Электростанция на угле и дровах своими руками

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 18.09.2024

С помощью древесины можно не только разводить костер в лесу или топить камин в доме. Горящие опилки могут послужить сырьем для получения электричества, как бы странно это ни звучало. Производители отопительных приборов готовы предложить разнообразные модели электрогенераторов на дровах. Использовать древесину в качестве топлива не только удобно, но и довольно экономично.

Для обогрева устройства этого вида используются повсеместно. Вырабатывать электричество из дров удобно в случаях:

1. Частых сбоев в центральной системе электроснабжения.
2. Отключения электричества при аварии.
3. При использовании оборудования малой мощности. Генератор будет выполнять функцию постоянного источника питания.

Стать полноценной заменой электрогенератора это устройство не сможет. Но его вполне допустимо использовать в качестве агрегата для домашнего хозяйства при обслуживании бытовых устройств. Отличным вариантом эта установка послужит для дачи, рыбалки или другого вида отдыха на природе. Везде, где нет централизованной системы электроснабжения, этот механизм будет незаменим.

В основе работы твердотопливного генератора находится элемент Пельтье, который позволяет получить посредством температуры электричество. Он представляет собой электрический изолятор с покрытием из керамики. Работа сводится к принципу поглощения тепла с одной стороны и его отдачи с другой.

Конструкция внутри имеет один медный проводник и два полупроводника типов P и N. Напряжение на выходе из станции равняется 12 В. Если дополнить твердотопливный модуль прибором инверторного или конверторного типа, то в итоге допустимо получить 220 В.

Другой разновидностью этой установки является автоматизированная электростанция. Она относится к более производительному виду твердотопливного оборудования. Работа устройства не представляет большой сложности. Для получения электричества необходимо следовать несложным правилам:

1. Положить дрова, опилки или уголь в специальный отсек и поджечь их. В результате горения произойдет нагревание стенок и основного элемента. Располагается он внутри одной из стенок прибора.
2. Поддерживать оптимальную температуру в устройстве. При 100 градусах допустимо получить от станции наибольшую мощность.
3. Охладить агрегат после использования. Электрогенератор позволительно выставить на ледяную поверхность или использовать холодную воду. Зимой можно просто применить снег в качестве охлаждающего вещества.

В период эксплуатации конструкции необходимо помнить о максимальном пределе температуры. В случае несоблюдения этого параметра основной элемент способен перегреться и сгореть.

При более пристальном рассмотрении у этого устройства выявляется существенный изъян — высокая стоимость для большинства дачников и туристов. Но при частом использовании цена оправдывается экономией на горючем. Дрова стоят намного дешевле, чем дизельное топливо или бензин.

При эксплуатации электрогенератора в помещении следует устанавливать дымоход. Приспособление выбрасывает в атмосферу продукты сгорания при работе. Несмотря на недостаток в виде стоимости, дровяной прибор имеет и важные достоинства. Среди главных плюсов следует выделить:

1. Возможность отапливания дома площадью до 50 метров кубических.
2. Вероятность использования механизма в качестве плиты для приготовления пищи.
3. Компактность. Прибор имеет небольшие размеры, что позволяет устанавливать его в небольших помещениях.
4. Длительный срок службы.
5. Маленький вес готовой конструкции.
6. Отсутствие шума при эксплуатации.
7. Экономность в использовании топлива. Горючие вещества приходится помещать в печь один раз в сутки. На древесном угле такое приспособление способно работать неделю.

Простые конструкции оказываются в процессе использования более надежными. Высокая стоимость обусловлена новизной изделия и его малым промышленным производством. Альтернативой в этом случае становятся приборы, сделанные собственными руками.

Самостоятельная сборка такой модели не представляет особых трудностей для народных умельцев. При создании электрогенератора на дровах своими руками необходимо купить или изъять из старого портативного холодильника элемент Пельтье.

Он выглядит как тонкостенный пластинчатый квадрат. Одна панель его производится из меди, другая — из никеля. На них крепятся контактные зажимы, впоследствии подключаемые к сети. Принцип работы заключается в том, что в момент прохождения тока через металлические поверхности одна сторона детали нагревается, а вторая — остывает.

При работе электрогенератора на твердом топливе применяется обратный способ действия: одна пластина нагревается за счет сжигания дров, а другая охлаждается посредством кулера и радиатора, подключенного к агрегату. В этот момент между деталями возникает электрический ток, который и требовалось получить.

Установки, имеющие средние показатели, образуют мощность до 60 Вт. Этого вполне достаточно для приготовления еды и обогрева дачного домика. Сделанные собственноручно компактные модули способны вырабатывать не более 5 Вт. Для освещения светодиодными лампами этого напряжения бывает достаточно.

Когда у мастера будет основной элемент, можно приступать к изготовлению прибора. Кроме основного устройства, в процессе сборки потребуется:

После того как все инструменты и расходные материалы будут готовы, можно приступать к сборке механизма. В продаже бывают готовые наборы электроинструментов.

Основная часть работ по сборке теплообменника сводится к изготовлению металлического корпуса в форме параллелепипеда или цилиндра. Отверстия для поступления воздуха устраиваются снизу, а вверху устанавливается подставка с емкостью под воду.

Радиатор при помощи термопасты фиксируется с холодной стороны. С другого края крепится главный нагревательный элемент. В процессе сборки потребуется стабилизатор электричества с USB разъемом. Такое приспособление создаст стабильное напряжение и позволит готовить пищу и заряжать различные электроприборы. Стабилизирующую деталь изолируют от влаги и спаивают с основным элементом с учетом полюсов.

Все места соединения должны иметь максимальную плотность. Для продуктивной работы приспособления и создания необходимой разницы температур на поверхностях требуется приобретать теплопроводящую пасту с показателем не менее 1 Вт/мК.

Этот агрегат является прототипом электрогенератора. Применяют газогенераторную электростанцию на дровах для различных целей, в том числе и для получения электричества. Сущность работы этого устройства заключается в выработке горючего газа.

Твердое топливо окисляется путем сжигания. В результате этой деятельности выделяются газы: метан, водород, углекислый газ. Их допустимо применять для разнообразных целей. В автомобильной отрасли их применяли для работы двигателей внутреннего сгорания.

Для собственноручного изготовления электростанции достаточно иметь генератор, двигатель внутреннего сгорания и газогенератор. Принцип работы установки заключается в получении газа, за счет которого будет работать двигатель. Последний станет вращать ротор генератора и образовывать в конечном счете электричество. Принцип работы приспособления позволяет использовать его не только в частном хозяйстве, но и в промышленных масштабах. Конструкции такого рода очень надежны.

Громоздкость станции является существенным минусом. Ее устройство должно включать в себя котел для получения газа и систему для охлаждения и очистки. Для выработки электричества ее следует дополнить электрогенератором и двигателем внутреннего сгорания (ДВС).

Учитывая стоимость отдельных деталей, даже самостоятельное изготовление конструкции обойдется недешево. В процессе эксплуатации следует тщательно следить за механизмом, чтобы избежать возгорания. Создать такой модуль под силу опытному мастеру, не боящемуся экспериментов. Подобрать готовую модель по приемлемой цене и с нужным видом топлива можно в торговых сетях.

Двигатель внутреннего сгорания, работающий на дровах, — это вовсе не призрак из далекого прошлого. Автомобили и электростанции, использующие древесину в качестве энергоносителя, можно встретить и сегодня. Стоит уточнить: двигатель функционирует на газе, получаемом из дерева путем его сжигания определенным способом. Установки, вырабатывающие такой газ, называют газогенераторами, они достаточно давно применяются на промышленных предприятиях. Но можно ли изготовить газогенератор своими руками и стоит ли это делать – вопросы, ответы на которые призвана дать наша статья.

Как работает газогенератор

Чтобы понять, какая может быть польза от газогенератора в домашнем хозяйстве, надо разобраться в его принципе работы, а потом и устройстве. Тогда можно будет оценить затраты на его изготовление, а главное, какой удастся получить результат.

Итак, пиролизный газогенератор – это комплекс узлов и агрегатов, предназначенный для выделения смеси горючих газов из твердого топлива с целью его использования в двигателях внутреннего сгорания.

Для справки. Конструкции генераторов отличаются друг от друга в зависимости от вида сжигаемого твердого топлива, мы рассмотрим самую актуальную из них – на дровах.

Если древесину сжигать в закрытом пространстве, ограничивая подачу кислорода, то на выходе можно получить смесь горючих газов. Вот их перечень:

угарный газ (оксид углерода СО);
водород (Н2);
метан (СН4);
прочие непредельные углеводороды (CnHm).

Примечание. В смеси присутствуют также негорючие балластные газы: двуокись углерода (углекислый газ), кислород, азот и водяные пары.

Эффективный дровяной газогенератор должен не просто вырабатывать горючую смесь, но и сделать ее пригодной к использованию. Поэтому весь цикл получения топлива для ДВС можно смело назвать технологическим процессом, состоящим из таких этапов:

газификация: древесина даже не горит, а тлеет при подаваемом количестве кислорода в размере 33—35% от необходимого для полноценного сжигания;
первичная грубая очистка: летучие частицы продуктов горения, что вырабатывают древесные газогенераторы после первого этапа, отделяются с помощью сухого вихревого фильтра – циклона;
вторичная грубая очистка: производится в скруббере – очистителе, где поток горючего пропускается через воду;
охлаждение: продукты сгорания с температурой до 700 ºС проходят его в воздушном либо водяном теплообменнике;
тонкая очистка;
отправка потребителю: это может быть закачка горючего компрессором в бак-распределитель либо подача в смеситель, а затем — сразу в ДВС.

Рассмотреть устройство и принцип работы газогенератора в промышленном исполнении можно на технологической схеме, представленной ниже:

Полный цикл получения газа достаточно сложен, поскольку включает в себя несколько различных установок. Самая основная – это газогенератор, представляющий собой металлическую колонну цилиндрической либо прямоугольной формы, имеющую сужение книзу. В колонне имеются патрубки для воздуха и выхода газа, а также лючок доступа в зольник. Сверху агрегат оборудован крышкой для загрузки топлива, дымоход к корпусу не присоединяется, он просто отсутствует. Процесс горения и пиролиза, проходящий внутри колонны, хорошо отражает схема газогенератора:

Не вдаваясь в тонкости химических реакций, проходящих внутри колонны, отметим, что на выходе из нее получается смесь газов, описанная выше. Только она загрязнена частицами и побочными продуктами горения и обладает высокой температурой. Изучив чертежи газогенераторов любой конструкции, можно заметить, что все остальное оборудование предназначено для приведения газа в норму. Воздух в зону горения подается принудительно тяговой или дутьевой машиной (простыми словами — вентилятором).

Надо сказать, что самодельный газогенератор на дровах делается домашними мастерами-умельцами не такой сложной конструкции и технология выделения газа в нем несколько упрощена, о чем будет рассказано ниже.

Мифы о газогенераторных установках

На просторах интернета часто встречается множество необоснованных утверждений о работе подобных агрегатов и дается противоречивая информация об использовании газогенераторов. Попытаемся все эти мифы развеять.

Миф первый звучит так: КПД газогенераторной установки достигает 95%, что несоизмеримо больше, нежели у твердотопливных котлов с эффективностью 60—70%. Поэтому отапливать дом с ее помощью куда выгоднее. Информация некорректна изначально, нельзя сравнивать бытовой газогенератор для дома и твердотопливный котел, эти агрегаты выполняют разные функции. Задача первого – вырабатывать горючий газ, второго – нагревать воду.

Когда говорят о генерирующем оборудовании, то его КПД – это отношение количества полученного продукта к объему газа, что возможно выделить из древесины теоретически, помноженное на 100%. Эффективность котла – это отношение вырабатываемой тепловой энергии дров к теоретической теплоте сгорания, также умноженное на 100%. Кроме того, извлечь из органики 95% горючего топлива может далеко не каждая биогазовая установка, не то что газогенератор.

Вывод. Суть мифа в том, что массу либо объем пытаются через КПД сопоставить с единицами энергии, а это недопустимо.

Обогревать дом проще и эффективнее обычным пиролизным котлом, что таким же способом выделяет горючие газы из древесины и тут же их сжигает, используя подачу вторичного воздуха в дополнительную камеру сгорания.

Миф второй – в бункер можно закладывать топливо любой влажности. Загружать-то его можно, да только количество выделяемого газа падает на 10—25%, а то и более. В этом отношении идеальный вариант — газогенератор, работающий на древесном угле, что почти не содержит влаги. А так тепловая энергия пиролиза уходит на испарение воды, температура в топке падает, процесс замедляется.

Миф третий – затраты на обогрев здания снижаются. Это нетрудно проверить, достаточно сравнить стоимость газогенератора на дровах и обычного твердотопливного котла, тоже сделанного своими руками. Плюс нужно водогрейное устройство, сжигающее древесные газы, например, конвектор. Наконец, эксплуатация всей этой системы отнимет немало времени и сил.

Вывод. Самодельный газогенератор на дровах, сделанный своими руками, лучше всего использовать совместно с двигателем внутреннего сгорания. Именно поэтому домашние умельцы приспосабливают его для генерации электроэнергии в домашних условиях, а то и прилаживают установку на автомобиль.

Автомобильный газогенератор

Надо понимать, что газогенератор для автомобиля должен быть достаточно компактным, не слишком тяжелым и в то же время эффективным. Заграничные коллеги, чьи доходы не в пример выше наших, делают корпус генератора, циклон и фильтр охлаждения из нержавеющей стали. Это позволяет брать толщину металла вдвое меньше, а значит, и агрегат выйдет намного легче. В наших реалиях для сборки газогенератора применяют трубы, старые баллоны от пропана, огнетушители и прочие подручные материалы.

Ниже показан чертеж газогенератора, устанавливаемого на старые грузовики УралЗИС-352, по нему и надо ориентироваться при сборке агрегата:

Наружную емкость наши мастера чаще всего делают из баллонов для сжиженного пропана, внутреннюю можно сделать из ресивера грузового автомобиля ЗИЛ или КаМАЗ. Колосниковая решетка выполняется из толстого металла, патрубки – из соответствующего диаметра труб. Крышку с фиксаторами можно изготовить из отрезанного верха баллона либо из листовой стали. Уплотнение крышки – шнур из асбеста с графитной пропиткой.

Грубый фильтр – циклон для авто делают из старого огнетушителя либо простого отрезка трубы. Снизу трубы выполняется конусная насадка со штуцером для выгрузки золы, сверху торец закрывается наглухо привариваемой крышкой. В нее врезается выходной патрубок для очищенных газов, а сбоку – второй штуцер, куда будет осуществляться подача продуктов горения. Функциональная схема циклона в разрезе показана на рисунке:

Поскольку автомобильный газогенератор выдает газы с высокой температурой, их требуется охлаждать. Причины две:

раскаленное газообразное топливо имеет слишком малую плотность и поджечь его в цилиндрах ДВС будет непросто;
существует опасность самопроизвольной вспышки при контакте с горячими поверхностями мотора.

Движение газов по всему тракту во время розжига обеспечивает вентилятор, а после пуска мотора в системе появляется необходимое разрежение, вентилятор отключается.

Для охлаждения мастера-умельцы применяют обычные ребристые радиаторы отопления, располагая их на автомобиле таким образом, чтобы они максимально обдувались воздухом во время движения. Иногда даже используются современные биметаллические радиаторы. Перед попаданием в газогенераторный двигатель топливо требует тонкой очистки, для этого используют разного рода фильтры на свое усмотрение. Все узлы объединяются в одну установку в соответствии со схемой:

И последняя деталь – смеситель, нужен для регулирования пропорций газовоздушной смеси. Дело в том, что древесный газ имеет теплоту сгорания всего 4.5 МДж/м3, в то время как используемый в автомобилях природный газ — целых 34 МДж/м3. Следовательно, пропорции топлива и воздуха должны быть другими, их потребуется настроить заслонкой.

Заключение

Невзирая на всю привлекательность идеи сжигания дров вместо бензина в современных условиях она практически нежизнеспособна. Долгий розжиг, езда на средних и высоких оборотах, влияющая на ресурс ДВС, отсутствие комфорта, — все это делает действующие установки обычными диковинками, не находящими широкого применения. А вот сделать газогенератор для домашней электростанции – совсем другой вопрос. Стационарный агрегат совместно с переделанным дизельным ДВС может оказаться отличным вариантом электроснабжения дома.

Горючий газ, столь необходимый для отопления домов, приготовления пищи, в качестве топлива для автомобилей и прочих полезных устройств, добывают не только из под земли. Источником этого ценного продукта могут стать дрова, торф, отходы деревообработки, уголь и даже отдельные виды мусора, например, куски старого линолеума или снятого паркета, непригодный для дальнейшего использования пластик и т. п. Чтобы получать газ таким образом, понадобится приобрести специальное устройство или сделать газогенератор своими руками. Как его соорудить самостоятельно — мы об этом сейчас и поговорим.

Устройство и принцип работы дровяного газогенератора

Дровяные газогенераторы растапливаются таким же образом, как и обычные котлы. Причем там и здесь используется твердое топливо – древесина. Дрова, опилки, брикет или другое топливо укладывается в камеру, которая расположена в нижней части газогенератора. После этого производится поджег и открывается заслонка для создания тяги. Также, стоит обратить своё внимание на то, что заслонка открывается только на половину, так как может погаснуть огонь. Причиной тому является излишек поступившего воздуха.

Устройство и схема работы газогенератора

Устройство газогенератора очень простое, основу составляют две камеры, размещенные в одном корпусе. В нижнем отсеке осуществляется сгорание топлива, а в верхнем — газа. Нагретый воздух постоянно циркулирует по трубопроводам.

В нижней камере имеются специальные отверстия для забора холодного воздуха. При нагревании он поднимается и далее поступает в канал.

Чтобы получить из древесины горючий газ, необходимо обеспечить особые условия ее горения. Для этого в топку подается небольшое количество кислорода, которое не позволяет топливу просто сгореть. При этом температура в камере сгорания должна быть очень высокой, более 1100 градусов.

Дровяной генератор успешно использовался для автомобилей еще во время Второй мировой войны. Сегодня к этой идее все чаще возвращаются по соображениям экологической безопасности

В результате образуется смесь горючих газов, которую необходимо охладить. После этого газ пропускают через ряд фильтров для очистки от уксусной и муравьиной кислоты, золы, взвешенных частиц и т. п. Очищенный газ подается в смеситель, где в него поступает некоторое количество воздуха. Эта газово-воздушная смесь пригодна для дальнейшего использования, например, для подогрева воды отопительного контура или как топливо для двигателя внутреннего сгорания. Понимание принципов работы устройства поможет при создании древесного газогенератора своими руками.

Обратите внимание, что есть еще одна разновидность дровяного газогенератора — пиролизная печь. В ней также образуются горючие газы, которые поступают во вторичную камеру сгорания, а не отбираются для дальнейшего использования.

Вообще, идея дровяного газогенератора не нова, а в последние годы защитники экологии ратуют за использование таких агрегатов для автомобилей. В следующем видеоматериале продемонстрирован успешный опыт создания автомобильного газогенератора, который работает на дровах.

Видео: изготовление и запуск газогенератора

Преимущества и недостатки агрегата

Среди преимуществ использования газогенераторов следует отметить:

довольно высокий КПД, который может достигать 80-95% (для сравнения — 60%-ный КПД у твердотопливных котлов считается очень хорошим достижением);
длительный процесс горения топлива, который избавляет от необходимости часто его подкладывать (дрова могут гореть до 25 часов, процесс горения угля может длиться до 5-8 дней);
полное сгорание топлива, поэтому процедура очистки зольника и газохода проводится очень редко;
регулируемый процесс горения можно автоматизировать;
в процессе работы выделяется минимальное количество вредных веществ;
снижаются затраты на обогрев жилища;
можно загружать в топку поленья до одного метра длиной;
в отдельных моделях генераторов можно использовать свежесрубленное дерево или древесину с влажностью 50%.

Возможность автоматизировать работу устройства, а также материалы, которые используются при их создании, делают дровяной газогенератор более безопасным, чем традиционный твердотопливный котел.

В качестве топлива для газогенератора можно использовать не только дрова, но и торф, уголь, опилки, старый паркет, а также некоторые другие отходы

Однако есть у этого агрегата и ряд недостатков, которые следует принять во внимание:

В большинстве моделей для подачи воздуха используется электрический вентилятор, из-за которого устройство можно считать энергозависимым.
При снижении мощности генератора более чем на 50% горение теряет стабильность, в результате чего выделяется деготь, загрязняющий газоход.
Чтобы избежать выпадения конденсата, температуру обработки отопления необходимо поддерживать на уровне 60 и более градусов.

Кроме того, стоимость генераторов, которые предлагает промышленное производство, почти в 2 раза превышает расходы на покупку твердотопливного котла. Можно существенно сократить эти затраты, изготовив агрегат самостоятельно.

Как сделать газогенератор на дровах для отопления дома своими руками

Перед тем, как начать делать газогенератор своими руками, необходимо подробнее рассмотреть его конструкцию и разобраться в принципах работы.

Схема расположения элементов и черте агрегата

Агрегат должен состоять из:

корпуса, в который заключены остальные элементы;
бункера, называемого также камерой заполнения, в которую загружают топливо;
камеры сгорания, в которой и происходит процесс горения топлива при очень высоких температурах;
горловины камеры сгорания, где осуществляется крекинг смол;
воздухораспределительной коробки с обратным клапаном;
калибровочных отверстий, называемых фурмами, которые соединяют среднюю часть камеры сгорания с распределительной коробкой;
колосниковой решетки, предназначенной для поддержки углей;
загрузочных люков с герметичными крышками (верхний и боковой — для загрузки топлива, нижний — для удаления золы);
патрубка для отвода газа, к которому привариваются трубы газопровода;
охладителя, проходя по которому, газ остывает до необходимой температуры;
фильтров для очистки газа от примесей.

На схеме, представленной ниже, видно, как происходит размещение элементов газогенератора.

На этой схеме наглядно показаны все составные элементы агрегата

Горячий газ, получаемый в генераторе, можно использовать для подсушивания топлива. Для этого часть газопровода необходимо провести по кольцу вокруг камеры сгорания, разместив его между корпусом устройства и камерой загрузки топлива. Это позволяет увеличить КПД устройства. Чертеж аппарата приведен ниже.

С чертежом будет намного проще собрать конструкцию

Поскольку работа самодельного генератора на опилках происходит при высоких температурах, к каждому элементу конструкции предъявляются довольно жесткие требования. Корпус обычно варят из листового металла, приделывая к низу небольшие металлические ножки. Традиционно его делают цилиндрической формы, но нет правила, по которому он не может иметь прямоугольную конфигурацию.

На этой схеме наглядно отражены особенности устройства дровяного газогенератора. Покидая камеру сгорания, газы смешиваются с воздухом, охлаждаются, а затем проходят окончательную очистку

Этапы выполнения работ по сборке агрегата из стали

Для изготовления бункера следует использовать малоуглеродистую сталь. Его устанавливают внутри корпуса и крепят болтами. Крышка бункера нуждается в уплотнителе. Для этого часто используют асбест, но он считается опасным для здоровья, поэтому следует приобрести прокладки из другого жаростойкого материала.

В нижней части бункера устанавливают камеру сгорания из жаропрочной стали, к камере присоединяют горловину. Корпус отделяют от горловины уплотнительным асбестовым шнуром или другим изолятором.

Мастера, которым удалось изготовить самодельный газогенератор, отмечают, что в качестве камеры сгорания удобно использовать газовый баллон, новый или бывший в употреблении. В последнем случае есть опасность возгорания остатков газа при срезании верхней части баллона. Чтобы этого не произошло, газовый баллон следует заполнить водой и после этого приступать к работе.

Воздухораспределительную коробку устанавливают вне корпуса газового генератора. Чтобы созданный своими руками газогенератор на дровах работал должным образом, на выходе из коробки следует установить обратный клапан, не позволяющий газу покидать устройство через это отверстие. Перед коробкой можно поставить вентилятор для нагнетания воздуха. Такая конструкция позволяет использовать для сжигания даже свежесрубленное дерево, влажность которого превышает 50% (норма для твердотопливных котлов — 20%)

Изготовить дровяной газогенератор можно из различных подходящих материалов, например, из металлической бочки или старого газового баллона

Колосниковую решетку чаще всего выполняют из чугуна. Чтобы упростить процедуру очистки, среднюю часть колосника делают подвижной, управляемой специальным рычагом. Важный элемент загрузочного люка — амортизационная рессора, которая позволит приподнимать крышку люка в случае избыточного скопления газа в бункере.

Самодельный газогенератор из баллона или бочки

Бочка работает как камера сгорания

Для изготовления котла подойдет любая бочка, можно даже использовать пустой газовый баллон или сделать самостоятельно, применив сварку и лист стали. Толщина листа должна быть, как правило, не более десяти миллиметров. Понадобятся кольца, которые буду служить фильтром грубой очистки газа и трубы, которые буду служить заборниками холодного воздуха. Необходимо продумать и отвод конденсата, чтобы он не скапливался на дне котла. Эту проблему чаще всего решают установкой сливного крана.

Газогенераторы, сделанные на заводе, стоят очень немало. Поэтому позволить их себе может не каждый. Народные умельцы предпочитают делать котлы самостоятельно, выполнив следующие этапы:

Из листа стали сварите цилиндр и прикрепите ножки. Корпус готов.
Сделайте бункер и закрепите его в верхней части котла при помощи болтов. Для изготовления этой составной части можно использовать менее углеродистую сталь.
Смастерите камеру сгорания из газового баллона.

Прежде чем резать баллон, заполните его водой, т. к. сверху могут скапливаться остатки газа.

Небольшие газогенераторы, работающие на дровах, можно установить в доме, так как при загрузке можно не опасаться скопления мусора, а топливо можно хранить рядом с котлом.

Крупные агрегаты следует устанавливать на улице как можно ближе к месту хранения топливного природного материала. В такой ситуации есть возможность без больших неудобств подвозить дрова к аппарату. Кроме того, при размещении котла во дворе получится избежать загрязнения помещения золой и грязью.

Если газогенератор располагается на улице, тогда для удобства его подключения трубы к отопительному котлу следует прокладывать по земле.

Видео: газовый генератор для отопления

Запуск оборудования и советы по эксплуатации

Перед запуском газогенератора необходимо камеру сгорания очистить от пепла. Проверить открытие заслонки дымохода — она должна быть открыта наполовину. После этого производится закладка древесины и ее воспламенение. Эти действия схожи с действиями при топки обычных домашних печей.

Для увеличения срока службы аппарата рекомендуется регулярно проводить чистку камеры сгорания и дымоходов. Если этого не выполнять, то очень скоро один из элементов газогенератора выйдет из строя из-за перегрева. Для того чтобы осуществлять контроль за температурой, устанавливают датчики в верхней части котла и в середине трубопровода.

Герметичность также играет важную роль. Так как попадание влаги может привести к погашению огня, и излишек воздуха снизит давление в системе.

Чтобы ваш самодельный газогенератор на дровах работал правильно, необходимо обязательно отрегулировать подачу воздуха, отвод газов и другие процессы. Лучше всего при изготовлении агрегата использовать чертежи, основанные на инженерных расчетах, учитывающих такие показатели, как площадь сгорания топлива и т. п.

Некоторые умельцы вышли из положения другим образом: они сделали копию газогенератора, который уже успешно работает, точно соблюдая все пропорции. Готовый дровяной газогенератор можно установить как вне жилого дома, так и в подвальном помещении.

Электрический ток, проходящий через разнородные металлы, контактирующие между собой, заставляет по-разному двигаться их электроны и, соответственно, нагреваться или охлаждаться с разных сторон.

Это открытие, сформулированное в XIX веке, используется до сих пор (для охлаждения работающих деталей в видеоадаптерах, компьютерах, портативных холодильниках).

Сегодня можно купить электрогенератор на дровах, работа которого основана на открытиях ученых Зеебека и Пельтье. Чем интересен этот генератор, как работает и где применяется. Обо всём подробней.

Особенности

Электростанция на дровах – изобретение далеко не новое, но современные технологии позволили несколько улучшить разработанные раньше устройства. Причем для получения электроэнергии используется несколько разных технологий.

Сразу отметим, что дрова, а точнее процесс их сгорания, выступает только в качестве источника энергии, обеспечивающего функционирование устройства, в котором происходит генерация электричества.

Основными достоинствами таких электростанций является:

Возможность использовать самое разное твердое топливо и его доступность;
Получение электроэнергии в любом месте;
Использование разных технологий позволяет получать электроэнергию с самыми разными параметрами (достаточной только для обычной подзарядки телефона и до запитки промышленного оборудования);
Может выступать и в качестве альтернативы, если перебои подачи электроэнергии – обычное дело, а также основным источником электричества.

Где купить?

Эти три поставщика предлагают миниатюрные горелки – щепочницы на 5 кВт, которые могут взять в поход туристы и, разогревая на огне еду, параллельно заряжать аккумуляторы цифровых устройств (шнур с USB выходом).

Энергогенерирующая печь Индигирка

В Перми можно приобрести генератор термоэлектрический B25-12 (отдельное устройство, без печки, для монтажа на горячую поверхность) – 25 Вт. Телефон для заказов. – 15000 руб.

В военное время, когда топлива не хватало, изготавливали автомобили на дровах. Сейчас такие генераторы тоже используются, но в основном для хозяйственных нужд. Газогенератор своими руками: пошаговое изготовление агрегата и монтаж оборудования.

Какой настенный газовый котел лучше выбрать, читайте тут. Цены и характеристики приборов.

Классический вариант

Как уже отмечено, в электростанции на дровах используется несколько технологий для получения электричества. Классической среди них является энергия пара, или попросту паровой двигатель.

Здесь все просто – дрова или любое другое топливо сгорая, разогревает воду, в результате чего она переходит в газообразное состояние – пар.

Полученный пар подается на турбину генераторной установки, и за счет вращения генератор вырабатывает электроэнергию.

Поскольку паровой двигатель и генераторная установка соединены в единый закрытый контур, то после прохождения турбины пар охлаждается, снова подается в котел, и весь процесс повторяется.

Такая схема электростанции – одна из самых простых, но у нее имеется ряд существенных недостатков, одним из которых является взрывоопасность.

После перехода воды в газообразное состояние давление в контуре значительно повышается, и если его не регулировать, то высока вероятность порыва трубопроводов.

И хоть в современных системах применяются целый набор клапанов, регулирующих давление, но все же работа парового двигателя требуется постоянного контроля.

К тому же обычная вода, используемая в этом двигателе, может стать причиной образования накипи на стенках труб, из-за чего понижается КПД станции (накипь ухудшает теплообмен и снижает пропускную способность труб).

Но сейчас эта проблема решается использованием дистиллированной воды, жидкостей, очищенных примесей, выпадающих в осадок, или же специальных газов.

Но с другой стороны эта электростанция может выполнять еще одну функцию – обогревать помещение.

Здесь все просто – после выполнения своей функции (вращения турбины) пар необходимо охладить, чтобы он снова перешел в жидкое состояние, для чего нужна система охлаждения или попросту – радиатора.

И если разместить этот радиатор в помещении, то в итоге от такой станции получим не только электроэнергию, но еще и тепло.

Газогенераторы

Второй тип – это газогенераторы. Такое устройство можно использовать в нескольких направлениях, в том числе и получение электроэнергии.

Здесь стоит отметить, что сам по себе такой генератор не имеет никакого отношения к электричеству, поскольку его основная задача – выработать горючий газ.

Суть работы такого устройства сводится к тому, что в процессе окисления твердого топлива (его горения), выделяются газы, в том числе и горючие – водород, метан, СО, которые могут использоваться в самых разных целях.

К примеру, такие генераторы раньше применялись на авто, где обычные двигатели внутреннего сгорания отлично работали на выделяемом газе.

По причине постоянного дрожания топлива данные устройства некоторые автомобилисты и мотоциклисты уже в наше время начали устанавливать на свои машины.

То есть, чтобы получить электростанцию, достаточно иметь газогенератор, двигатель внутреннего сгорания и обычный генератор.

В первом элементе будет выделяться газ, который станет топливом для двигателя, а тот в свою очередь будет вращать ротор генератора, чтобы получить на выходе электроэнергию.

К достоинствам электростанций на газогенераторах относится:

Надежность конструкции самого газогенератора;
Получаемый газ можно использоваться для работы двигателя внутреннего сгорания (который станет приводом для электрогенератора), газового котла, печи;
В зависимости от задействованного ДВС и электрогенератора можно получить электроэнергию даже для промышленных целей.

Основным недостатком газогенератора является громоздкость конструкции, поскольку она должна включать в себя котел, где происходят все процессы для получения газа, систему его охлаждения и очистки.

И если это устройство будет использоваться для получения электроэнергии, то дополнительно в состав станции должны также входить ДВС и электрогенератор.

Преимущества и недостатки

Если рассматривать дровяную электростанцию, да и печь-генератор также, но только в своем роде, то основной недостаток – это высокая цена. Однако по мере эксплуатации такой техники затраченные средства довольно быстро окупаются, так как древесина обходится дешевле бензина и дизельного топлива. В каждом из типов подобных устройств допускается использование помимо дров и древесных отходов, стружки, опилок ли специальных брикетов.

Разбираем плюсы и минусы

Из преимуществ печи-генератора можно выделить:

Возможность обогреть помещение до 50 куб. м;
Кроме выработки электроэнергии и выделения тепла в помещение есть возможность готовить пищу;
Компактность, благодаря чему упрощается транспортировка;
Длительный срок службы.

Высокопроизводительная дровяная электростанция позволяет обслуживать объект круглосуточно не только, снабжая электричеством, но также и обеспечивая теплом.

Представители электростанций заводского изготовления

Отметим, что указанные варианты – термоэлектрогенератор и газогенератор сейчас являются приоритетными, поэтому выпускаются уже готовые станции для использования, как бытовые, так и промышленные.

Ниже приведено несколько из них:

Отлично подойдет для дачных участков и небольших домов, поскольку достаточно компактна и ее можно перевозить в авто.

Основная энергия при сгорании дров идет на обогрев, но при этом имеющийся генератор позволяет получить также электроэнергию напряжением 12 В и мощностью 60 Вт.

Тоже использует принцип Пельтье, но она еще более компакта (вес всего 1 кг), что позволяет брать ее в туристические походы, но и количество энергии, вырабатываемой генератором – еще меньше, но ее будет достаточно зарядить фонарь или телефон.

Тоже используется термоэлектрогенератор, но это уже – промышленный вариант.

Производитель по заказу может изготовить устройство, обеспечивающие на выходе электроэнергию мощностью от 5 кВт до 1 МВт. Но это влияет на размеры станции, а также потребляемое количество топлива.

К примеру, установка, выдающая 100 кВт, расходует 200 кг дров в час.

Помимо промышленных уже готовых решений, можно отдельно купить те же термоэлектрогенераторы Пельтье, но без печки и использовать его с любым источником тепла.

Плюсы данного генератора

Чем проще конструкция, тем она надежнее, это можно сказать и о представленном виде выработки электроэнергии.
Здесь нет трущихся между собой деталей, которые могли бы выйти из строя. Поэтому, генератор на дровах:

долговечен и надёжен;
работает бесшумно;
использует доступное топливо;
лёгкий, переносной – может быть до 1 кг.

Печь-генератор – это ноу-хау последних лет. Она будет интересна как экспериментаторам – любителям, так и путешественникам, поклонникам походов и рыбалки. Да и кому не хотелось бы иметь доступ к электричеству во время отключения света.

Для самодельной печи все детали можно купить весьма недорого – в пределах 500 руб. (Через интернет китайские элементы Пельтье можно заказать примерно за 300 руб.)

Самодельные станции

Также многие умельцы создают самодельные станции (обычно на основе газогенератора), которые после продают.

Все это указывает на то, что можно и самостоятельно изготовить электростанцию из подручных средств и использовать ее для своих целей.

Далее рассмотрим, как можно сделать устройство самостоятельно.

На основе термоэлектрогенератора.

Первый вариант – электростанция на основе пластины Пельтье. Сразу отметим, что изготовленное в домашних условиях устройство подойдет разве что для зарядки телефона, фонаря или для освещения с использованием светодиодных ламп.

Для изготовления потребуется:

Металлический корпус, который будет играть роль печи;
Пластина Пельтье (отдельно приобретается);
Регулятор напряжения с установленным USB-выходом;
Теплообменник или просто вентилятор для обеспечения охлаждения (можно взять компьютерный кулер).

Изготовление электростанции — очень простое:

Изготавливаем печь. Берем металлический короб (к примеру, корпус от компьютера), разворачиваем так, чтобы печь не имела дна. В стенках внизу проделываем отверстия для подачи воздуха. Вверху можно установить решетку, на которую можно установить чайник и т. д.
На заднюю стенку монтируем пластину;
Сверху на пластину монтируем кулер;
К выводам от пластины подключаем регулятор напряжения, от которого и запитываем кулер, а также делаем выводы для подключения потребителей.

Работает все просто: разжигаем дрова, по мере нагрева пластины на ее выводах начнется генерация электроэнергии, которая будет подаваться на регулятор напряжения. От него же начнет и работать кулер, обеспечивая охлаждение пластины.

Изготовление генератора в домашних условиях

Элемент Пельтье используемый в электрогенераторах
Основной прибор, который понадобится, это элемент Пельтье, его можно приобрести или изъять из портативного холодильника. Кроме него, необходимо подготовить и другие детали:

Набор инструментов для электропайки

стабилизатор напряжения,
металл для корпуса
радиатор охлаждения и кулер;
термопаста;
инструмент – заклепочник,
ножницы по металлу,
дрель;
паяльник;
клёпки.

Основная часть

Корпус — он выглядит в виде банки без дна, квадратной формы. Снизу располагаются отверстия для поступления воздуха, сверху находится подставка, на которой будет расположена емкость для воды.

С одного бока закрепляют элемент Пельтье, а к его холодной стороне, с помощью термопасты, прикрепляют радиатор.

Электрическая часть

Оптимальным вариантом будет, если вы нашли стабилизатор в одном корпусе с USB гнездом. Это позволит одновременно выполнять несколько функций: готовить еду и заряжать различные устройства. Для этого необходимо выполнить условие, при котором генерируемое элементом Пельтье электричество, будет подаваться на разъем USB.

Этот стабилизатор спаивают вместе с элементом Пельтье, основываясь на полюса. Для избежания попадания влаги внутрь прибора, его очень тщательно изолируют.

Плюсы и минусы электростанции на дровах

Электростанция на дровах – это:

Доступность топлива;
Возможность получить электроэнергию в любом месте;
Параметры получаемой электроэнергии – самые разные;
Можно сделать устройство и самому.
Среди недостатков же отмечается:
Не всегда высокое КПД;
Громоздкость конструкции;
В некоторых случаях получение электроэнергии – лишь побочный эффект;
Для получения электроэнергии для промышленного использования нужно сжечь большое количество топлива.

В целом, изготовление и использование электростанций, работающих на твердом топливе – вариант, заслуживающий внимания, и он может стать не только альтернативой электросетям, но еще и помочь в местах, удаленных от цивилизации.

Критерии для выбора

Если вы все-таки решили приобрести агрегат, то вам понадобятся некоторые критерии, на которые вы сможете опираться при выборе.

Выбор упрощается тем, что для домашнего использования подходят только печи-генераторы, а для промышленного использования берут крупногабаритные электростанции. Обычно мощность таких станций варьируется от 100–200 кВт.

Выбирая устройство, обратите внимание на то, какую площадь, оно будет обслуживать, и на какую мощность нужно рассчитывать.

Схема работы электрогенератора с элементом Пельтье

Чтобы рассчитать количество необходимого топлива, потребуется спланировать степень эффективности и использования агрегата, от этих показателей будет зависеть объем контейнера для дров.

Читайте также: