Как сделать пиролизный котел самостоятельно: его устройство, схемы, принцип функционирования

Отопление

Под «пиролизом» понимается процесс, в котором происходит медленное, постепенное сжигание топлива в твердой форме. По мере сжигания оно приобретает газообразное состояние. Название «пиролизный котел» звучит сложно, а сделать его на самом деле самостоятельно вполне реально. На практике можно достаточно часто встретить такое самодельное сооружение, отчасти, по причине высокой стоимости магазинной конструкции. Кроме того, при самостоятельной работе есть возможность внести коррективы, выбрать подходящую величину, материал деталей и т.д. Конструкция в целом не представляет сложности и у нее есть свои преимущества.

Газовый котел, работающий на твердом топливе, проще в обслуживании, и в то же время, более эффективен и экономичен в эксплуатации. Однако, чтобы получить всю пользу от такой конструкции, необходимо выполнение некоторых условий. О них будет рассказано ниже.

Принцип действия

Котлы обогревательных систем, в которых топливом являются горючие материалы в твердой форме, тоже входят в состав пиролизного оборудования. Довольно часто можно слышать такое название, как «газогенераторные котлы». Чтобы понять, какие принципы лежат в основе функционирования, необходимо сначала разобраться в устройстве сооружения. Главная действующая часть котла, в которой происходят все основные процесс, является топка. С нее и стоит начать ознакомление с конструкцией. Прежде всего, топка состоит из двух камер, расположенных одна над другой. Процесс образования и выделения тепла происходит постепенно, по мере прохождения воздуха через эти камеры.

Как сделать пиролизный котел самостоятельно: его устройство, схемы, принцип функционирования

В одну камеру, расположенную наверху, помещают твердое топливо, где запускается начальный процесс горения. Количество поступающего воздуха ограничено, а потому топливо тлеет, а не горит. При тлении происходит медленное выделение газов. На этой стадии еще нет нагрева.

Далее они попадают во вторую камеру с более сильной, интенсивной подачей воздушного потока, и здесь происходит самое настоящее, мощное горение, начинается образование и выделение тепла. В качестве топлива используют дрова, брикеты, пеллеты и др., в зависимости от личных предпочтений и возможностей. Самыми доступными остаются дрова. Однако брикеты и пеллеты не менее эффективны. Они проще в использовании.

В техническом плане сам процесс очень простой. Камеру пиролизного котла делит на две части решетка и форсунка. Сверху расположена пассивная топка, а внизу – активная. Воздух подается через верхнюю часть. Это основное различие пиролизного от классического котла с одной камерой, в котором есть только подача снизу. Данное устройство не представляет сложности, а потому при определенных навыках и наличии инвентаря, можно сделать котел самостоятельно.

Еще одна особенность такого котла состоит в наличии принудительной тяги. У конструкции повышенное аэродинамическое сопротивление. По этой причине здесь необходим воздушный насос.

Функционирование котла

Для рассмотрения применения котла на практике поможет изучение пошагового процесса работы:

  1. Топливо в твердом виде укладывают в верхнюю часть конструкции.
  2. Поджигают, в результате чего начинает работать насос (дымовой).
  3. В камере температура повышается до 250-ти – 850-ти градусов выше 0 и начинается газообразование. Именно на этом этапе можно наблюдать процесс тления.
  4. Далее газ поступает в нижнюю камеру.
  5. Воздушный поток становится интенсивнее, и газ начинает сгорать.
  6. Тепло из нижней камеры применяют для нагревания теплоносителя, в роли которого может быть и вода, и воздух.

Как сделать пиролизный котел самостоятельно: его устройство, схемы, принцип функционирования

Практически единственной альтернативой пиролизному котлу является котел с традиционной конструкцией. Данный вариант схож с тем, что действует на дровах, в котором есть всего одна камера с единственным путем подачи воздушного потока снизу. Однако она не так эффективна и экономична.

При абсолютной загруженности КПД пиролизного котла составляет от 85-ти до 95-ти %. Его резкое падение происходит при снижении загруженности в 2 раза. И такое использование уже неэффективное и неэкономичное. Это касается и самодельных котлов, когда они в точности соответствуют классической схеме и требованиям по использованию. Применение должно быть только на полной мощности.

Требования эксплуатации для «пиролиза»:

  • уровень влажности топлива не более 35-ти %;
  • нагрузка на оборудование от 50-ти % (чтобы коэффициент полезного действия работал, как следует);
  • температура обратного носителя тепла от 60-ти %;
  • только крупное топливо;
  • наличие воздушного насоса.

Популярность самодельных котлов может быть объяснена высокой стоимостью оборудования промышленного производства.

Изготовление пиролизного котла своими руками

Чаще всего, в основе собирания такой техники находится схема, предложенная Беляевым. По ней вполне реально сделать котел самомтоятельно. Потребуются следующие элементы:

  • труба из простого металла диаметром в 32, 57 или 159 мм;
  • труба профильная, площадью 6 x 3 см, 8 x 4 см, 2 x 2 см;
  • полоска стали 20х4; 30х4; 80х5 мм;
  • насос;
  • датчик измерения температур;
  • лист металлический;
  • кирпич.

Должен быть сварочный аппарат, а также слесарный инвентарь. В одиночку данную конструкцию будет тяжело сделать, поэтому понадобиться как минимум один помощник.

Сначала готовят листовые элементы. Заранее стоит приготовить листовые панели. Придется работать вручную болгаркой, что требует некоторых навыков такой работы. Если нет такого опыта, лучше предоставить резку по металлу специалисту, обратившись в соответствующий сервис. От того, насколько ровно будут сделаны срезы, зависит герметичность конструкции и ее эффективное функционирование.

Как собрать внутренние части

Первая партия металлических листов образует камеру для топлива. Выбранный материал соединяют и сваривают. В результате получается та самая конструкция с двумя камерами. Встраивают воздуховоды, которые выполняют из металлического швеллера или трубы из профиля. По всей фронтальной поверхности делают отверстия.
В нижней камере делают вторичный воздуховод.

Как сделать пиролизный котел самостоятельно: его устройство, схемы, принцип функционирования

Далее начинают сборку теплообменника. Его собирают из труб из металла диаметром 5,7 см.

Процесс сборки:

  1. Берут пару листов из металла и чертят разметку в тех места, где будут расположены трубы.
  2. Под расположение труб по листу вырезают отверстия диаметром в 6 см.
  3. Трубы нарезают по длине диаметром 5,7 см.
  4. Концы помещают в сделанные отверстия листа и сваривают.
  5. Аналогичные действия проводят и с другим листом.

В результате получится теплообменник, который крепится к корпусу котла по схеме. Дроссельную заслонку, предварительно оснащенную рукояткой, устанавливают на одном уровне с верхом теплообменника и приваривают к котлу.

Как сделать пиролизный котел самостоятельно: его устройство, схемы, принцип функционирования

После этого нужно провести сварку передней панели камеры для топлива. Перед установкой фронтальной панели, усиливают камеру изнутри шамотным кирпичом. Это необходимо по причине высоких температур внутри топки. Кирпич подгоняют под место укладки. Им обрабатывают обе камеры. Особенно осторожно следует быть с областью заслонок труб, проводящих воздух. После окончания выкладки происходит установка фронтальной панели. Основная сборка закончена.

Все, что остается: убрать остатки от сварки, подчистить швы, выровнять.

Теперь необходимо заключить котел в герметичный корпус, который также собирают из металлических листов . Вначале их подвергают прессованию.

Тестирование и последний этап сборки

Перед тем, как начать пользоваться конструкцией, ее необходимо протестировать, в частности, герметичность в месте циркуляции теплоносителя. Если тестирование прошло удачно, приступают к заправке его водой. Для теплообменника предпочтительно применять горячую воду из отопительной сети или ГВС. Это необходимо, чтобы была возможность проверить швы в месте сварки, когда происходит тепловое расширение металла.

Когда утечек воды не обнаружено по швам, делают слив воды и начинают обрамление всей конструкции котла. В качестве обрамления используют внешние панели из металла. Они прочные, надежные и хорошо подходят для внешнего вида конструкции. В это же время изготавливают и навешивают двери окон камерных отсеков.

Особенного внимания требуют двери такой установки. Обязательно учитывают, что внутри камеры очень высокие температуры, а потому материал изготовления дверей должен быть пожароустойчивым. Лучшим вариантом стали простые чугунные двери. Их можно приобрести уже в готовом виде со всеми элементами. Для еще большего усиления и противостояния высоким температурам, применяют все тот же шамотный кирпич.

Самый последний этап – установка котла на место его постоянного пользования. Монтаж прост и не потребует много времени и усилий. Есть два варианта расположения: на фундаменте или на плите из бетона. Есть требование к выдержке высоты плиты. Относительно уровня поверхности земли высота должна быть не менее 10-ти см.

После установки и баланса по всем уровням закрепляют к нижней части котла саму плиту. Теперь для завершенности конструкции остается подсоединить дымовую трубу, вмонтировать насос для подачи воздуха, а также провести к линии передачи тепла.

Как сделать пиролизный котел самостоятельно: его устройство, схемы, принцип функционирования

Сделать пиролизный котел самостоятельно – это реально. Необходимо приготовиться к отдаче сил и времени данному процессу. С чем-то придется разбираться с нуля, что-то изучить. Когда есть хороший опыт в создании подобных конструкций, легко можно приниматься за работу.

Потребуются расходные материалы, оборудование. Потратив время, силы, и финансы на сооружение пиролизной конструкции, можно сэкономить в дальнейшем при его эксплуатации, ведь КПД такого котла составляет практически 100% при условии его полной загруженности. Именно это основное достоинство такого сооружения, позволяющее максимально использовать имеющиеся ресурсы.

Кстати, что касается денежных затрат, то котел промышленного производства имеет высокую стоимость. И разница в стоимости на материалы для самодельного сооружения и уже готового не так значительна. Покупной котел будет стоить дороже.

Выводы

Чтобы работать самостоятельно над созданием пиролизного котла, потребуется соответствующая база знаний и некий технический опыт подобной работы. Понадобиться умение делать ручную резку, работать с металлом, понимание чертежей и схем, а также знание всех тонкостей технологии создания котельного оборудования, его функционирования. Это элементарная основа знаний, чтобы начать работу над пиролизным котлом.

Оцените статью
Добавить комментарий