Пиролизная печь длительного горения на дровах с водяным контуром своими руками чертежи

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 16.09.2024

Отопительное устройство длительного горения – пиролизная печь – представляет собой оптимальный вид автономного агрегата в условиях отсутствия возможности подключения к магистральным линиям энергообеспечения. Установку еще называют газогенератором, так как энергия в нем вырабатывается в результате дожигания газов, которые выделяются при тлении твердого топлива в камере. Пиролизный агрегат способен бесперебойно работать на разовой закладке дров или угля в течение продолжительного периода времени – от нескольких часов до нескольких суток подряд – без постоянного контроля.

Устройство пиролизных печей

Конструкция предусматривает два отсека: в первом закладывается твердое топливо и происходит процесс его медленного окисления. При тлении дров выделяется большое количество горючих газов, которые поступают в отсек выше и сгорают. Чтобы топливо не вспыхнуло, а тлело, строго регулируется подача кислорода. По большому счету пиролизные устройства функционируют на газе, который вырабатывается в самом агрегате.

Схема пиролизной печи

Эксплуатация установки длительного горения дает максимальный объем тепловой энергии при существенной экономии топливных ресурсов. Это обуславливается тем, что горючее перерабатывается практически полностью, в результате сажа и зола почти не образуются, также отсутствует дым.

Плюсы и минусы газогенераторов

Агрегаты пиролизного горения отличаются высокой эффективностью и располагают массой конкурентных преимуществ:

высокая производительность – КПД до 95%,
экологичность – минимальный уровень дыма, отсутствие сажи,
комфортное обслуживание – загружают топливо 1-2 раза в сутки в зависимости от модели, нет необходимости постоянного контроля подачи горючего,
вариативность топлива – пиролизы способны работать на любом твердом горючем ресурсе. Это могут быть различные материалы, включая торф, пеллеты, древесину, уголь. Также в ход идут опилки, шелуха, картон и другие виды производственных отходов.

Еще одним плюсом в копилку отмечают доступность самостоятельной сборки и монтажа заводской модели газогенератора и возможность изготовления пиролизной печи своими руками.

Основным недостатком агрегатов длительного горения считается высокая стоимость изделия. В зависимости от мощности модели реализуются в диапазоне от 30 и до 100 тыс. рублей и более. Поэтому многих привлекает идея самостоятельного изготовления пиролизной печи для дома из недорогих материалов.

Среди минусов эксплуатации пиролизных устройств также отмечают требования к качеству топлива. Дрова необходимо хранить в надлежащих условиях, чтобы обеспечить оптимальный уровень влажность. Иначе снижается эффективность работы агрегата, так как наличие влажных паров негативно отражается на процессе переработки газов.

Классификация пиролизных устройств

Газогенераторные печи классифицируются по нескольким категориям. По материалу изготовления различают установки металлические и кирпичные. Также модели делятся по назначению и способу передачи тепловой энергии. По методу передачи тепла различают варианты пиролизных агрегатов с водяным контуром отопления и теплообменниками воздушной системы.

Металлическая печь пиролизного горения

В эту группу входит ряд конструкций:

Пиролизная печь Булерьян

Кирпичная печь длительного горения

Газогенератор в виде кирпичной конструкции – печь Кузнецова – применяется для обогрева жилых помещений и банных комплексов. Также устройство используют для приготовления пищи. КПД кузнецовских пиролизных печей – 80% и выше, топливо в них сгорает практически полностью. Весь потенциал горячих газов и дыма используется для нагревания кирпичного корпуса конструкции. Высокую продуктивность кузнецовским газогенераторам обеспечивает особая двухколпаковая конструкция.

Критерии выбора

При желании будет легко подобрать готовую модель, параметры которой соответствуют требованиям, но зачастую увлеченные идеями изобретателей домашние умельцы делают пиролизные печи своими руками. При выборе варианта газогенераторной установки учитывают ряд моментов:

назначение пиролизного агрегата. Для отопления сарая, курятника, гаража или других технических помещений выбирают относительно компактную металлическую или кирпичную конструкцию. Для обогрева дома в приоритете строительство кирпичной печи длительного горения. Для туристических целей выбирают походную пиролизную печь портативного типа,
мощность устройства. В зависимости от параметров обогреваемого объекта определяется необходимая мощность газогенератора,
мобильность конструкции. Кирпичная пиролизная печь стационарна, устройство возводится на постоянном месте эксплуатации. Практически все виды металлических газогенераторов мобильны.

Для туристических целей выбирают походную пиролизную печь портативного типа

Для качественной работы пиролизной печи требуется наличие твердого топлива определенной влажности, запасы которого хранят в подсобном помещении.

Изготовление пиролизных печей

Решая, как смастерить пиролизную печь своими руками, необходимо учитывать площадь и тип обслуживаемого пространства. Работы выполняются на основе чертежей, для создания которых необходимо определить размеры и форму корпуса, уточнить тип расположения отсека для закладки твердого топлива и камеры дожигания газов.

Материалы и инструменты

Для изготовления металлической установки пиролизного горения следует собрать следующий набор подсобных материалов и инструментов:

стальные листы толщиной в 3-4 мм марки Ст20,
уголки стальные 50 мм – 4 шт,
труба d50,
арматурные элементы,
трубы для дымохода d120,
кирпичи – 15 шт,
электросварочный аппарат плюс электроды,
электродрель, болгарка,
молоток, строительный уровень, рулетка, маркер.

Для изготовления металлической установки пиролизного горения следует не забыть про болгарку

При выборе материалов для самостоятельного изготовления газогенератора стоить отдать предпочтение качественным и надежным ресурсам, от этого зависит эффективность устройства и безопасность эксплуатации.

Чертежи и расчеты

Чертеж изделия можно сделать самостоятельно, взяв за основу изображение выбранного агрегата. Далее, учитывая особенности устройства, проводят расчет необходимой мощности. Для этого сначала определяют требуемую мощность установки в режиме пламенного горения, далее вычисляют параметры при режиме газогенерации.

Далее рассчитывают объем топливной закладки, который необходим для обеспечения необходимой мощности. Для этого вычисляют массу топлива, учитывая, что ресурс сгорает только на 80%. При этом стоит помнить, что КПД самодельного очага пиролизного действия в среднем равен 50%.

В конце рассчитывают объем топки с учетом того, что коэффициент загрузки не должен превышать стандартное для этой отрасли значение 0,63.

Выбор и подготовка места

Выбирая место установки печной конструкции, следует учитывать, что пространство вокруг любого очага должно соответствовать требованиям пожарной безопасности:

оформляется площадка-основа в виде платформы с ровной поверхностью из негорючих материалов,
габариты основания должны быть больше, чем параметры возводимой конструкции,
между агрегатом и стенами помещения выдерживается расстояние не менее 80 см,
поверхности стен покрывают жаропрочными облицовочными материалами.

Для обеспечения безопасной эксплуатации поверхность пола не менее 1,2 м перед отопительным агрегатом укрепляется негорючим покрытием.

Изготовление и установка

Работы выполняются в следующем порядке:

В начальном этапе делают необходимые заготовки в виде элементов для вертикальных стоек. Далее по ширине установки отмеряют горизонтальные компоненты, после чего детали каркаса сваривают. При изготовлении стенок в передней панели проделывают отверстия для топки и зольника, оснащают их крепежными элементами для установки навесных дверок. Для монтажа колосниковой решетки и поддона с перфорацией, разделяющей топочный отсек от камеры дожига, к внутренней поверхности крепят уголки.
В боковую стенку необходимо врезать поддувало с заслонкой. Для этого из короткого отрезка трубы заготавливают поддувало, просверлив отверстие для оси заслонки. Из арматуры делают ось заслонки, к которой приваривают стальной диск, параметры которого соответствуют внутреннему диаметру поддувала.
Начиная с днища, сваривают детали корпуса, далее укладывают колосниковую решетку с элементом перегородки. После чего приваривают крышку.
В отверстие крышки вваривают отвод с углом поворота 90° для подключения корпуса к дымоходу. К отводу присоединяют боров – горизонтальный участок длиной 1 м. Он нужен для того, чтобы задерживать выход газов из камеры дожигания.

Пример изготовления пиролизной печи своими руками

Шиберную заслонку, которая устанавливается в конце горизонтального участка, выполняют по тому же принципу, что и заслонку поддувала. Но в этом случае диаметр шибера должен быть меньше внутреннего диаметра трубы, также на диске вырезается сектор в ¼ основы.

Правила эксплуатации

Пробный розжиг самодельного отопительного агрегата пиролизного действия выполняется с открытой шиберной заслонкой. На колосник кладут небольшое количество твердого топлива в виде стружек и щепы и разжигают. Далее подкладывают некрупные поленья, закрывают дверцу и заслонку, регулируют мощность при помощи поддувала. Так как шибер имеет разрез, это не позволяет полностью перекрыть дымоход.

Для создания оптимальных условий для эффективной работы печных агрегатов длительного горения, следует придерживаться следующих рекомендаций:

при изготовлении металлических пиролизных устройств дымоотводы стоит делать съемного типа. Это заметно упрощает очистку конструкции от продуктов сгорания,
применяют качественные топливные ресурсы, особенно если пиролизная конструкция используется для отопления жилых помещений,
влажность твердого топлива не должна превышать 21%, иначе это чревато снижением эффективности работы отопительного устройства.

Так как топливо в пиролизном оборудовании выгорает практически полностью, нет нужды в частых чистках зольника и дымохода. При этом необходимо своевременно устранять возможные неполадки, к примеру, при деформации дверцы следует ее починить или заменить. В случае если возникли трещины в швах или другие дефекты, важно прекратить эксплуатацию и провести ремонтные работы.

Несмотря на то, что КПД самодельной пиролизной конструкции для дома несколько уступает промышленным образцам, эффективность такой установки на порядок выше в сравнении с традиционными вариантами дровяной печи. К тому же привлекает доступность материалов и несложность работ по изготовлению отопительной установки своими руками. Также импонирует экономичность расхода горючего и комфортность обслуживания, так как для работы пиролизных агрегатов нет нужды в частых загрузках топлива.

Создать отопительное устройство пиролизного горения своими руками не сложно, но требуется действовать с большой точностью, разработав собственные чертежи или применяя готовые варианты.

На этапе строительства есть возможность продумать отопление наилучшим образом, но даже если стоит цель реорганизовать имеющуюся систему, можно добиться высокой эффективности.

Именно когда владелец решает всё сделать основательно, обычно заходит речь о выборе печи длительного горения с водяным контуром.

Это вариант не для дачного домика, а для большого добротного дома или коттеджа, где будут постоянно жить люди.

При этом такое оборудование позволяет владельцу не превращаться в круглосуточного кочегара. Что же это за устройства, какие виды бывают, и стоит ли совмещать длительный котёл с радиаторами. Рассмотрим эти вопросы, а также ассортимент моделей.

Принцип работы печи с водяным контуром

Недостаток обычных твердотопливных печей в том, что процесс горения протекает здесь очень интенсивно.
В результате не используется потенциал топлива в полном объёме, а человеку приходится очень часто пополнять запас угля или дров.

Водяной контур необходим, если речь идёт о большом доме. Передача энергии воде посредством теплообменника, позволяет развести тепло во все комнаты и этажи строения. В противном случае, отапливать получилось бы только те комнаты, с которыми контактирует тело печи (конвекция и лучистое тепло).

Любая печка рассчитана на отопление небольшое помещение, а если нужно отопить большой дом, то используется печное отопление с водяным контуром. Элементы системы, правила монтажа, плюсы и минусы данного типа обогрева помещения – читайте подробно обо всем этом.

Основные виды отопления частного дома представлены в этом обзоре.

А в этой теме полезные рекомендации по выбору теплого пола. Что лучше – водяной или электрический вариант?

Как работает и из чего состоит русская печь

В нормальной русской печи существует 2 типа прогрева: 1- это прямоток для приготовления пищи летом и 2- через полноценный дымоход, когда дымовые газы проходят по каналам внутри печи, тем самым ее нагревая, режимы регулируются заслонкой. Количество и типы каналов зависят от мастерства печника, и их расположение напрямую влияет на эксплуатационные характеристики печи и ее КПД. Размеры русской печи составляют минимум 1.5х2 м. Кроме того, в старину практически всегда к печи пристраивали дополнительную печь — подтопок (русская печь духовка, куда чугунки обычно ставят), как раз таки для быстрого обогрева помещения, или для готовки и обогрева в осенне-весенний период, когда не требуется много тепла.

Существующие виды и их особенности

Вид топлива (доступный именно Вам) – первый, важнейший, и часто решающий фактор, который влияет на выбор модели котла. Что это будет: дрова, уголь, пеллеты, или жидкое топливо?

Конструкции разрабатываются под определённые параметры топлива, которые прописываются в инструкциях.

Чем ближе владелец держится этих рекомендаций, тем больше его будет радовать результат.

Разделить котлы можно по принципу работы:

Газогенераторные или пиролизные.
Длительного горения, на тлении.

Конструкция газогенераторных агрегатов позволяет дожигать газы, которые обычно вылетают в трубу. Отличие от второго варианта в том, что происходит это в отдельной камере (часто она похожа на лабиринт из металлических проходов). Повышается КПД, а кроме того, в таких печах процесс горения идёт немного медленнее, поэтому и загружать топливо приходится чуть реже.

Если стоит цель заглядывать в кочегарку как можно реже, стоит обратить внимание на полноценные печи отопительные длительного горения с водяным контуром на тлении. Суть здесь в том, что вертикальная полость топки забивается топливом и горение идёт сверху вниз (практически тлеет). Есть модели и с нижним пламенем, а замедленное горение обеспечивается ограниченной подачей воздуха. Процесс пиролиза также идёт, но чаще всего здесь же, в медленно тлеющем пламени.

Ряд моделей оснащены автоматической подачей топлива. Присматривать за таким прибором проще всего.

КПД русской печи и каминов

Тем не менее, некоторые обобщенные данные по КПД традиционных русских печей мы можем привести. Так, среднее КПД открытого камина составляет 7-12 %, русской печи – 15-20 %. Есть и еще более эффективные конструкции печей – например, печь голландка, которая имеет коэффициент полезного действия 15-20%, или печь шведка с кпд 35-45 %.

Практическая часть

Изготовление дровяной печи длительного горения своими руками по шагам:

У ёмкости не должно быть верха. Если это баллон – отрезаем верхушку болгаркой или автогеном. Если вы используете баллон из-под газа, прежде чем его пилить, нужно открутить вентиль, заполнить его водой и распиливать, не сливая воды. Срез должен быть точным (деталь нам ещё понадобится).
Если применяется лист стали, согните его и приварите дно не менее 5мм толщиной. При этом квадратная форма предпочтительнее из-за устойчивости. Если же дно круглое, к нему нужно приварить 4 ножки.
Изготовление прижимного круга. Вырезаем из стали круг, который по диаметру будет чуть меньше бочки. Посередине круга вырезаем отверстие для трубы (10 см.). Привариваем трубу. Круг должен спокойно проходить в бочку, а труба при этом выступать над её верхом примерно на 15 см.
На другой стороне круга привариваем швеллер в форме креста. В дальнейшем он будет придавливать топливо.
Крышка печи. Это либо отрезанный ранее верх, либо ещё один круг из стали. В крышке делается отверстие, куда вставится труба от прижимного круга. Важно, чтобы труба проходила в отверстие свободно (опускаться под своим весом), но без больших зазоров.
Внизу бочки делается небольшое отверстие, через которое в будущем будет удобно выгребать золу. К ней приваривается дверца (покупная или самодельная).
В верхней части корпуса прорезается отверстие 150 мм и приваривается труба для дымохода. Длина отрезка должна быть больше поперечного размера самой печи.

Индукционные печи используются не только для плавки металла, но и для обогрева помещения. Индукционная печь своими руками – принцип действия и использование для обогрева, особенности эксплуатации. Пошаговую инструкцию по изготовлению печи для бани вы найдете здесь.

Газогенераторные печи

Вариантов таких устройств множество, объединяет их наличие конвекционных труб, небольшие размеры и то, что подходят они скорее для небольших домиков с 1-2 комнатами, чем для встраивания в полноценную систему с водяной рубашкой.

Строго говоря, газогенераторными их можно назвать с большой натяжкой. Наличие небольшой второй камеры сгорания, где происходит частичное дожигание, ещё не делает их таковыми. Катализатора, подачи воздуха под давлением, а также высоких температур, свойственных пиролизу, здесь не наблюдается. Если сравнить технические характеристики моделей, приведённых выше и конвекционных небольших печек, разница становится очевидной.

Плюсы и минусы самодельных буржуек длительного горения

Теперь, когда известны основные конструкции печей с увеличенным периодом горения топлива необходимо проанализировать положительные качества и недостатки этих устройств.

К положительным сторонам необходимо отнести:

Увы, у этих конструкций имеются и недостатки, которые никак нельзя назвать несущественными:

Необходимость герметичного соединения всех частей корпуса при сборке;
Высокие требования по содержанию в чистоте дымоходов;
Несмотря на то, что печи рассчитаны на длительный период эксплуатации за ними необходимо периодически присматривать;
Для пользования такими устройствами необходимы определенные навыки и умения;
Чтобы самостоятельно собрать такую печь нужно владеть довольно высокими навыками в металлообработке;
Для использования нужны хорошо высушенные дрова.

Газогенераторные самоделки

Наиболее популярные самодельные печи длительного горения с водяным контуром, выполненные на основе Стропува – это Бубафоня. Чертежи легко можно раздобыть в Рунете. Здесь идёт вертикальное горение, а стадии пиролиза перемешаны и происходят везде и сразу.

Подача воздуха осуществляется по центральной небольшой трубке, расположенной в блине – гнёте, который не даёт газам уйти вверх.

На нижней части блина обязательно устройство загнутых лопастей – они нужны для того, чтобы выделяющиеся газы немного задержались, закрутились на поверхности и успели дожечься, прежде чем вылететь в трубу. Дымоход выносится вбок и объединяется со сборником конденсата.

Самодельная Бубафоня

Минусы, о которых нужно знать:

Печь не совместима с углём и пеллетами.
КПД Бубафони не дотянется до 80%.
На ней нельзя готовить.
Нужно ждать полного прогорания топлива, чтобы почистить котёл и только потом вновь раскочегарить. Судя по отзывам, такая технология плохо показывает себя в мороз. Жара от оставшегося топлива уже не хватает – приходится ждать и зябнуть.
Чистить и закладывать топливо неудобно и трудно.

Если подключать Бубафоню к водяному контуру, то теплообменник нужно делать на некотором расстоянии от стенок котла. Также необходимо сооружение защитного экрана (он же увеличит эффективность печи), так как стенки раскаляются да красна.

Как сделать своими руками

Оптимальный вариант – буржуйка длительного горения. Самодельные, как правило, бывают железными. Чугунные имеют более высокий КПД, но работать с таким материалом сложнее. Однако можно приобрести уже готовую печку-основу под монтаж в котел.

Чертежи для изготовления такой печи найти не проблема. Главное – придерживаться следующей схематики устройства:

камера сгорания;
камера сбора пиролизного газа;
воздуховод;
дымоход;
основание;
отражатель.

Из инструментов понадобятся:

болгарка с режущим кругом по металлу;
сварочный аппарат;
штангенциркуль и рулетка;
напильник;
жаростойкий герметик (подойдет для прокладок, устанавливаемых в блок цилиндров авто).

Представляет собой трехкамерную конструкцию. Нижняя часть может быть кирпичной, из огнеупорной основы – там будет собираться пепел и весь оставшийся мусор. От верхней камеры отграничивается сеткой – там будет происходить сам процесс горения твердого топлива. Верхняя камера конструкции – это сборник для пиролизных газов. К ней же присоединяется дымоход, обязательно с регулирующей заслонкой, с помощью которой можно уменьшать/увеличивать тягу.

Воздуховод подводится к камере сгорания твердого топлива. Сделать забор воздуха необходимо извне, а не из помещения. Оптимальный диаметр трубы воздуховода – 20 мм или больше. Камеру сгорания и догорания газа лучше разделять стальным листом толщиной 5–7 мм с перфорацией.

Основание

Основание можно сформировать из огнеупорного кирпича и массивной стальной пластины с теплоизоляцией. Естественно, изначально формируется небольшая возвышенность, чтобы жар не действовал на сам фундамент. Толщина пластины – от 7 мм и больше. Можно упростить конструкцию, добавив массивные ножки. Стоит учитывать, что итоговый вес печки может составлять более 250–400 кг.

Иной вариант – обустройство под печкой гидроаккумулятора, то есть емкости с водой, где также устанавливается помпа. Такие системы удобны тем, что там необязательно монтировать принудительный поток воды, так как она при нагреве сама поднимается по нагревательным трубкам. Для небольших помещений – отличный вариант.

Дымоотвод

Самая простая схема – вывод металлической трубы с регулировочной заслонкой. Место соединения со стеной обязательно обкладывается огнеупорным материалом. В принципе, здесь получается то же самое, что и в обычной печи. Конечный диаметр воздуховода делают от 75 до 100 мм. Использовать гофрированную трубу не следует – с ней полноценно регулировать тягу воздуха не получится, а еще они довольно быстро забиваются сажей и золой (их в основном используют в сочетании с газовыми котлами).

Если же обустраивается печь типа камин, то есть дымоотвод монтируется в стене, то рекомендуется формировать фальш-стену, так как итоговая ее толщина получится порядка 30–50 см.

Отражатель

Если готовая отопительная буржуйка будет располагаться на определенном расстоянии от стены, то в качестве отражателя можно использовать оцинкованный лист металла толщиной до 2 мм. Крепят его либо на заклепки, либо монтируют с использованием цементного раствора.

Если печь угловая, то в качестве отражателя отлично подойдет фальш-стена из огнеупорного материала, где внутри монтируется слой базальтовой ваты – она не горит, не высыхает, крепится к стене при помощи металлических скоб. Пенопласт, в том числе экструзивный, не подойдет.

Пеллетные печи

Пеллеты сегодня завоёвывают энергетический рынок. Где-то они доступны ввиду того, что производятся из отходов. Где-то всё сложней раздобыть классическое топливо (дрова и уголь), а кому-то нравится то, что именно пеллеты пригодны для автоматизации на подаче.

К котлу устанавливается дополнительный бункер, куда загружается сразу большой объём пеллет и по мере расходования, топливо подаётся шнеком в камеру. Основной элемент любого такого котла – специальная пеллетная горелка, которую практически невозможно повторить в домашних условиях, и цена которой составляет большую часть от общей стоимости котла.

Котел пеллетный Валдай 15М2

Примеры моделей с водяным контуром:

Перевести на пеллеты можно многие простые твердотопливные котлы, приобретя горелку и бункер (или даже соорудив последний, самостоятельно – получается несколько дешевле).

С водяным контуром или без?

Необходимость установки водяного отопления диктуют условия в конкретном случае.
Без радиаторов можно обойтись в небольшом 1 – 2 комнатном доме, если обеспечить хорошую циркуляцию воздуха или расположить отопительный прибор в обеих комнатах. Но даже тогда трудно уберечь стены от промерзания в углах.

Воздержаться от установки водяного контура стоит и в том случае, если жильё периодически остаётся без хозяина (но и для этого есть альтернативные решения – современная техника позволяет задавать экономичные режимы, поддерживающие t на отметке около +5 °C без участия человека).

Разводка труб с теплоносителем позволят обогреть все комнаты в доме, распределяет тепло более равномерно. Большинство котлов длительного горения оснащены хорошими встроенными теплообменниками, которые легко подключать к отопительной системе дома.

К котлам длительного горения можно отнести и пиролизные агрегаты, а также котлы, работающие на пеллетах. Пиролизные (газогенераторные) котлы загружают дровами раз в 8–12 часов. Поначалу происходит стартовый розжиг топлива, чтобы внутри котла температура достигла отметки 800 °С. При такой температуре становится возможной газогенерация – с помощью задвижек устанавливается нужный режим, а именно ограничивается доступ кислорода к горящим дровам. В результате выделяется древесный газ, который и сгорает в специальной камере, а уже затем происходит сгорание древесного угля. Золы и сажи образуется минимальное количество. КПД газогенераторных котлов – около 85 %.

Главное достоинство пиролизных агрегатов – экономичное потребление топлива. Благодаря этому отопительный сезон обойдется вам в два-три раза дешевле, чем обычно – так и окупается высокая стоимость подобных устройств. Однако с другой проблемой придется бороться постоянно – дровяной котел подобного типа эффективно работает только на очень сухом топливе или чистом угле.

Пеллетные котлы с автоматической подачей топлива могут работать бесконечно долго, главное, чтобы рядом был нужный объем топлива. Строение таких агрегатов практически не отличается от обычных твердотопливных котлов, за исключением автоматической подачи топлива. Бытовые котлы имеют контейнер, куда и засыпают пеллеты – одной загрузки бывает достаточно на несколько суток. В целом на обслуживание агрегата в неделю уйдет около 20 минут – этого достаточно, чтобы выносить изредка золу и подсыпать топливо в бункер.

Отопление дровами – плюсы и минусы

Самодельные дровяные котлы активно используются для обогрева жилых помещений – это небольшие дачные домики и крупные частные домовладения, расположенные в местах, далеких от газовых магистралей. В качестве топлива для них используются дрова или каменный уголь. Угольные агрегаты отличаются высоким тепловыделением, но достать это топливо получается далеко не всегда. Поэтому люди отдают предпочтение дровяным моделям.

Давайте рассмотрим основные достоинства самодельных котлов на дровах:

Не нужно разрешение на установку и эксплуатацию – мы вправе самостоятельно распоряжаться данным оборудованием;
Дешевизна в эксплуатации – по сравнению с электрическим отоплением, обогрев дровами более дешев. А если обрести источник бесплатных поленьев, то останется потратиться только на сборку отопительного котла;
Независимость от электросетей – это относится к самым простым агрегатам, в составе которых отсутствуют электрические узлы;
Возможность реализации длительного горения – оно позволит снизить количество подходов для закладки все новых порций горючего;
Дешевизна в сборке – самодельный котел на дровах для частного дома будет стоить дешевле, чем его заводской аналог.

Есть и некоторые недостатки:

Только постоянная чистка котла и его систематический плановый ремонт смогут обеспечить стабильную и эффективную работу агрегата на всем протяжении его эксплуатации.

Кроме того, самодельные котлы длительного горения не отличаются нормальными внешними данными, хотя здесь все зависит от мастерства сборщика.

Помимо сажи и угольков, в котлах длительного горения может образовываться конденсат – он образуется в результате использования сырых дров.

Сборка пиролизного котла

Для исполнения предлагается типовой газогенераторный отопитель конструкции Холмова с вертикальным теплообменником на задней стенке и центральным расположением сопла, представленный на чертеже. Агрегат с наружными размерами 50 х 55 х 100 см развивает мощность порядка 20 кВт и длительность горения до 10 часов, что обеспечивается за счет увеличенного объема топливника (около 100 литров).

Перед тем как сделать котел, выполните следующие заготовительные работы:

Нарежьте или нарубите металл гильотинными ножницами по размерам, указанным на чертеже. Заготовьте патрубки для дымохода и теплоносителя.
Изготовьте воздушные каналы из профильных труб, просверлив в боковой стенке отверстия 8 мм с шагом 6 см, приварите фланец под монтаж вентилятора.
Сварите огнетрубный теплообменник.
Сделайте дверцы и верхний ревизионный люк из двух листов металла с уплотнением графитно-асбестовым шнуром, как показано на фото.

Следующий этап – сборка самого пиролизного котла, начинающаяся со сваривания топливника и камеры дожигания. Заготовки сначала соединяются прихватками, а потом провариваются всплошную, причем все швы должны находиться с наружной стороны. Дальнейший порядок работ такой:

Установите на заднюю стенку топки теплообменник и зашейте его металлом. Приделайте дымоходный патрубок.
Приварите обрамления дверец и профильные трубы по периметру топливника.
Сформируйте водяную рубашку, закрепляя листы с помощью стальных полос. После обваривания ее необходимо проверить на герметичность.
Поставьте штуцеры для подключения системы отопления. На дно топливной и зольной камеры плотно уложите шамотные кирпичи, вырезав форсунку размером 110 х 35 мм.
Обшейте корпус отопителя утеплителем и крашеным металлом. Установите вентилятор и блок автоматики, подсунув датчик температуры под теплоизоляционный слой вплотную к водяной рубашке.
Приварите петли и поставьте дверцы.

Более подробное описание изготовления пиролизного котла представлено в видео:

Котлы верхнего горения

Один из вариантов пиролизного устройства – котел верхнего горения. Принцип действия этих двух агрегатов очень схож.

Точно так же в топку загружают большое количество твердого топлива низкой влажности, воздух нагнетают принудительно и обеспечивают тление топлива при пониженном количестве кислорода. Задвижку, которая регулирует поток кислорода, устанавливают в нужном положении.

Схема устройства котла верхнего горения. Топка такого котла имеет глухое дно, частички продуктов горения удаляются через дымоход (+)

Но котлы длительного горения не имеют ни зольника, ни колосника. Дно представляет собой глухую металлическую плиту. Такие котлы устроены так, чтобы древесина сгорала полностью, а оставшееся в топке малое количество золы выдувалось воздухом.

Такие устройства отличаются высоким КПД и также работают при температурах более 1000°С.

Основная особенность таких устройств – они действительно обеспечивают длительный срок работы при полной загрузке. Топливная камера в таких устройствах обычно выполнена в форме цилиндра.

В нее сверху загружают топливо, сверху же, по центру, нагнетается необходимый для горения воздух.

В котлах верхнего горения устройство для нагнетания воздуха – это подвижный элемент, который опускается вниз по мере прогорания дров

Таким образом осуществляется медленное тление верхнего слоя топлива. Топливо постепенно сгорает, его уровень в топке понижается. Одновременно изменяется и положение устройства для подачи воздуха в топку, этот элемент в таких моделях подвижен и он практически лежит на верхнем слое дров.

Второй этап горения осуществляется в верхней части топки, которая отделена от нижнего отделения толстым металлическим диском. Горячие пиролизные газы, образовавшиеся в результате сгорания топлива внизу, расширяются и перемещаются вверх.

Здесь они смешиваются с воздухом и сгорают, дополнительно передавая теплообменнику солидную порцию тепловой энергии.

Балка, удерживающая диск, который разделяет камеру сгорания на две части, как и сам этот диск, в процессе работы котла верхнего сгорания постоянно находится под воздействием высокой температуры. Со временем эти элементы сгорают, их придется периодически заменять.

На выходе из второй части топливной камеры обычно установлен регулятор тяги. Это автоматический прибор, который определяет температуру теплоносителя и в зависимости от полученных данных регулирует интенсивность движения горючего газа. Он защищает устройство от возможного перегрева.

Стоит отметить, что наружный теплообменник в таких котлах реагирует на изменение скорости циркуляции жидкости в теплообменнике, т.е. на колебания температуры. На поверхности устройства сразу же образуется слой конденсата, который вызывает коррозию, особенно если речь идет о стальных котлах.

Предпочтительнее брать устройство из чугуна, которое значительно лучше сопротивляется подобному воздействию.

Хотя топливо в пиролизных котлах длительного горения должно сгорать без остатка, на практике так бывает не всегда. Порой пепел спекается, образуя частички, которые трудно удалить с помощью потока воздуха.

Если в топке накопится большое количество таких остатков, может наблюдаться заметное снижение тепловой отдачи агрегата. Поэтому котел верхнего горения следует периодически все же прочищать.

Особенность устройств этого типа в том, что по мере сгорания топлива его можно догружать, не дожидаясь сгорания всей закладки топлива. Это удобно, когда нужно избавиться от горючего бытового мусора.

Существуют также разновидности котлов верхнего горения, которые работают не только на древесном топливе, но и на угле. Сложные узлы автоматического управления в пиролизных котлах этого типа отсутствуют, поэтому серьезные поломки наблюдаются крайне редко.

Конструкция котла верхнего горения позволяет загружать топку лишь частично, если это необходимо. Однако в этом случае выполнить розжиг верхнего слоя топлива может быть не просто. Само топлива должно быть подсушенным, дрова из открытой поленницы для такого котла не подходят.

Топливо крупных фракций также не следует использовать для этого вида техники, т.е. дрова придется обязательно колоть на небольшие части.

Виды устройств по принципу сжигания топлива

Существует несколько разновидностей отопительных котлов, работающих на твердом топливе. Рассмотрим их более подробно.

Оборудование имеет топку большого размера, в которой естественным образом происходит сжигание топлива. В конструкции, как правило, присутствует датчик-контроллер температуры теплоносителя, с функцией механической регулировки воздушной заслонки. Такие котлы отличаются предельной простотой конструкции, что делает их стоимость относительно небольшой, а эксплуатацию очень легкой. Кроме того они весьма неприхотливы к типу и качеству топлива и могут отапливаться как углем, так и дровами, брикетами и т.д. Однако у классических аппаратов есть и недостатки:

Небольшое время горения. Как показывает практика, одной закладки топлива может хватить максимум на восемь часов работы.
Сложность автоматизации отопительных режимов.
Более низкий, чем других разновидностей твердотопливных котлов, КПД, что приводит к большому расходу топлива.
Неоптимальный процесс горения приводит к повышенной зольности.

Из всех перечисленных недостатков нивелировке поддается проблема частой загрузки топлива. Она частично решается путем установки бака-теплоаккумулятора, который накапливает тепло и тем самым сглаживает температурные перепады теплоносителя. Бак представляет собой емкость из металла с хорошей теплоизоляцией. Его объем рассчитывается в зависимости от емкости отопительной системы и мощности оборудования. Впрочем, его наличие – это дополнительные расходы и риск поломки системы.

Традиционные котлы классического горения очень нетребовательны к топливу. Однако в силу конструктивных особенностей их КПД ниже, чем у других устройств, поэтому они отличаются повышенной зольностью и высоким расходом топлива

Топливо сгорает практически без остатка, золу приходится убирать раз в несколько дней. Одной загрузки хватает в среднем на 12 часов. Средний расход топлива невелик. Так же к достоинствам пиролизных приборов можно отнести:

Возможность поддержания заданной температуры теплоносителя.
Работа на различном виде твердого топлива: уголь, брикеты, дрова.
Широкие возможности автоматизации систем контроля режимов горения.

К недостаткам системы можно отнести более высокую стоимость оборудования, энергозависимость и требовательность к уровню влажности топлива.

Пиролизные котлы отличаются наличием двух камер сгорания. В первой происходит пиролиз, то есть выделение древесного газа, а во второй — собственно сгорание материала

Устройство котлов тлеющего типа таково, что топливо, подожженое сверху, может гореть без добавления новой порции достаточно долго, иногда до нескольких суток

Нужно обращать внимание и на содержание смол в топливе, если оно высоко, неизбежны частые чистки системы и автоматика быстрее выходит из строя

Условия эффективной работы

Устройство самодельных агрегатов зависит от следующих факторов:

Какие используются материалы. При возможности рекомендуется делать выбор в сторону жаропрочной нержавеющей стали: она прослужит на порядок дольше, чем обычные стальные листы. Однако из-за доступности зачастую применяется именно последний вариант: его проще найти, выложив за приобретение гораздо меньшую сумму.
Есть ли возможность качественной обработки. Литая чугунная печь может быть смонтирована исключительно в фабричных условиях. Закупать для этих целей необходимое оборудование попросту невыгодно.

По этой причине традиционным материалом для самостоятельной реализации являются стальные листы толщиной до 5 мм, которые без проблем обрабатываются при помощи болгарки, газового резака и электросварки.

Особенности чертежа водяного котла отопления зависят от типа используемого топлива и того, как нагретый теплоноситель циркулирует по контуру:

Чтобы нагретый теплоноситель двигался по трубам за счет естественной конвекции, емкость под воду должна иметь большую высоту. Кроме того, патрубки и все остальные трубы системы должны обладать значительным диаметром. Дело в том, что мере снижения внутреннего сечения увеличивается сопротивление движению воды. В таком случае шансы получения нужной скорости циркуляции без насосного оборудования очень мизерны.
Если применить насос, разрешается применить трубы меньшего диаметра, снизив также бака

При этом важно понимать, что в случае перебоев с подачей электрической энергии греющийся котел может попросту разорвать паром из-за прекращения циркуляции воды.

Это объясняет наличие следующих рекомендаций при обустройстве любого котла:

Отопление дровами – плюсы и минусы

Давайте рассмотрим основные достоинства самодельных котлов на дровах:

Не нужно разрешение на установку и эксплуатацию – мы вправе самостоятельно распоряжаться данным оборудованием;
Дешевизна в эксплуатации – по сравнению с электрическим отоплением, обогрев дровами более дешев. А если обрести источник бесплатных поленьев, то останется потратиться только на сборку отопительного котла;
Независимость от электросетей – это относится к самым простым агрегатам, в составе которых отсутствуют электрические узлы;
Возможность реализации длительного горения – оно позволит снизить количество подходов для закладки все новых порций горючего;
Дешевизна в сборке – самодельный котел на дровах для частного дома будет стоить дешевле, чем его заводской аналог.

Есть и некоторые недостатки:

Сборка пиролизного котла

Перед тем как сделать котел, выполните следующие заготовительные работы:

Нарежьте или нарубите металл гильотинными ножницами по размерам, указанным на чертеже. Заготовьте патрубки для дымохода и теплоносителя.
Изготовьте воздушные каналы из профильных труб, просверлив в боковой стенке отверстия 8 мм с шагом 6 см, приварите фланец под монтаж вентилятора.
Сварите огнетрубный теплообменник.
Сделайте дверцы и верхний ревизионный люк из двух листов металла с уплотнением графитно-асбестовым шнуром, как показано на фото.

Установите на заднюю стенку топки теплообменник и зашейте его металлом. Приделайте дымоходный патрубок.
Приварите обрамления дверец и профильные трубы по периметру топливника.
Сформируйте водяную рубашку, закрепляя листы с помощью стальных полос. После обваривания ее необходимо проверить на герметичность.
Поставьте штуцеры для подключения системы отопления. На дно топливной и зольной камеры плотно уложите шамотные кирпичи, вырезав форсунку размером 110 х 35 мм.
Обшейте корпус отопителя утеплителем и крашеным металлом. Установите вентилятор и блок автоматики, подсунув датчик температуры под теплоизоляционный слой вплотную к водяной рубашке.
Приварите петли и поставьте дверцы.

Более подробное описание изготовления пиролизного котла представлено в видео:

Котлы верхнего горения

Такие устройства отличаются высоким КПД и также работают при температурах более 1000°С.

В нее сверху загружают топливо, сверху же, по центру, нагнетается необходимый для горения воздух.

Виды устройств по принципу сжигания топлива

Небольшое время горения. Как показывает практика, одной закладки топлива может хватить максимум на восемь часов работы.
Сложность автоматизации отопительных режимов.
Более низкий, чем других разновидностей твердотопливных котлов, КПД, что приводит к большому расходу топлива.
Неоптимальный процесс горения приводит к повышенной зольности.

Возможность поддержания заданной температуры теплоносителя.
Работа на различном виде твердого топлива: уголь, брикеты, дрова.
Широкие возможности автоматизации систем контроля режимов горения.

Условия эффективной работы

Устройство самодельных агрегатов зависит от следующих факторов:

Какие используются материалы. При возможности рекомендуется делать выбор в сторону жаропрочной нержавеющей стали: она прослужит на порядок дольше, чем обычные стальные листы. Однако из-за доступности зачастую применяется именно последний вариант: его проще найти, выложив за приобретение гораздо меньшую сумму.
Есть ли возможность качественной обработки. Литая чугунная печь может быть смонтирована исключительно в фабричных условиях. Закупать для этих целей необходимое оборудование попросту невыгодно.

Это объясняет наличие следующих рекомендаций при обустройстве любого котла:

Читайте также:

Пиролизная печь длительного горения на дровах с водяным контуром своими руками чертежи

Устройство пиролизных печей

Плюсы и минусы газогенераторов

Классификация пиролизных устройств

Металлическая печь пиролизного горения

Кирпичная печь длительного горения

Критерии выбора

Изготовление пиролизных печей

Материалы и инструменты

Чертежи и расчеты

Выбор и подготовка места

Изготовление и установка

Правила эксплуатации

Принцип работы печи с водяным контуром

Как работает и из чего состоит русская печь

Существующие виды и их особенности

КПД русской печи и каминов

Популярные модели печей

Практическая часть

Газогенераторные печи

Плюсы и минусы самодельных буржуек длительного горения

Газогенераторные самоделки

Как сделать своими руками

Основание

Дымоотвод

Отражатель

Пеллетные печи

С водяным контуром или без?

Отопление дровами – плюсы и минусы

Рекомендации по установке и эксплуатации

Сборка пиролизного котла

Котлы верхнего горения

Виды устройств по принципу сжигания топлива

Условия эффективной работы

Отопление дровами – плюсы и минусы

Рекомендации по установке и эксплуатации

Сборка пиролизного котла

Котлы верхнего горения

Виды устройств по принципу сжигания топлива

Условия эффективной работы