить.

Лучший вариант топлива для кирпичных печей длительного горения – сухая древесина и продукты ее переработки (пеллеты, бруски и т. п.). Чем суше будет топливо, чем тщательнее вы его уплотните при загрузке, тем эффективнее и экономнее будет работа печи.

Для сравнения: при использовании топлива влажностью до 20% пиролизная печь среднего размера может спокойно выдавать порядка 4 кВт тепловой энергии с 1 кг загрузки, а при повышении влажности древесины до 50% показатель производительности при прочих равных условиях уменьшается более чем в 2 раза. То есть вам придется расходовать в 2 раза больше топлива, а значит и затраты на отопление тоже увеличатся в 2 раза.

Поэтому топливо должно быть как можно более сухим. Влажная загрузка не способна выдать достаточное количество тепла, т. к. процесс пиролиза может попросту не запуститься. Помимо этого, при использовании влажной древесины будет выделяться очень много дыма с вредными примесями. Сырые дрова негативно отразятся на состоянии и функционировании печи в целом.

При отсутствии достаточного количества подходящего топлива можно смешать имеющуюся древесину с разнообразным строительным мусором – остатками ДСП, пластмасс, резиновых изделий и т. д. Это позволит утилизировать отходы и дополнительно сэкономить на обогреве.

Но сильно увлекаться тоже не стоит – для обеспечения высокой эффективности печи на древесные материалы должно приходиться как минимум 70% от общего объема загрузки.

Теперь у вас не возникнет никаких проблем с самостоятельным возведением кирпичной печи длительного горения. Следуйте инструкции, выполняйте кладку в соответствии с выбранной порядовкой, помните главные особенности пиролизных топливников и все обязательно получится.

Удачной работы!

Видео – Пиролизные печи своими руками

Как сделать качественную пиролизную печь своими руками? Чертежи могут помочь в этом. Если такую конструкцию изготовить самостоятельно, то можно хорошо сэкономить на этом.

Пиролизные печи пользуются особой популярностью в такой местности, где отсутствуют центральное отопление и газовые трубопроводы. В таких местах это сооружение обеспечивает теплом загородные дома или дачи.

Принцип работы пиролизной печи

В чем заключается принцип работы этой печки? Процессы, происходящие в ней, многим незнакомы, поэтому необходимо более подробно изучить принцип действия пиролизной печи.

Отличительной чертой пиролизной печи своими руками от обычной является то, что топливо в ней сгорает тогда, когда образуется недостаток кислорода. И это удивительно, потому что в обычных конструкциях топливо сгорает, если есть большое количество кислорода и это обеспечивает нормальное функционирование всей системы обогрева.

Как происходит процесс пиролиза? Когда сжигается углеводородное топливо, начинается процесс окисления и выделения тепла. Топливо под влиянием высокой температуры сгорает не до конца, выделяя при этом большое количество различных газов. Чем выше температура будет при недостатке кислорода, тем интенсивнее начинают выделяются эти газы.

К примеру, если сжигать древесное топливо, то будут выделяться такие газы, как уксусная кислота, ацетон, метиловый спирт. Вместе с ними в дымоход поступают различные смолистые соединения и частицы древесного угля. Эти несгоревшие остатки можно повторно сжигать , потому что они вполне горючи. Газы, не сгоревшие до конца, могут выделяться при сжигании любого топлива, такого как естественная органика или нефтепродукты. Различное топливо имеет разную температуру горения. Так, нефтепродукты могут гореть при температуре 800−900 градусов, а дрова сгорают при 500 градусов.

Таким образом, принцип работы пиролизной печи своими руками заключается в сжигании этих газов. Именно поэтому такие печи по-другому называются газогенераторами. Пиролиз – это процесс разложения топлива на составляющие части при его нагревании, с последующим их сжиганием и выделением тепла.

Такая конструкция имеет определенные преимущества перед обычными печами. К ним относятся:

• коэффициент полезного действия достигает 80%;
• топливо расходуется очень экономно;
• возможность регулировать процесс длительного горения;
• экологичность. Такая печь во время работы практически не дает выброса канцерогенных веществ.

Если пиролизная печь сделана правильно, то достоинств у нее не перечесть. Например, у нее практически не бывает сажи , что позволяет легче соблюдать чистоту и затрачивать небольшое количество времени на очистку печи. И таких небольших достоинств очень много.

Однако, пиролизная печь имеет и недостатки:

• высокая стоимость. Выгоднее сделать ее своими руками;
• большие размеры. Если помещение не слишком большое, лучше использовать другие отопительные конструкции;
• отапливаются такие печи только определенным видом топлива. Лучше всего подходит сухое топливо (древесина), потому что высокая влажность отрицательно сказывается на процессе пиролиза;
• для ее работы необходимо электроснабжение, причем постоянное. Для лучшей работы печи ее следует подключить к электрической сети.

Это основные недостатки пиролизной печи. Так что можно смело эксплуатировать такую печь, если для нее достаточно места, имеется в наличии сухое топливо и имеется доступ к электрической сети.

Чтобы изготовить мощный котел, надо уметь обращаться с болгаркой и сварочным аппаратом, а также разбираться в чертежах. Если самостоятельно изготавливают котел мощностью выше 25 кВт, необходимо все делать по чертежу , в противном случае котел не будет соответствовать требованиям безопасности.

Стенки котла следует делать из жаропрочной стали, только это будет гарантией того, что он прослужит довольно долго. Если такую сталь найти не получится, можно использовать обычную сталь, только в этом случае делают футеровку внутренних камер котла шамотным кирпичом.

Этапы изготовления котла.

1. Корпус котла изготавливают из листовой стали. С помощью болгарки из листа металла вырезают детали котла, в стенках делают отверстия для дверцы зольника и загрузочной дверцы, а также для патрубков и дымососа. Самое главное - это придерживаться указанных в чертеже размеров. При помощи сварочного аппарата соединяют детали, после чего зачищают швы от окалины и шлифуют их.
2. Затем приваривают патрубки так, чтобы между швами не было зазоров. Берется труба нужного диаметра и выполняют монтаж защитного теплообменника на задней стенке котла. После чего проверяют, не протекает ли теплообменник из-за повышенного давления от компрессора и только тогда устанавливают заднюю стенку камеры, изготовленной из жаропрочной стали.
3. Затем приступают к монтажу перегородки, которая разделяет камеры газификации и сжигания газа, устанавливая чугунный колосник. Наверху камеры газификации делают воздуховод с заслонкой. Внизу камеры также делают воздуховод и одновременно с этим делают футеровку шамотным кирпичом нижних и боковых сторон.
4. Дверцы котла изготавливают из жаропрочной стали, а для наибольшей герметичности их усиливают металлическими уголками.
5. Котел следует устанавливать в нежилом помещении, присоединяя дымоход. Затем подключают к нему водный контур и устанавливают дымовой насос.

Такой котел очень мощный и поэтому подходит для большого дома. Чтобы было тепло в гараже или дачном домике, можно построить пиролизную печь своими руками. Изготавливается она также из листа металла, но техника изготовления ее значительно проще.

Если камеру сгорания газа расположить выше камеры газификации, создавая естественную тягу, то нет необходимости использовать дымосос.

Печь не подключается к системе отопления.

Такая печь не автоматизирована и поэтому требует постоянного контроля и настройки режима горения.

Технология изготовления пиролизной печи своими руками выполняется в такой последовательности.

1. Берут корпус печи, имеющий отверстия для дверцы топки и дверцы зольника и сваривают его. Изготавливаться он должен из жаропрочной стали. Прямо над зольником устанавливают топочную камеру и отделяют от него чугунным колосником. Поступление воздуха в топку регулируется при помощи дверцы зольника.
2. Над топкой располагают камеру сгорания газов, разделяя их пластиной из жаропрочной стали. В камере делают канал, обеспечивающий подачу воздуха.
3. Металлические дверцы топки и зольника усиливают уголком.
4. Внутри обе камеры обкладывают шамотным кирпичом, который защитит их от быстрого прогорания и улучшит теплораспределение. Если печь установлена в жилом помещении, то ее можно обложить и с внешней стороны , чтобы о нее случайно не обжечься.
5. В дымовой трубе устанавливают шибер для регулировки тяги. Дымоход изготавливается из утепленной трубы, что повышает ее безопасность. Если труба не изолирована, в случае резких перепадов температур на ее внутренней поверхности скапливается конденсат, который способен разрушить металл.

Устанавливают пиролизную печь в помещении, соблюдая технику безопасности, чтобы исключить возникновение пожара. Нельзя устанавливать ее возле легко воспламеняемых предметов, под полками, в легко продуваемых местах. Около печки должно оставаться свободным пространство со всех сторон с расстоянием в полметра. Хорошо, если рядом будет стоять емкость с песком или висеть огнетушитель.

Чтобы пиролизная печь своими руками работала долго, необходимо вовремя удалять из нижней части кокс и нагар. Если в качестве топлива используется мазут или нефтяные масла, необходимо следить за тем, чтобы в него не попала вода. Если это произойдет, печь начнет «стрелять», выбрасывая большое количество искр, а это может привести к пожару.

Поэтому при соблюдении техники безопасности и правильной эксплуатации, такая печь может прослужить очень долго.

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.