Изготовление пиролизной печи своими руками. Устройство, преимущество и особенности самостоятельного создания пиролизной печи

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.

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.
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.
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.
Дверцы котла изготавливают из жаропрочной стали, а для наибольшей герметичности их усиливают металлическими уголками.
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.

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.
Над топкой располагают камеру сгорания газов, разделяя их пластиной из жаропрочной стали. В камере делают канал, обеспечивающий подачу воздуха.
Металлические дверцы топки и зольника усиливают уголком.
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.
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.

В предыдущей статье мы рассказывали про разнообразие вариаций Игоря Викторовича. Сегодня мы поговорим про изобретение другого инженера-новатора, который сделал невиданное: соорудил печь, которая на одной загрузке работает до 7 дней. Встречайте, пиролизная печь Лачиняна. Чертежи этой чудо печи выложены в свободном доступе и мы их вам предоставим. Мы расскажем вам за счет чего возможно столь длительное и эффективное горение, точнее, тление топлива. Также откроем секрет разработчика Лачиняна Сергея Суреновича касательно продуктов процесса пиролиза.

Принцип работы печи Лачиняна

Печь имени Лачиняна Сергея Суреновича.

Пиролизная печь Лачиняна Сергея Суреновича работает методом полного сжигания топлива и продуктов его пиролиза. В других печках пиролиз подразумевает выделение газа из твердого топлива, но данная конструкция имеет некоторые отличия. Кроме газа, в процессе пиролиза из топлива выделяется еще и особая жидкость. В обыкновенных печках она выпаривается и выходит в дымоотвод вместе с продуктами горения.

Чем особенная пиролизная печь Лачиняна? Чертежи изделия включают в себя охлаждающий бак, в котором собирается конденсат. Бак установлен на самой трубе дымохода. После того как в баке собрался конденсат он подается в камеру горения. Это способствует:

увеличению КПД устройства;
уменьшению количества конденсата в дымоходе.

После того как было загружено и подожжено топливо, печь герметично закрывается. Герметичность – это обязательное условия для протекания низкотемпературной реакции, необходимой для процесса пиролиза. В этом режиме прибор проработает до семи дней и его можно оставлять без присмотра. Кроме этого есть и высокотемпературный режим, в котором работает пиролизная печь Лачиняна. Чертежи остаются при этом прежними. Высокотемпературный режим достигается при открытом поддоне, когда устройство негерметично. В этом случае агрегат ничем не отличается от обычной буржуйки. В таких условиях источник тепла постоянно требует присмотра.

Для розжига Лачинянки можно использовать как дрова, так и газовую горелку. Главное, чтобы угли разгорелись, и печь вошла в режим пиролиза.

Во время работы крышка корпуса разогревается до 85 градусов, это позволяет использовать ее в качестве поверхности для подогрева пищи или воды. Как варочная поверхность, к сожалению, она использоваться не может, так как температура не столь высока.

Конструкция пиролизной печи Лачиняна

Поддон на шарнирах.

Чтобы сделать печь Лачинянку своими руками вам потребуется инструкция, в которой будут описаны все элементы конструкции и этапы сборки. Эта информация уже есть в сети в свободном доступе. Мы же вкратце остановимся на ключевых моментах. Итак, конструкция печи Лачиняна (чертежи):

поддон;
краны для подачи воздуха;
корпус;
крышка корпуса;
топка и колосники;
патрубки для циркуляции газов;
бак для сбора конденсата;
дымоход;
рама для установки;
рычаг для поддона;
замки фиксаторов крышки и поддона.

Крышка оснащается для удобства ручками, чтобы ее было легче снимать. В поддоне собирается вся зола, а также он применяется для распалки печи. В конструкции два крана для подачи воздуха: один на пиролизную реакцию, а второй для распалки.

Некоторые модели печей «Лачинянка», изготовленные своими руками, имеют оребрение корпуса и дымохода. Дополнительно корпус может быть обернут теплоизоляцией. Есть несколько моделей печей, основное их отличие – это мощность, которая зависит от габаритов. Естественно, чем больше конструкция, тем больше тепловой энергии она высвобождает в процессе работы. Так, есть небольшие агрегаты на 50 м. кв, а есть и на 300 м. кв.

В качестве уплотнителя используется речной песок.

Сергей Суренович в качестве уплотнителей решил использовать речной песок. Оказывается, он не пропускает воздух и после того, как кромка крышки опускается в песок, соединение становится герметичным. Как мы уже сказали, герметичность является необходимым условием для того, чтобы агрегат работал в заданном режиме на протяжении многих дней.

Этапы производства печи Лачинянки своими руками

Разметка отверстий в корпусе печи.

Изготавливается печь Лачинянка в определенной последовательности:

изготавливается корпус с крышкой, а также резервуар для золы;
делаются все необходимые отверстия;
подготавливаются пазы, в которые потом будет засыпан речной песок;
делаются газоотводы и колосники;
монтируются два крана, которые служат для подачи кислорода;
затем можно приступать к изготовлению заборника воздуха;
вся конструкция устанавливается на раму и монтируется рычаг для поддона;
устанавливается дымоход с резервуаром для сбора конденсата.

В завершение на печь Лачинянку навешивается вся фурнитура (крепления, ручки, фиксаторы). Если требуется, то на корпус навариваются ребра, для увеличения площади теплообмена и, соответственно, мощности агрегата. Рычаг поддона нужен только в том случае, если схемой не предусмотрено шарнирное соединение поддона для золы и корпуса. В последнем случае монтаж будет значительно сложнее.

Печку Лачинянку можно сделать даже со старой бочки, главное, чтобы металл был не слишком тонким. Это важно, так как при распалке и в режиме «буржуйки» корпус сильно нагревается.

Схематическая разметка для установки газоотводов.

Для корпуса с поддоном и крышкой используется труба с одинаковым диаметром. Брать тонкостенную трубу не следует, так как для работы в высокотемпературном режиме нужен металл несколько прочнее. Чертеж печи Лачинянка выполнен с расчетом на трубу с толщиной стенки от 5 до 8 мм. При изготовлении кромки (пазов) для песка из двух пластин, приваренных по кругу, первой следует приваривать внутреннюю часть. Делать это нужно так, чтобы шов ложился в самом пазу.

При изготовлении колосников печи Лачиняна, следует использовать стальные прутки и избегать чугуна. Выбирая краны для подачи воздуха, следует учитывать, что им придется работать в условиях повышенных температур, следовательно, они должны быть полностью металлическими, без пластиковых элементов. Подойдет водопроводный кран на полтора дюйма с резиновыми уплотнителями. Резина вполне работоспособна в данных условиях.

Чтобы избежать образования конденсата дымоход должен быть утеплен или по возможности находиться в теплом помещении. Труба для дымоотвода не должна быть горизонтально расположенной. Нужно дать небольшой наклон в сторону нагревателя, чтобы конденсат стекал сначала в конденсатосборник, а затем в печь Лачиняна.

Эксплуатация печи Лачинянки

После того как у вас уже есть пиролизная печь Лачинянка, нужно знать как с ней обращаться. Мануал по эксплуатации мы разобьем на несколько разделов:

правила установки;
как правильно распалить печь;
особенности применения;
профилактическое обслуживание.

Ставиться пиролизная печь Лачиняна на ровную поверхность, она не должна шататься. Так как конструкция имеет много движимых элементов (поддон, фиксаторы креплений и прочее) места вокруг агрегата должно быть достаточно. Кроме этого, корпус печи может нагреваться до высоких температур, поэтому нужно делать отступы от стен. Лучше, конечно же, чтобы последние были покрыты каким-нибудь теплоизолирующим материалом, или оснащены тепловым экраном.

Когда закрываете крышку или поддон, не стоит силой вдавливать его в песок. Используйте молоток. При постукивании песок придет в движение и кромка крышки беспрепятственно в него погрузится.

Конструкция печи Лачиняна невозможна без дымохода. К нему предъявляются такие же требования, как и к дымоотводам других отопительных приборов на газу или твердом топливе. О мы уже рассказывали в одной из предыдущих статей. Кроме этого, также крайне важно правильно рассчитать . Он должен быть не меньше сечения патрубка в печи, при этом ни в каких местах не должно быть заужений, иначе пропадет тяга.

Чтобы распалить печь Лачиняна в топку засыпается уголь крупной фракции, без пыли. В поддоне разводится костер. Нужно открыть оба крана для подачи воздуха, а поддон закрыть неплотно. После того как уголь разгорится поддон можно герметично закрывать, а в топку засыпать уголь дополна. По истечении часа печку можно переводить в пиролизный режим. Для этого полностью перекрывается нижний кран и практически полностью перекрывается верхний кран.

В ходе эксплуатации нужно удалять золу и периодически прочищать котел и дымоход. Частота очистки зависит от качества угля. Чем оно выше, тем реже нужно проводить процедуру чистки. Помимо этого, периодически нужно менять песок в пазах для герметизации. Надо использовать чистый, сухой речной песок, не слишком мелкой фракции. Досыпать топливо можно, просто открыв верхнюю крышку, для этого не нужно останавливать процесс горения.

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:

Исключено потребление электроэнергии.
Система работает на естественной тяге благодаря новому решению в устройстве воздушных каналов.
«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:

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

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.
После вырезания стенок следует приступить к повторной нарезке стенок только из профилированной трубы . Они нужны для ребер жесткости.
Теперь следует приготовить усилители для стыков между сегментами печи из стального листа.
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.

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.
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.

закрыть ×

Отличной альтернативой твердотопливным котлам является пиролизная печь. Это печь длительного горения, которая работает по особому принципу и позволяет значительно экономить топливо. В сравнении с другими видами отопительных устройств на заправке дровами такая печь может проработать гораздо дольше, при этом ничем не уступая в эффективности подачи тепла. Рассмотрим подробнее, как работает такая печь, а также о каких особенностях её эксплуатации и постройки нужно знать.

Такая печь работает по принципу пиролиза - органические вещества в процессе термической обработки при отсутствии достаточного количества кислорода раскладываются на твердые остатки и газы, которые в обычной печи выходят через дымоход, а в пиролизной становятся главным источником тепла. Чем сильнее нагревается топливо с минимальным количеством кислорода, тем идет больший процент выделения газа.

Эта технология разработана специально для нефтеперерабатывающей промышленности. Таким образом добывается топливо для автомобилей через переработку нефтепродуктов. В бытовых условиях процесс пиролиза для обогрева жилых помещений начал применяться недавно, однако его эффективность и экономичность уже успели подтвердить многие пользователи. Отличием является необходимая для переработки температура. Обработка нефтепродуктов происходит при 800-900 С, тогда как для дерева достаточно 500 С.

Схема подключения пиролизной печи к сети отопления

Добытый из дровяного топлива газ обладает отличной горючестью, и в процессе длительного сжигания выделяет достаточное количество тепла для обогрева.

Как устроена печь

Пиролизные печи длительного горения устроены по особому принципу. В корпус встраивается топочная камера с горелкой, куда закладываются дрова. Главное условие для топочной камеры - герметичность. Она устроена так, чтобы приток воздуха внутрь был минимальным. У топки должна быть плотная дверца и надежная задвижка, также должен присутствовать приточно-вытяжный вентилятор. После закладки и розжига дров топочную камеру ограничивают в доступе кислорода.

После того, как дрова обуглились и выделили газ, он поднимается по отдельному воздуховоду во вторую камеру сгорания, где в нужной пропорции смешивается с вторичным воздухом и сгорает. В процессе этого выделяется тепло.

Вторую камеру, как правило, совмещают с воздуховодом или началом дымохода. Воздух обеспечивается приточно-вытяжным вентилятором или отдельным вентилятором. Если система дымохода хорошо продумана, то будет достаточно и обычной тяги при герметичных заслонках.

Схема и размеры печи

Также в корпусе предусматривается реторта - округлая часть для извлечения твердых остатков прогоревших поленьев. Особенностью пиролизной печи является и то, что топливо сжигается практически полностью, лишь с небольшим остатком золы, которая удаляется раз в несколько дней.

Плюсы и минусы

Исходя из особенностей функционала, пиролизные печи для отопления дома обладают множеством преимуществ, однако и минусы у них тоже имеются. Рассмотрим подробнее, на чем базируется принцип работы пиролизной печи.

Преимущества:

Экономия. Топливо сгорает дольше и качественнее, поэтому отопительное устройство, работающее на принципе пиролиза, требует меньшего расхода топливных материалов, чем обычная печка.
Экология. Пиролизные печи не приносят вреда окружающей среде, потому что практически не выделяют вредных канцерогенов и других химических веществ. В выходящих из дымохода продуктах сгорания содержится совсем небольшой процент CO.
Быстрый нагрев. Из-за отсутствия кислорода процесс горения начинает осуществляться достаточно быстро.
КПД. Высокая температура долго держится в автономном режиме благодаря массивному объему топливника. Коэффициент полезного действия в правильно сконструированной пиролизной печи может достигать 85%.
Мощность. Диапазон интервала тепловой мощности может варьироваться в пределах от 5 до 100%.
Возможности. Позволяет подключать практически любой контур. Можно использовать не только для отопления, но и для отбора горячей воды, а также устанавливать контуры с естественной и принудительной циркуляцией.
Топливо. Даже несмотря на то, что рекомендуется использовать не менее 70% древесины от общей массы топливных материалов, можно сжигать практически любые отходы, начиная от резины и строительного мусора, заканчивая полимерными пластмассами.
Простота в эксплуатации. Работа печи нуждается в минимальном контроле человека, достаточно раз в сутки загружать топливо и раз в несколько дней выгружать золу.
Сажа. Вырабатывается в минимальных количествах, из-за того что топливо перерабатывает материал несколько раз. Можно не переживать о загрязнениях и необходимости постоянной чистки дымохода.

Принцип работы пиролизной печи

Недостатки:

Цена. Несмотря на последующую экономию в расходе топлива, покупка такого агрегата обойдется в кругленькую сумму, поэтому намного выгоднее обойдется пиролизная печь своими руками.
Массивность. У таких печей довольно крупные габариты по сравнению с другими отопительными конструкциями, поэтому для маленького помещения агрегат не подойдет. К тому же не следует забывать о площадке для хранения топлива.
Запахи. Даже с учетом отсутствия вредных веществ, запахи при сжигании отходов будут присутствовать, поэтому нужно предусмотреть хорошую систему вентиляции.
Электричество. Для осуществления корректной работы вентилятора необходимо беспрерывное энергоснабжение. Если устанавливается пиролизная печь для бани или другого нежилого помещения, нужно предусмотреть доступ для подключения к сети.
Конденсат. На выходе отходящие газы имеют довольно низкую температуру, поэтому в дымоходе и выходном канале будет скапливаться конденсат. В конструкции должен быть предусмотрен накопитель, а выходная труба с дымоходом должна быть большого размера с утеплением снаружи помещения, иначе при морозах конденсат может застывать.
Влажность. Топливо для печи должно быть сухим, иначе процесс пиролиза не будет осуществляться. Под тепловым воздействием влага будет испаряться и разбавлять пиролизные газы.

Примерная схема пиролизной печи

Какие бывают пиролизные печи

На основе пиролиза могут работать довольно разнообразные конструкции, их построение в большей степени зависит от типа топлива, которое будет использоваться в дальнейшем. Поэтому прежде, чем планировать конструкцию для своих нужд, нужно разобраться, какие их виды существуют.

Материал

Пиролизная печь из кирпича
Пиролизная печь из металла

Назначение и способ использования

Периодическое действие. Печь строится с учетом накапливающих тепло материалов и может долго отдавать энергию после окончания процесса топки.
Постоянное действие. Конструкция отличается сравнительной легкостью и тонкими стенами, массив для накопления тепла отсутствует, а топливо сжигается непрерывно.

Способ передачи тепла:

Присутствует водяной контур.
Теплообменники для нагрева воздуха.
Без теплообменников. Отопление будет осуществляться через тепловое излучение и конвективного нагрева воздуха при соприкосновении с горячими поверхностями устройства.

Взаимное расположение камер и тип тяги:

Сверху располагается камера газификации, а снизу - камера дожига пиролизных газов. Такая печь работает на принудительной тяге, поэтому используются дутьевые вентиляторы и дымососы.
На естественной тяге работают печи с расположением камер наоборот, газификация происходит снизу, а дожиг - сверху.

Составляющие печи

Топливо

Оптимальным сырьём для пиролиза является древесина твёрдых лиственных пород, но успешно в качестве топлива используются и другие виды органического сырья.

древесная стружка и щепы;
пеллетные гранулы;
солома или жмых;
топливные брикеты;
уголь, кокс.

Если в пиролизной печи проводится утилизация горючих отходов, важно, чтобы в закладке присутствовало не менее 70% органического топлива.

Схема устройства пиролизной печи

Также важны и физически характеристики древесины. Толстая кора или гнильможет оказать негативный эффект на пиролизный процесс, в несколько раз снижая выход газовыделений. Крупные бревна значительно увеличат длительность процесса, но и снизят энергоэффективность.

Делаем своими руками

Сделать самостоятельно пиролизную печь, работающую на дровах,также довольно затратное мероприятие, потому как нужны только дорогостоящие материалы. Несмотря на дороговизну, такой метод обойдется значительно дешевле, если сравнивать с покупкой готового пиролизного котла.

Печь из металла

Корпус будущей конструкции должен быть выполнен из особо прочного материала, идеальным выбором в данном случае будет легированная сталь. Также потребуются инструменты:

сварочный аппарат;
огнеупорные кирпичи -15 шт;
электроды - 5 упаковок;
дрель;
угловая шлифовальная машинка - диаметр 230;
лист метала - толщина - 4мм, размер - 7.5 кв. м;
датчик для измерения температуры;
колосники;
круги для шлифовальной машинки - 10шт;
вентилятор;
дверцы -2 шт;
трубы: сечение 57×3,5 мм, длина - 8 м, сечение - 15,9×4,5 мм, длина - 0,5м, сечение - сечение -32×3,2 мм и длина - 1 м;
профилированные трубы: сечение - 2,0×30×60 мм 1,5 м, сечение -2,0×40×80 мм и длина - 1 м;
стальные полосы: сечение 80×5 мм 1 м, сечение 20×4 мм 7,5 м, сечение 30×4 мм 1,5 м.

Схемы для металлических пиролизных печей разрабатываются с учетом индивидуальных характеристик помещения и потребностей владельцев, но общие положения одинаковы для всех.

Тонкости и полезные советы:

Необходимо сварить корпус из легированной стали. Если используется другой металл, лучше делать конструкцию двухслойной.
На местах расположения зольной и топочной камеры вырезаются проемы для дверей.
Зольник необходимо отделить чугунным колосником.
В камеру газификации устанавливается отдел подачи воздуха с заслонкой. Канал прохода пиролизных газов и систему подачи воздуха нужно делать на максимальном расстоянии друг от друга.
В проделанные ранее проемы устанавливаются двери из жаропрочной стали, усиленные уголком или чугунные.
Камеры изнутри выкладываются шамотным кирпичом.
Для регулировки тяги в дымовой трубе устанавливается шибер. Дымоход нужно делать из утепленной трубы.

Кирпичная печь

Для печи мощностью в 30 кВт потребуется:

керамический кирпич - 400шт;
шамотный кирпич - 100шт;
стальной лист размером 6×1,5 м., с толщиной стенки не менее 4мм;
чугунные колосники - 3шт;
вентилятор - мощность не менее 300 Вт;
рычажный терморегулятор;
дверцы для поддува и топочной - 2шт;
сварочный аппарат;
дрель;
болгарки с разными диаметрами круга;
трубы разного диаметра;
профильная труба - 80×40;
электроды;
температурный датчик.

Подготовка

В первую очередь подготавливается место для установки. На выбранной площади необходимо демонтировать полы и вырыть яму для закладки фундамента, глубиной не менее метра. Чтобы избежать перекоса конструкции, фундамент должен быть с большей площадью, чем печь. Сначала укладываются слои из песка и щебня по 10 см каждый. Они плотно утрамбовываются и разравниваются, заливаются бетоном. Высота фундамента - на 8-10 см выше уровня пола.

Проводится разводка системы обогрева по комнатам. Если в качестве теплоносителя будет использоваться вода, то в проекте предусматривается наличие резервуара.

Кирпичи тоже необходимо подготовить, заранее замочив в воде на пару часов. Это исключит деформацию скрепляющего раствора в будущем. Швы будут затираться раствором сметанообразной консистенции из глины, разбавленной водой. Если в глину будет добавляться песок, то его нужно предварительно просеять, так в раствор не попадут крупные фракции. Доля песка в растворе не должна быть выше 30%.

Порядовка

Периметр печи выкладывается керамическим кирпичом, внутренние перегородки - шамотным.

Первый ряд укладывается по всей площади фундамента.
Следующий ряд укладывается под площадь печки.
Дальше ряды выкладываются согласно подготовленному чертежу. После каждых 2-3 рядов делаются суточные перерывы для закрепления раствора.
Металлические детали устанавливаются сразу при кладке соответствующего ряда. Между кладкой и деталями нужно хорошо заделывать щели, потому что при нагревании металл будет расширяться и может повредить швы.
В топливник устанавливается колосниковая чугунная решетка, которая размещается с небольшим зазором.
Топка укомплектовывается вентилятором.
После обустройства топки печь выкладывается до конца, согласно выбранной схеме.
Особое внимание необходимо уделить выкладке дымохода. Он просчитывается заранее и выкладывается с соблюдением параметров. Нарушение может привести к ухудшению тяги.

Единого механизма для выкладки пиролизных печей не существует, все пропорции должны быть рассчитаны с учетом пространства конкретного помещения. Мы подготовили несколько схем разных печей, однако лучше при проектировании будущей конструкции и проведении расчетов обратиться к специалисту печного дела.

Принцип работы пиролизной печки достаточно сложен. В нем закручены несколько сложных теплотехнических процессов, которые доводят КПД агрегата выше 90%. Показатель несравним ни с каким другим теплотехническим прибором. Поэтому когда говорят, что пиролизная печь своими руками – это просто, не верьте. В свободном доступе есть всего лишь несколько картинок с чертежами в разрезе, но нет ни размеров, ни материалов, из которых изготавливаются узлы и детали печи. Можно технологию изготовления купить или дойти до нее своим умом, потратив немало времени (месяцы или годы). Но если после сборки пиролизная печь будет соответствовать своему назначению, то можно с уверенностью сказать, что это самый экономичный вариант теплогенераторов с высочайшим коэффициентом полезного действия.

Пиролизная печь

Что такое пиролиз

Пиролиз – это термическое разложение вещества при высоких температурах на более мелкие частицы, и при этом дополнительные реагенты в процессе не участвуют. Мелкие частицы в свою очередь концентрируются в виде газов, которые впоследствии сжигаются, выделяя большое количество тепловой энергии. То есть, происходит двойное выделение тепла, плюс, полное сжигание топлива с минимальными отходами.

Что касается вышеупомянутых реагентов, то речь в основном здесь шла о кислороде, который поддерживает горение. Так вот сам пиролизный процесс происходит при отсутствии этого химического вещества. По сути, получается так, что топливо в топке печи не горит, а тлеет. При этом выделяется достаточное количество тепловой энергии, а заодно и выделяются газы, которые собираются в специальном отсеке, где они под действием высокой температуры сгорают, опять-таки, выделяя большой объем тепла.

Достоинства и недостатки пиролизных печей

Некоторые преимущества пиропечей уже упоминались.

КПД достигает 90%.
Экономия топлива.
Внутри топки происходит процесс длительного горения, что позволяет одной закладкой топлива пользоваться долгое время. То есть, присутствие человека минимизируется.
Процесс пиролиза можно отнести к экологичным, потому что при его проведении в атмосферу выбрасывается минимальное количество угарных газов.
Если изготовить пиролизную печь своими руками правильно (по чертежам точно), то можно гарантировать полнейшее отсутствия сажи, потому что она просто не будет образовываться за счет максимального сжигания топлива. Поэтому чистить такую печь нет необходимости.
В качестве топлива здесь используются прессованные отходы растительной биомассы. Это самый дешевый вид энергоносителя на сегодняшний день.

Конструктивные особенности

Что касается недостатков, то и они тоже есть.

Пиролизная печь – это достаточно большой агрегат.
Собрать ее своими руками не так просто. Это не обычный водогрейный прибор или буржуйка.
В качестве топлива в пиролизных печах используется топливо с низкой влажностью. Ее повышение негативно сказывается на самом пиролизном процессе, что скажется на снижении КПД, плюс, появления смоляных отложений на стенках агрегата и дымохода.

Принцип работы и конструкция пиролизной печи

Принцип работы пиропечи заключается в том, что топливо, заложенное в топку агрегата, тлеет при минимальном доступе воздуха. При этом топка расположена над отсеком, куда поступают угарные газы. Они по каналам проходят между стенками печки и топки, где и сгорают.

Чтобы газы смогли опуститься вниз, необходимо в топке создать избыточное давление. Вот почему в нее подается воздух, который специалисты называют первичным. В камеру дожига также подается воздух, чтобы газы могли гореть. Они без кислорода гореть не будет. Это воздух называется вторичным. Газы, перемешиваясь с воздухом, образуют горючую смесь, которая, сгорая, выделяет огромное количество тепловой энергии. Кстати, очень важно соблюсти пропорции воздуха и угарных газов. Чего-то будет больше или меньше, сразу отразиться на процессе сгорания. Далее оставшиеся продукты выводятся дымоходом в атмосферу.

Три стадии работы пиропечки

Учитывая принцип работы пиролизного котла, можно собрать его по чертежам. Но придется учитывать качество используемых материалов. Особенно это относится к металлу. Высокая температура быстро выводит из строя любой материал, поэтому для сооружения пиролизной печи своими руками (по чертежам) необходимо использовать сталь легированную жаропрочную толщиною не меньше 8 мм.

Кстати, агрегат можно изготовить и уже из готовых изделий, к примеру, из газового баллона, толщина стенки которого как раз подходит под требуемые нормы. Но для этого придется перераспределить отсеки для топки и камеры дожига. Если в классической конструкции топка располагается над камерой дожига, то это не значит, что их нельзя поменять местами. В самодельных пиролизных котлах как раз такой вариант и используется, что снижает сложность конструкции и трудоемкость проведения сборочных работ. Чтобы вы поняли, о чем идет речь, посмотрите фото ниже, где показана такая конструкция печки.

Схема работы пиролизной печи

Внимание! Камер, по которым проходят пиролизные газы, может быть несколько. И чем их больше, тем интенсивнее газы насыщаются кислородом. Поэтому очень важно точно соотнести количество камер и объем пиролизных газов.

Необходимо отметить, что камера дожига может располагать и сбоку от топки. Ведь основное требование процесса пиролиза – это отделение газов от топлива. А где оно будет сжигаться неважно. Главное, чтобы оно сжигалось полностью. При этом тление может производиться снизу закладки или сверху. То есть, поджигать топлива можно как снизу, так и сверху.

Газовый баллон для пиролизной печи

Сделать пиролизную печь из газового баллона несложно. Что необходимо для этого сделать.

Печка пиролизного типа из баллона

В первую очередь внутри баллона надо сделать перегородки для камеры дожига. Для этого можно нарезать из листового железа круги диаметром равным внутреннему диаметру баллона. На каждом круге надо вырезать сегмент. В конечном итоге должно получиться больше, чем полукруг.
Полученные детали устанавливаются внутрь резервуара, где они привариваются по периметру электросваркой. Очень важно правильно установить обрезанные круги. Необходимо установку провести так, чтобы свободное от отрезанного элемента место оказалось напротив точно такого же, только другого отрезанного круга. То есть, должна получиться многоступенчатая камера, собранная из этих кругов перегородок, которые собранные в одну систему будут собой представлять змеевик. По нему и будут пиролизные газы от топки подниматься к дымоходу. Здесь же они будут обогащаться кислородом и сжигаться полностью.
Обязательно в стенке баллона напротив первого этажа камеры дожига надо сделать несколько небольших отверстий диаметром 3-5 мм. Отверстия делаются сверлом и дрелью.
Конец созданного канала камеры дожига соединяется с выходным патрубком, который станет началом дымохода. Поэтому сбоку или сверху баллона делается отверстие под патрубок, и с внешней стороны он приваривается.
Как и в любой печи, в пиролизной надо сформировать топку. Для этого в баллоне делается отверстие прямоугольной формы под дверцу. Через нее будет производиться закладка топлива.
Чуть ниже отверстия устанавливается колосниковая решетка, которую можно изготовить из того же металлического листа, в котором надо просверлить отверстия. Можно сделать ее из арматуры в виде сетки.
Ниже дверцы с той же стороны, где она будет установлена, надо сделать несколько отверстий для подачи первичного воздуха.

Внимание! При навешивании дверцы топки необходимо учитывать герметичность ее прилегания к стенкам корпуса печи. Через нее в топку не должен проникать воздух.

Данная конструкция дает возможность поджиг производить сверху топлива. Воздух будет проникать через массу уложенных топливных брикетов и попадать в зону тления. Его будет не очень много, что не даст топливу загореться в полную силу. Кстати, в качестве топлива в пиролизных печах могут использовать опилки, мелко нарубленные стебли или листа, лучше запрессованные, мелкой фракции уголь. Сегодня производители пиролизных котлов предлагают к ним свое топливо, которое изготавливается из любых растительных материалов. Они прессуются в небольшие гранулы, которые называются пеллетами.

Пиролизная печка из газового баллона с прессом

Из газового баллона можно изготовить более простую конструкцию печки пиролизного типа.

Срезается верхняя полукруглая крышка баллона.
Срезается часть боковины под отверстие для топки.
Устанавливается колосниковая решетка.
Вырезается из металлического листа блин диаметром, который будет чуть меньше внутреннего диаметра баллона.
В блине делается отверстие под дымоходную трубу, которая к нему и приваривается.
Эту конструкцию надо утяжелить, для чего с нижней ее стороны привариваются четыре куска швеллера. При этом дымоходное отверстие не должно быть закрыто.
В вырезанной крышке баллона также делается отверстие под дымоход.
Навешивается дверца.
Делаются небольшие отверстия ниже топки.

Схема работы пиролизной печи из газового баллона

Печь готова, можно ее загружать. Загрузку делают больше половины объема полученного пространства. Поджиг можно производить снизу или сверху. Устанавливается сверху пресс, изготовленный из металлического блина, усиленного швеллерами. Его основная задача – прижимать топливо к зоне горения (тления), при этом между стенками пресса и поверхностью уложенного топлива остается пространство, сформированное швеллерами. При сжигании топлива пресс будет опускаться, оставляя зазор одинаковым во время всего процесса работы пиролизной печи.

Между краями блина и стенками баллона также есть зазор, через который угарные газы поступают в зону дожига, образованной крышкой печи и верхней плоскостью пресса. Обычно такой агрегат называют печкой длительного горения. Как показывает практика, одной закладки хватает на 6-10 часов в зависимости от объема топочной камеры.

Пиролизная печь Лачиняна