Виды пиролизных печей, их принцип работы и устройство, преимущества и недостатки

Принцип работы и изготовление пиролизной печи

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.

Что такое пиролизная печь

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 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.

  • 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

  • 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.
Читайте также:
Как раньше жарили шашлык без мангала?

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 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.

  1. Первый ряд укладывается по всей площади фундамента.
  2. Следующий ряд укладывается под площадь печки.
  3. Дальше ряды выкладываются согласно подготовленному чертежу. После каждых рядов делаются суточные перерывы для закрепления раствора.
  4. 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.
  5. В топливник устанавливается колосниковая чугунная решетка, которая размещается с небольшим зазором.
  6. Топка укомплектовывается вентилятором.
  7. После обустройства топки печь выкладывается до конца, согласно выбранной схеме.
  8. 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.

Пиролизные печи: разновидности, плюсы и минусы, самостоятельное изготовление

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.

Читайте также:
Популярность финских банных печей и отопительных печей в России

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:

  1. Печь-буржуйка. Газогенератор с внутренней конструкцией в виде буржуйки применяется для обогрева жилых и технических помещений. Модель также актуальна для бань и саун, используется для приготовления пищи, есть уличные варианты для барбекю комплексов,
  2. Печь Булерьян. Эта пиролизная конструкция шахтного типа с КПД до 75% предназначена для обогрева как жилых, так и нежилых помещений. Через нижние концы опоясывающих котел труб всасывается холодный воздух, который быстро нагревается и выбрасывается вверх в помещение через верхние элементы.
  3. Печь Бубафоня. Изобретенье принадлежит умельцу из Колымы, в качестве основы для конструкции применяется старый газовый баллон. Установка актуальна для отопления технических помещений. Бубафоня из баллона с объемом 50 л способна работать на одной закладке дров 6 часов, поддерживая комфортную температуру в помещении площадью до 70 м².
  4. Печь Лачиняна. Установка сочетает в себе максимально высокий КПД и предельно низкий уровень расхода топлива. Модели активно применяют для обогрева автофургонов и походных палаток. «Лачинянки» используют также для отопления сельхоз строений и охотничьих домиков. Модели с водяной рубашкой применяются для обогрева жилых помещений площадью до 300 м². Примечательно, что 2 ведер угля достаточно для 5-7 суток бесперебойной работы пиролизного агрегата Лачиняна, известного изобретателя из Казахстана.
  5. Пиролизная печь на отработанном масле. Экономичный агрегат длительного горения на отработке предназначен для обогрева нежилых помещений. Конструкция максимально проста, и смастерить такую модель под силу большинству домашних умельцев.

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.
Читайте также:
Чем замечательна печь Профессора Бутакова модель Профессор

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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. Начиная с днища, сваривают детали корпуса, далее укладывают колосниковую решетку с элементом перегородки. После чего приваривают крышку.
  4. 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.

Устройство и принцип работы пиролизных печей

Содержание
  • Принцип работы пиролизных отопительных устройств
  • Что такое пиролиз
  • Топливо для пиролизных теплогенераторов
  • Типы газогенераторных печей
  • Основные элементы пиролизных печей
  • Корпус
  • Камера сгорания
  • Вентиляторы
  • Дверцы
  • Автоматика
  • Потребительские характеристики пиролизных печей
  • Видео: пиролизная печь

Так сложилось, что печи, работающие на твёрдом топливе, в основном используют там, где отсутствует возможность подключиться к магистральному газу. Факт остаётся фактом: многие пользователи выбирают дровяное отопление для своего загородного дома, скрипя сердцем. Эти отопительные устройства ценятся за автономность, простоту и дешевизну, доступность топлива. Но печи на дровах не блещут своим КПД, нужно часто закладывать топливо и убирать золу, контролировать положение задвижек, регулярно заниматься обслуживанием печки – вот что городского жителя отпугивает больше всего. Не так давно на постсоветском пространстве начали продавать газогенераторные пиролизные котлы «длительного горения». Инновационная технология была изучена и адаптирована – так появилась пиролизная печь, лишённая ряда недостатков, свойственных обычным моделям.

Пиролизный теплогенератор с естественной тягой

Принцип работы пиролизных отопительных устройств

Что такое пиролиз

Суть пиролиза заключается в том, что при температуре от 200 до 800 градусов (в условиях недостатка кислорода) происходит газификация древесины – она обугливается и тлеет, постепенно распадается на твёрдый углеводород (кокс), смолы и смесь неконденсируемых горючих газов. Выделяемый топливом пиролизный газ можно дожигать отдельно от твёрдого остатка, что даёт возможность получить дополнительную тепловую энергию. Используя уникальные свойства данного процесса, есть возможность создать полноценное отопительное устройство для обогрева крупного дома. По такому же принципу работают походные пиролизные минипечи, которые своими руками собирают туристы и любители активного отдыха на природе.

Это фабричная походная печка. Аналогичные по конструкции изделия собирают из жестяных банок и коробов

Фактическая теплота горения высвобождаемых газообразных продуктов может отличаться в разы (примерно от 3 до 15 МДж/м3), теплотворность дожига зависит от состава газовой смеси. В свою очередь, состав пиролизного газа определяется способом подвода тепла для нагрева топлива, скоростью и конечной температурой протекания процесса. От этих же условий будет зависеть процентное соотношение получаемых твёрдых и летучих компонентов.

Обратите внимание! Во время топки пиролизной печитвёрдый остаток (уголь) горит в штатном режиме. При этом его теплотворность в два с половиной раза выше, чем у древесины.

Топливо для пиролизных теплогенераторов

Дрова являются основным и самым эффективным сырьём для пиролиза, причём лучшим вариантом считаются твёрдые лиственные породы древесины. Но пиролизные печи способны работать и на других видах твёрдого топлива органического происхождения. Это может быть:

  • торф,
  • уголь/кокс,
  • жмых, солома,
  • стружка и щепа древесины,
  • топливные брикеты,
  • пеллетные гранулы.
Читайте также:
Электростатическая коптильня холодного, горячего копчения: обзор устройства

Обратите внимание! В газогенераторных печках можно утилизировать полимеры, резину, вторичную древесину и другие горючие отходы. Главное, чтобы в каждой такой загрузке было не менее 75 процентов нормального органического топлива.

Физические характеристики топлива (и особенно его качество) сказываются на эффективности пиролизных печей. Например, если на дровах имеется толстая и плотная кора, выход продуктов пиролиза будет в полтора-два раза меньше номинального. Такой же негативный эффект наблюдается при сжигании древесины, поражённой гнилью. Многое зависит от размера дров: считается, что крупные поленья обеспечивают большую длительность процесса, но снижают общую энергоэффективность теплогенератора, хотя в некоторых конструкциях можно использовать даже нерубленные чурки.

Основные типы сырья для пиролиза

Обратите внимание! Для нормального функционирования пиролизной печи необходимо использовать хорошо высушенное топливо. Дело в том, что при термодеструкции влажной древесины выделяется большое количество водяных паров, которые смешиваются с пиролизными газами и препятствуют процессу горения.

Условия эффективного протекания процесса пиролиза для каждого вида сырья будут существенно отличаться, поэтому при изготовлении пиролизной печи своими руками чертежи необходимо корректировать, чтобы адаптировать конструкцию под конкретное топливо.

Типы газогенераторных печей

Есть много вполне рабочих конструкций печей, работающих на основе пиролиза. Для их классификации используются как традиционные для твердотопливных отопительных устройств критерии, так и уникальные параметры для этого класса теплогенераторов.

Самодельная пиролизная печка из стальной бочки

По материалу, из которого изготовлены:

  • Металлическая печь.
  • Кирпичная пиролизная печь.

По способу эксплуатации и назначению:

  • Периодического действия (имеет накапливающие тепло материалы, долго отдаёт энергию после прекращения топки).
  • Постоянного действия (лёгкая тонкостенная конструкция, нет накапливающего тепло массива, для обеспечения комфортного обогрева необходимо сжигать топливо непрерывно).

По способу передачи тепла:

  • С водяным контуром отопления (также может нагреваться вода для ГВС).
  • С теплообменниками для нагрева воздуха (для систем воздушного калориферного отопления).
  • Теплообменники отсутствуют, отопление помещений осуществляется за счёт теплового излучения, а также конвективного нагрева воздуха при его контакте с горячими поверхностями пиролизной печи.

Эта модель рассчитана на сжигание мелкофракционного топлива (уголь, щепки, пеллеты), которое подаётся из бункера. Камера дожига пиролизных газов расположена над загрузочной, в ней установлен теплообменник водяного отопления

По взаимному расположению камер и типу тяги:

  • Камера газификации расположена сверху, а камера дожига пиролизных газов – внизу (иногда они находятся в одном уровне). Тяга принудительная, используются дымососы и дутьевые вентиляторы.
  • Камера газификации находится внизу, а пиролизные газы дожигаются в камере, расположенной выше. Тяга в таких печах может быть естественной.

Основные элементы пиролизных печей

Корпус

Кирпичные пиролизные печи по спецификации материалов ничем не отличаются от обычных дровяных моделей. Для возведения стенок здесь применяется керамический или облицовочный кирпич, выложенный на самодельный глиняно-песчаный раствор или на готовую заводскую смесь. Ядро футеруется шамотом, между ним и облицовкой прокладывают базальтовый картон.

Корпус металлических печей сваривают из высококачественного стального проката, как правило, собираются прямоугольные конструкции. Чтобы сделать пиролизную печь своими руками, также можно использовать цилиндрические заготовки, например, газовый баллон или металлическую 200-литровую бочку, установленную на ножках горизонтально.

Чтобы избежать опасного нагрева наружных поверхностей, металлические пиролизные печи делают с двойными стенками. В полученных полостях часто располагают змеевики-теплообменники, которые являются частью контура ГВС и в случае необходимости прокачкой холодной воды позволяют быстро охладить перегретый кожух. Для защиты металла от прогорания в уязвимых участках камер устанавливается огнеупорный камень.

Обратите внимание! Полости двойного корпуса иногда заполняют водой – получается своеобразная водяная рубашка, как правило, подключенная к системе ГВС. Иногда в пространство между металлическими стенками засыпается песок, играющий роль изолятора и одновременно аккумулятора тепла.

Самодельная пиролизная печь из газового баллонаДля разделки корпуса на камеры здесь используется подвижный нагруженный поршень, который имеет отверстия для прохода летучих элементов пиролиза

Камера сгорания

В любой пиролизной печи есть две камеры. Одна из них – это основная топка, которая предназначена для генерации газа и сжигания твёрдого угольного остатка. Именно в неё закладываются дрова (или подаётся измельчённое сырьё), которые после розжига продолжают тлеть при закрытых дверцах. В другой камере осуществляется смешивание летучих продуктов пиролиза с вторичным воздухом, что при наличии высокой температуры (около 1000 градусов) обеспечивает воспламенение газа и его стабильное горение.

Каким бы образом ни были взаимно ориентированы эти камеры, между ними всегда есть проём для перетока пиролизного газа. В конструкциях, где камера дожига расположена ниже топки, между ними устанавливается колосниковая решётка. В металлических печах с верхним расположением камеры сгорания газов разделка внутреннего пространства выполнена с помощью специальных горизонтальной пластин, которые могут быть полыми и являться также элементами теплообменника. В аналогичных по компоновке теплогенераторах, собранных из кирпича, между камерами создаётся кирпичная переборка с так называемым «газовым окном» или «форсункой».

Вентиляторы

Двухкамерная компоновка пиролизных печей создаёт повышенное аэродинамическое сопротивление, которое должны преодолевать дымовые газы. Кроме того, в теплогенераторах с нижним расположением камеры дожига естественная тяга невозможна, так как летучие продукты пиролиза необходимо направлять сверху вниз. Для решения этих проблем в конструкцию таких отопительных приборов часто включают дымососы (на отводящих каналах) и вентиляторы наддува на подаче вторичного воздуха.

Результат принудительного наддува пиролизного газа, при нижнем расположении камеры дожига

Дверцы

Процесс пиролиза может протекать только при ограниченном доступе воздуха в топку. Именно поэтому для каждой камеры и зольника необходимо использовать высококачественные герметичные дверцы.

Для подачи первичного и вторичного воздуха в камеры на дверцах могут устанавливаться клапаны-задвижки, иногда для воздуха создают отдельные проёмы с задвижками.

Автоматика

Продвинутые газогенераторные котлы, как правило, снабжаются электронными системами, контролирующими температуру горения топлива и нагрев теплоносителя. Они регулируют соотношение пиролизных газов и вторичного воздуха в смеси, изменяют мощность надувных вентиляторов. В печах настройки приходится осуществлять вручную, хотя в некоторых моделях можно установить рычажный терморегулятор, который с помощью цепи будет управлять клапаном подачи воздуха.

Потребительские характеристики пиролизных печей

Достоинства таких отопительных устройств неоспоримы:

  • Процесс пиролиза обеспечивает длительное горение топлива в автономном режиме. С одной закладки дров можно получать тепло на протяжении 6-12 часов, а, например, уголь может «работать» несколько дней.
  • КПД устройства повышается до 80-90%, что намного больше, чем у традиционных твердотопливных печей. Сокращается расход топлива, больше тепла остаётся внутри дома (об этом можно судить по малой температуре дымовых газов – порядка 160 градусов).
  • Удаётся автоматизировать некоторые параметры работы теплогенератора.
  • После топки остаётся очень мало золы, соответственно приходится намного реже производить её выборку.
  • Продукты горения пиролизных генераторов тепла оказывают минимум влияния на экологию.
Читайте также:
Блок розжига для газовой плиты: подключение, как проверить

Принципиальная схема пиролизного теплогенератора с верхним дутьём

Есть и ряд недостатков:

  • Большинство пиролизных печей являются энергозависимыми, так как принудительная тяга и наддувы предполагают использование электрических вентиляторов.
  • Существуют жёсткие требования к качеству топлива, особенно по влажности.
  • Пиролизный теплогенератор не может нормально эксплуатироваться на малой мощности, так как при нагрузке, близкой к 50%, газификация топлива становится нестабильной, а на элементах печи может скапливаться дёготь.
  • Конструкция этих печей сложнее, а расходы на строительство выше.

Опыт использования пиролизных печей показывает, что это удобные и эффективные источники тепла. Но построить такое отопительное устройство своими руками всё же очень непросто. Мастер должен быть хорошо подготовлен технически (навыки, инструмент), понадобятся точные, грамотно разработанные чертежи.

Пиролизная печь на дровах: устройство, особенности работы, виды

Хотя в последнее время стали появляться новые способы отопления, многие жители разных уголков России, Западной Европы и стран СНГ, в особенности те, кому не доступен природный газ, продолжают обогревать свои жилища наиболее распространённым топливом, а именно углём, дровами и торфом. На смену классическим печкам на твёрдом топливе приходят современные пиролизные печи, которые отличаются большей эффективностью и оснащением автоматикой . Новые высокомощные модели функционируют на практически целиком сгораемом твёрдом топливе, имеют высокий коэффициент полезного действия и в силах выдерживать круглосуточную работу на одной или двух загрузках.

p, blockquote 1,0,0,0,0 –>

  • Особенности и устройство пиролизной печи
  • Виды печей пиролизного типа
  • Плюсы и минусы использования пиролизной печи

Особенности и устройство пиролизной печи

Стоит разобраться, в чём отличие конструкции стандартной печи, работающей на твёрдом топливе, и благодаря чему происходит длительное горение топлива. Если вы когда-нибудь сталкивались с классическими устройствами, то, наверняка, в курсе, что дрова горят очень интенсивно. Чтобы сделать процесс медленнее, нужно либо добавлять больше дров, либо применять уголь, что будет отдавать намного больше теплоэнергии и при этом продлит время работы оборудования.

p, blockquote 2,0,0,0,0 –>

Принцип работы пиролизной печи длительного горения существенно отличается. Это обусловлено следующими параметрами:

p, blockquote 3,0,0,0,0 –>

  1. Имеют полностью герметичную топочную камеру, из-за которой подача кислорода становится намного медленнее и тем самым обеспечивается низкая интенсивность горения топлива.
  2. При контакте с высокими температурами древесный материал распадается сразу на две составляющих: кокс и пирогаз. В период работы отопительного оборудования они также сгорают и почти без отходов. Таким образом, пиролизная печь может функционировать от 6 до 36 часов на единичной топливной закладке (многое зависит от размера камеры cгорания).

Пиролиз – это разложение веществ органики (т.е. топлива) под воздействием температур на твёрдые остатки и пирогазы при нехватке воздуха.

p, blockquote 4,0,1,0,0 –>

Что касается конструктивных особенностей, пиролизная печь современного типа имеет верхнюю и нижнюю камеры. Камера сверху предусмотрена для топливной закладки и первичного горения, камера снизу необходима для сбора газа, который выделяется из тлеющего материала.

p, blockquote 5,0,0,0,0 –>

Принцип работы пиролизных печей с камерой сбора газа сверху

Скопленные газы в процессе горения отдают энергию теплообменнику оборудования. Горение в автоматическом режиме корректируется автоматикой – вентилятором, в функции которого входит нагнетание воздуха.

p, blockquote 6,0,0,0,0 –>

Поленья или другой вид топлива загружают чаще всего в верхнюю топку.

p, blockquote 7,0,0,0,0 –>

Виды печей пиролизного типа

Можно выделить следующие виды пиролизных печей:

p, blockquote 8,1,0,0,0 –>

  1. Одноконтурные устройства. Печи с одним контуром имеют две камеры сгорания, что разделены огнеупорной перегородкой.
  2. Двухконтурные устройства. Данные газогенераторные печи имеют такую же конструкцию, однако у них имеется дополнительный контур, который нагревает жидкость для горячего водоснабжения.

Также, исходя из материала изготовления теплового обменника, выделяют такие типы пиролизных печей:

p, blockquote 9,0,0,0,0 –>

  1. Устройства с теплообменником из чугуна. Срок эксплуатации — минимум два десятка лет, однако агрегат чувствителен в резким температурным перепадам в топочной камере. В таких агрессивных условиях чугунная пиролизная печь постепенно приходит в негодность.
  2. Устройства с теплообменником из стали. Срок службы — минимум 13 лет. Оборудование поддаётся процессам коррозии, однако не боится перепадов температур.

Пиролизная печь с водяным контуром в силах подогреть небольшой объём жидкости за короткий промежуток времени.

p, blockquote 10,0,0,0,0 –>

Владельцам недвижимости, желающим не приобретать печь пиролизного горения в специализированных магазинах, а сконструировать устройство своими руками, кстати станет мини пиролизная печь. Это та же печка, но небольших размеров, устанавливаемая в гаражах, банях или других помещений небольшого размера.

p, blockquote 11,0,0,0,0 –>

Особенности работы мини пиролизной печи представлено в видео.

p, blockquote 12,0,0,1,0 –>

p, blockquote 13,0,0,0,0 –>

Плюсы и минусы использования пиролизной печи

Пиролизная печь – это универсальное оборудование, имеющее ряд преимуществ, которые заслуживают рассмотрения:

p, blockquote 14,0,0,0,0 –>

  1. Экономность. С применением пиролиза можно добиться довольно экономного расходования топлива. Устройство функционирует на единичной закладке очень долгое время, что говорит о небольшом расходе топлива.
  2. Высокий КПД . Коэффициент полезного действия дровяной печи на пиролизе достигает 80 %. Это значение можно корректировать.
  3. Неприхотливость к топливу. В качестве топлива можно применять даже влажные поленья, однако содержание воды должно быть не более 20 %
  4. Высокая рабочая температура. Дерево перерабатывается при температуре +500 °C (сравните: пиролизное состояние нефти наступает при +800 °C!).
  5. Данная газогенераторная печь – это, наконец, прекрасный способ избавиться от различного мусора. В качестве топлива могут выступать древесные отходы и даже резина и полимеры!
  6. Экологичность – не менее важный параметр. Дым, поступающий в атмосферу в процессе горения, почти не содержит вредных веществ.
  7. Безопасность. Этот пункт обусловлен конструкцией пиролизной печи. Оборудование пожаробезопасно.
  8. Автономность процесса горения. Не требуется постоянно следить за конструкцией, устройство её простое, потому ей легко пользоваться.
  9. Минимальные отходы переработки. От функционирования пиролизной печи практически не остаётся копоти, также не требуется очень часто проводить чистку оборудования от сажи и золы.
  10. Долговечность. Печь пиролизного типа – это надёжная конструкция с долгим сроком службы.
Читайте также:
Печь щепочница своими руками - складная мини печь

Недостатки у пиролизных печей, как и у других отопительных оборудований, тоже имеются. Можно сказать, это даже скорее не недостатки, а особенности устройства:

p, blockquote 15,0,0,0,0 –>

  1. Главное требование к пиролизной печи является обустройство дымоходной трубы. Дымоход должен быть выполнен по строгим правилам, труба должна быть гладкой и прямой, достаточно высокой, с теплоизоляцией. Утепление дымоходной трубы требуется для того, чтобы дымоход не замерзал из-за образования конденсата при пониженных температурах в окружающей среде.
  2. Пиролизные устройства зависят от электрической энергии. Для их стабильного функционирования потребуется монтаж блока питания ИБП.
  3. Оборудование, безусловно, может работать на влажных поленьях, однако содержание в древесине воды более определённого значения способно снизить коэффициент полезного действия отопительной пиролизной печи.
  4. Из-за скопления паров воды процессы коррозии атакуют агрегат, поэтому обратную температуру жидкости не стоит опускать ниже 60 °C.
  5. Невозможность загрузки топлива в автоматическом режиме. Однако этот минус является не столь существенным для многих владельцев отопительных агрегатов.
  6. Высокая стоимость. Относительно высокая цена на пиролизную печь, по сравнению с классическими конструкциями обогрева, обусловлена положительными улучшенными характеристиками оборудования и наличием дополнительных функций.

Пиролизная печь на дровах – это оборудование современного типа, способное вырабатывать и одновременно сжигать печной газ при горении твёрдого топлива. Она не прихотлива к топливу, это могут быть дрова, уголь, пеллетные гранулы, опилки, в том числе различные отходы и мусор.

p, blockquote 16,0,0,0,0 –> p, blockquote 17,0,0,0,1 –>

Пиролизная печь способна обеспечить вас и вашу семью надёжным и долговечным источником полноценного обогрева.

Преимущества, принцип работы и правила эксплуатации пиролизной печи

Часто, в условиях, когда невозможно подключить центральное отопление, хозяева прибегают к установке различных механизмов, обеспечивающих автономное поддержание комфортной температуры воздуха и воды в доме.

Это удобно, ведь можно самому, независимо от отопительного сезона, регулировать его начало и конец.

Помимо этого, такой способ обогрева дома более выгодный, чем отопление с помощью газа. Одним из таких приборов является пиролизная печь длительного горения.

  1. Что такое пиролиз
  2. Топливо для печи
  3. Преимущества и недостатки агрегатов
  4. Классификация пиролизных печей по циклу
  5. Классификация по материалу
  6. Критерии выбора
  7. Как изготовить металлическую пиролизную печь своими руками
  8. Что понадобится для изготовления
  9. Необходимые расчеты
  10. Подготовительные действия на месте
  11. Процесс изготовления
  12. Советы для самостоятельного изготовления кирпичной печки
  13. Правила эксплуатации и обслуживания
  14. Техника безопасности

Что такое пиролиз

Пиролиз представляет собой сложный технологический процесс. Его принцип работы заключается в разложении органических веществ под действием высокой температуры без доступа воздуха. Описанный этап происходит в нижней камере пиролизной печки.

Таким образом, схема строения пиролизной печи достаточно простая. Ее основной компонент — система из двух камер: топка и камера для сгорания газа.

В топке, после горения сухого топлива, остается небольшое количество твердых остатков, а в верхней камере происходит догорание газа. Помимо этого, схема пиролизной печи предполагает специальную задвижку в дымоходе для регулирования поступления кислорода в камеру, тем самым уменьшая интенсивность работы агрегата, или же, наоборот, увеличивая ее.

Топливо для печи

Поскольку эти печки универсальны по отношению к используемым продуктам горения, мастера применяют разнообразные варианты топлива для своих агрегатов. Однако, большинство современных котлов работают с использованием твердого топлива. Такие отопительные устройства работают на дровах и пеллетах.

Выделяют следующие виды топлива:

  • Дрова. Дрова заготавливаются из различных пород и видов деревьев. Например, наибольшей теплоотдачей обладают березы и хвойные растения. Также, достаточно теплоемкими являются дрова дуба, однако древесина его достаточно дорогая, а большая часть этих деревьев занесена в Красную книгу из-за бесконтрольной вырубки. Помимо перечисленных выше деревьев, часто используются дрова из ольхи, ясеня и лещины.
  • Пеллеты. Представляют собой спрессованное растительное сырье в виде отдельных небольших цилиндров. В качестве сырья для изготовления пеллетов используют солому, шелуху и ветки.
  • Каменный уголь. Такое сырье применяется для поддержания тепла в производственных помещениях.
  • Евродрова. Их более распространенное название «топливные брикеты». В отличие от пеллетов имеют большие размеры, однако, сырье для их изготовления остается тем же.

Преимущества и недостатки агрегатов

Среди большого разнообразия отопительных агрегатов выделяют две главные группы по принципу отдачи тепла, это:

  • Печи с водяным контуром. В таких агрегатах нагревается вода, которая достаточно долго отдает тепло в окружающую среду, за счет чего обеспечивается длительное поддержание высокой температуры в комнате. Среди плюсов таких отопительных систем можно выделить их выгодность и относительно малые затраты. Однако, имеется высокий риск замораживания колориметра, а также стоимость дополнительных сантехнических работ с таким агрегатом может неприятно удивить владельца.
  • Печи с разными вариантами размещения теплообменников. В таком случае топка располагается над воздушной камерой или под ней. В первом случае приходится устанавливать специальные дымоотсосы и вентиляторы. Они создают принудительную тягу. Если же топка под воздушной камерой, то тут работает естественная тяга.

Классификация пиролизных печей по циклу

Рабочий цикл пиролизного котла включает в себя: сушку, пиролиз древесины, охлаждение древесного угля.

По длительности цикла выделяют модели с коротким и длинным циклом.

В первом случае весь оборот цикла обычно составляет около 7 часов, во втором же случае это число увеличивается до нескольких суток.

Классификация по материалу

Различают большое количество видов пиролизных котлов.

Каменные печки на сегодняшний день пользуются достаточно малым спросом и устанавливаются крайне редко.

Металлический котел пиролизного горения используется куда чаще, ведь является более эффективным, нежели его предшественник. Такой агрегат также отличается простотой сборки и его, при желании, можно перемещать с одного помещения в другое.

Среди металлических пиролизных котлов выделяют:

  • Печь-буржуйка. Пожалуй, пиролизная буржуйка является самой удобной и многофункциональной отопительной системой. Она может быть использована в целях приготовления пищи, для бани и сауны, также часто применяются для обогрева как жилых, так и нежилых домов.
  • Печь Булерьян. Один из самых универсальных и часто устанавливаемых видов пиролизных котлов. Обеспечивает обогрев как жилого, так и нежилого помещения.
  • Печь Бубафоня. Конструкция такого котла предельно проста и понятна любому непрофессиональному сварщику. В большинстве случаев используется для прогревания нежилого помещения.
  • Печь на отработанном масле (отработке). Тоже не используется для прогревания жилых домов, однако активно устанавливается в нежилых помещениях. Очень проста в изготовлении и является достаточно экономичной моделью.
Читайте также:
ПарАвоз - печь для бани

К тому же, на таких печах возможно приготовление пищи. Их главное преимущество в том, что отдача тепла, вырабатываемого в них, более мягкая, и тепло такие печи сохраняют дольше.

Главные минусы в больших габаритах печи и ее не мобильности. Они являются более проблематичными в установке и монтаже. Кирпичные пиролизные печи, чаще всего, выглядят более эстетично, чем металлические.

Критерии выбора

При выборе отопительного агрегата необходимо учитывать все особенности печи.

Продукты сгорания не содержат в себе вредных веществ и являются экологически безопасными. Также, при эксплуатации пиролизного котла возможно использование широкого спектра топлива. За таким прибором нет необходимости следить постоянно, в отличие от обычных печей. Выбирая пиролизную печь, стоит обращать внимание на большое количество факторов.

  • Цели использования. Для обогрева нежилых помещений лучше использовать металлические печи, т.к. они являются более компактными и удобными в монтаже.
  • Место печи. Немаловажным фактором в выборе печи является ее месторасположение. В гараже, обычно, используют металлические пиролизные печи, в то время как дома часто можно увидеть и каменные конструкции.
  • Объем помещения. Для обогрева небольшого гаража или дома, в целях экономии места в помещении часто прибегают к использованию небольших конструкций. Зачастую, это металлические пиролизные котлы. Поскольку каменные печи часто занимают большую площадь, нежели изделия из металла.
  • Используемое топливо. Как упоминалось ранее, большинство пиролизных печей способны работать на различных видах твердого топлива. Поэтому, это редко является лимитирующим фактором при выборе пиролизного котла.

Как изготовить металлическую пиролизную печь своими руками

Как известно, все металлические пиролизные печи являются весьма мобильными и их можно перемещать в пространстве. Поэтому многие выбирают именно такой тип печек.

На сегодняшний день представлено большое количество схем по их изготовлению, поэтому, создание собственного высокоэффективного отопительного агрегата уже не представляется проблематичным.

При правильно подобранных материалах, пиролизный котел, изготовленный собственными руками, может служить своим хозяевам достаточно долго.

Изготавливают металлическую печь из прочных и качественных стальных листов, обычно в печи формируют 2 стенки. Между ними пространство заполнено водой или песком.

Вентилятор наддува является обязательным компонентом печки, в которой газовая камера расположена снизу, и обеспечивает такой элемент подачу этих газов вниз, где происходит процесс дожига газового остатка. Также, не менее популярными являются пиролизные печи из газовых баллонов.

Что понадобится для изготовления

Изготовить пиролизную печь можно из подручных материалов, не прибегая к закупке дорогостоящих элементов. Для создания пиролизной печи необходим основной набор инструментов, а также главные составляющие самой печи.

  • Дрель.
  • Металл толщиной 4-7 мм.
  • Вентилятор.
  • Датчик.
  • Сварочный аппарат и электроды.
  • Болгарка, шлифовальные и отрезные круги.
  • Огнеупорный кирпич (для кирпичных котлов длительного горения).
  • Колосники.
  • Трубы различных сечений (прямоугольные и круглые).
  • Стальная полоска.
  • Две небольшие дверки.

Необходимые расчеты

В процессе создания эффективной пиролизной печи одним из главных пунктов является качественно составленный чертеж и схема будущей конструкции.

С этой целью необходимо заранее определить желаемый размер агрегата, форму корпуса, а также варианты расположения камер. Также, нужно рассчитать необходимую мощность прибора.

Для этого существуют различные формулы, по которым можно определить его эффективность.

Далее, выбирают нужное топливо и определяют объем топливной закладки.

Рассчитывают данную величину по формуле: М = количество тепла / (15,5*0,8*0,5) (учитывая, что полностью топливо сгорает только на 80%, а КПД самодельной печи равен примерно 50%). Далее рассчитывается необходимый объем сгорания твердого топлива.

Подготовительные действия на месте

Обычно сборка самой печи происходит уже на том месте, где в дальнейшем она будет стоять. Поэтому, важно хорошо подготовить место установки.

Сама печка должна располагаться как минимум на 0,8 м от каждой ближайшей стены. На месте ее установки выкладывают основание из кирпичей или иного негорючего материала, такого как лист железа, толщиной около 0,15 см. К тому же, площадь этой основы стоит выбирать так, чтобы она была на порядок больше, чем сама печка.

Процесс изготовления

Для изготовления пиролизной печи, в первую очередь, надо сделать специальные металлические заготовки. Сваривая все детали, получают каркас печки.

После этого изготавливаются ее стенки, в которых проделываются специальные отверстия для топки и зольное отверстие.

Также, в одной из боковых стенок необходимо сделать просвет, который будет выступать поддувалом с заслонкой. Он изготавливается из трубы с круглым поперечным сечением и его диаметр составляет 5-6 см.

Для подключения печи к дымоходу в отверстие крышки необходимо приделать отвод диаметром около 11-12 см, к которому присоединяется боров – заслонка, которая задерживает выход газов из камеры дожигания, обеспечивая их сгорание в полном объеме.

Советы для самостоятельного изготовления кирпичной печки

Хоть более эффективной и популярной является металлическая печь пиролизного горения, часто устанавливается и кирпичная.

Еще необходим шамотный кирпич, для изготовления всех внутренних ее перегородок. Часто такие отопительные установки располагают в саунах и жилых домах. Кирпичные пиролизные печи в первого взгляда могут выглядеть как камин и создавать достаточно приятную и уютную атмосферу в доме или бане.

Правила эксплуатации и обслуживания

Печи длительного горения удобны в использовании, поскольку топливо выгорает почти полностью. Сажа остается в маленьких количествах, соответственно, котел не требует постоянной чистки. Регулярный ремонт пиролизного котла представляет собой просто своевременное устранение различных неисправностей.

При изменении формы дверцы топки следует исправить ее или просто заменить. Если конструкция расходится по шву сварки, то необходимо прекратить эксплуатацию агрегата и срочно устранить неполадки. Использование неисправного пиролизного котла может быть опасно для его владельцев.

Читайте также:
Газовая печь Куткин для бани: что нужно знать перед покупкой?

Техника безопасности

Чтобы пиролизная печь была безопасна в использовании, необходимо следовать схеме и расчетам, а также, подбирать качественный материал и исправную технику.

Придерживайтесь таких советов в эксплуатации:

  • Сухое твердое топливо. Влажность топлива не более 10-15%, иначе это грозит скорым приходом агрегата в неисправное состояние.
  • Дымоходная труба котла съемная. Это позволяет обеспечить легкое удаление сажи и конденсата.
  • Возле печи ни в коем случае не должно быть горючих предметов или конструкций.

Пиролизная печь для отопления дома

Одним из вариантов экономии топлива является применение печей или котлов длительного горения. На одной заправке топливом они работают гораздо дольше других видов отопительных устройств. К печам длительного горения относятся пиролизные печи. Рассмотрим их принцип действия пиролизных печей, их устройство, а так же преимущества и недостатки использования этих агрегатов для обогрева помещения и устройство.

Что такое пиролиз

В основе действия таких печей лежит принцип пиролиза— термического разложения органических веществ (в нашем случае топлива) на твердые остатки и пиролизные газы при недостатке кислорода. После чего полученный пиролизный газ при высокой температуре смешивается с воздухом (кислородом), что способствует почти полному сгоранию топлива и самого газа.

Если на промежуточном этапе отделить твердые остатки, то получится готовое производство угля (кокса) — углевыжигательная печь. Но нам это не нужно, мы рассмотрим данный процесс с точки зрения обогрева помещений.

А основной обогрев получается за счет выделения тепла при сгорании полученного газа, смешанного с воздухом. Далее рассмотрим, как достигается это конструктивно.

Устройство пиролизных печей

Классическое устройство пиролизной печи выглядит следующим образом. Имеется общий корпус. В него встроена топка с горелкой для закладки дров. Топка выполняется так, чтобы можно было обеспечить очень малый приток воздуха (герметичная, с плотной дверкой и хорошо работающей задвижкой, оборудованная приточно-вытяжным вентилятором). В нее закладываются дрова, поджигаются горелкой или вручную. После того, как они немного разгорятся, топка ограничивается в доступе кислорода.

Дрова обугливаются, получившийся при этом газ (наполовину азот и на половину — смесь водорода, угарного газа, метана и углекислого газа) снизу вверх по отдельному воздуховоду поступает во вторую камеру сгорания, где смешивается с воздухом (приток вторичного воздуха) в нужной пропорции и сгорает, выделяя тепло. Вторая камера сгорания конструктивно может быть совмещена с самим воздуховодом, или же с началом дымохода. Она может обслуживаться все тем же приточно-вытяжным вентилятором, может быть смонтирован отдельный вентилятор, а может работать только с помощью одних герметичных заслонок на естественной тяге (при хорошо продуманной системе дымохода).

Если твердые остатки от сгорания дров нужны — предусмотрено устройство для их извлечения. В кустарных или промышленных печах его роль, как правило, выполняет поворотная «реторта».

Реторта — это обычно круглая часть корпуса, в которую закладываются дрова, а потом снизу извлекается кокс, уголь.

От обычных печей пиролизная отличается тем, что фактически топливо в ней сгорает не сразу, а в два этапа, разлагаясь при этом на твердые остатки и газ.

Твердые остатки затем тоже сжигаются, тепло от них тоже используется для поддержания постоянства нужной температуры в первичной топке. Практически, дрова сжигаются полностью, от них остается очень мало золы — это еще одна особенность пиролизных печей. Обычно такие печи и котлы требуют удаления золы раз в несколько дней, а то и раз в неделю.

Достоинства и недостатки

У печей такого типа имеется ряд преимуществ. Перечислим основные.

  • Высокая экономичность печи за счет более полного и длительного сгорания топлива.
  • Экологически безопасная. В выходящих из дымохода продуктах сгорания очень мала доля вредных и грязных веществ. Практически, это небольшая доля CO и остальное — пар. Данные печи называются бездымные именно по этой причине. Как следствие — чистый дымоход и отсутствие сажи. Конечно, все это верно при использовании обычных дров или угля.
  • Достаточно быстрый нагрев топлива.
  • Более высокий КПД (до 85%), чем у обычных печей.
  • Большой интервал тепловой мощности— печь может работать в диапазоне от 5 до 100% мощности.
  • Возможность подключения любого контура отопления (с естественной и принудительной циркуляцией, для отопления и для отбора горячей воды для хозяйственных нужд).
  • Возможно применение различных видов топлива, как твердого (вплоть до сырых дров, мусора и автомобильных покрышек), так и жидкого (существуют модели для сжигания машинного масла — отработки).
  • Минимальный контроль человека — загрузка топливом раз в сутки и редкая выгрузка золы без останова печи.

Несмотря на многочисленные достоинства, у данных печей есть и ряд недостатков.

  • Достаточно большие по размерам.
  • Необходимо наличие площадки для складирования топлива.
  • При сжигании мусора, различных отходов, все-таки присутствуют запахи и примеси при сжигании. Поэтому при планировании сжигания отходов следует продумать систему вентиляции в помещении с печью.
  • Для наличия хорошо работающей системы желательна установка вентиляторов в печь (котел) и насосов (в систему отопления), а это влечет за собой зависимость от электросети.
  • Скапливание конденсата в выходном канале и дымоходе. Обусловлено это низкой температурой выходящих отходящих газов. Как правило, для сбора конденсата в конструкции предусматривают накопитель. Из-за конденсата выходная труба с дымоходом должны быть большого диаметра или сечения, и утеплены на улице — во избежание застывания конденсата при морозах.

Общие выводы

Из перечисления сильных и слабых сторон видно, что печи данного типа могут вполне составить конкуренцию другим источникам тепла. После газа, «пиролиз» будет, пожалуй на втором месте по экономичности, наравне с пеллетным отоплением.

Нужно заметить, котлы обычно меньше по размерам, чем печи. Некоторые котлы и печи заводского изготовления могут работать как в обмуровке кирпичами, так и без нее. Единственное требование при любом варианте — обеспечение хорошего «теплого» дымохода.

Проведем краткий обзор одной из печей заводского изготовления.

Из отечественных серийных моделей популярностью пользуется пиролизная печь марки «Самогрейка». Это довольно функциональная конструкция. Ее можно использовать для обогрева помещений площадью от 100 до 400 кв. метров, отбора горячей бытовой воды (печь двухконтурная и оборудована накопительным 100-литровым баком), и для горячего копчения продуктов.

Читайте также:
Хлеб в русской печи: как приготовить, основные рецепты

Данная печь работает с любым видом контура циркуляции. В качестве топлива используется любое твердое. Мало того, что она требует обслуживания раз в несколько суток, так еще имеет запасной электрический котел, что значительно увеличивает ее удобство и универсальность в пользовании. В ее электрической части смонтировано два ТЭНа (по 2,5 кВт каждый) для отопительного контура и один ТЭН (1,2 кВт) в накопительном баке для бытовых нужд. Диапазон работы печи на одной загрузке топливом колеблется от 16 до 82 часов (при максимальном режиме и при минимальном режиме). Внешне выглядит как прямоугольник с размерами 1800*900*600 мм и полным весом 276 кг.

В настоящее время выбор пиролизных печей и котлов все больше растет. Основные их функции такие же, как у вышеприведенной «Самогрейки». Можно сделать такую печь и самостоятельно. Существует множество самодельных кирпичных и металлических печей. Например, наша инструкция по самостоятельной постройке печи длительного горения.

Пиролизные устройства известны давно, но долгое время использовались в основном в промышленности для получения кокса. В довоенное и военное время прошлого века они даже на грузовые автомобили устанавливались, именуясь газогенераторными установками (это их второе название). Сейчас они начинают выходить из тени, и все чаще и чаще приходят для обогрева частных помещений. Там, где нет возможности подвести газ или задействовать пеллеты, они порой являются самым экономичным вариантом. По своей сути они являются источником своего, «местного» газа, который сразу же сжигается. Кстати, в качестве топлива для пиролизных печей, вполне можно использовать и разные пеллеты и брикеты. Конечно, при их использовании срок работы на одной заправке изменится, в какую сторону — зависит от топлива.

Пиролизная печь своими руками – основные преимущества отопительного агрегата

Экологичная усадьба: Узнаем каков принцип работы пиролизных печей и как они устроены. Возможен ли такой вариант, как пиролизная печь своими руками?

Вряд ли стоит говорить о том, что в регионах, где самым доступным топливом были дрова или уголь, большой популярностью пользовались твердотопливные котлы и печи.

Тот, кто хотя бы раз сталкивался с этим видом нагревательных приборов, знает, насколько они неудобны. Конечно, в любой момент их можно заменить, к примеру, электрическими аналогами, но это не выход из положения. Ведь электричество сегодня — самый дорогой энергоноситель.

Все решилось, как всегда, достаточно просто. На рынке появились пиролизные печи и котлы. Каков принцип их работы, и как они устроены? Возможен ли такой вариант, как пиролизная печь своими руками?

Что такое пиролиз?

Начнем именно с этого вопроса, потому что он заложен в принципе работы такой печи. Пиролиз — это медленное сжигание топлива при не очень высоких температурах (200–800С) и малом количестве кислорода. Если рассмотреть, как сгорают те же дрова, то они практически не горят. Этот процесс правильнее назвать тлением.

Кстати, специалисты нередко называют такое горение сухой перегонкой. В процессе тления дрова разлагаются на два элемента — древесный кокс (это твердая часть) и пиролизный газ. Вся эта схема была задумана лишь для того, чтобы получить именно газ, который в дальнейшем по технологии смешивается с кислородом и сжигается в соседней камере. При этом создается очень высокая температура, которая и идет на обогрев помещения.

Удивительно то, что сам пиролизный газ связывается с углеродом, и этот химический элемент тоже участвует в процессе горения. А это приводит к тому, что выходящий из печи дым практически не содержит вредных для окружающей среды химических веществ. Заметим, что и кокс не является отходом производства. Он прекрасно горит, выделяя определенное количество тепловой энергии. Так что действие такой печи двойное.

Необходимо отметить еще один очень интересный факт. Процесс пиролиза является экзотермическим. Это значит, что выделяемое при сгорании топлива тепло идет не только на обогрев помещения, но и на просушку дров, а также пиролизного газа. А вы прекрасно осведомлены о том, что чем ниже влажность топлива, тем оно эффективнее выделяет тепловую энергию.

Достоинства и недостатки пиролизных печей

К сожалению, недостатков у этих агрегатов хватает, хотя они обладают достаточно весомыми преимуществами. С них и начнем.

Достоинства

  • Высокий коэффициент полезного действия. По сути, это печи длительного горения. Если правильно разместить дрова в камере сгорания, то они могут тлеть там от 8 до 48 часов. Все зависит от размеров топки.
  • Из первого следует второе — возможность длительной работы в автономном режиме. Этим качеством не отличаются обычные твердотопливные котлы.
  • В угарных газах низкий процент канцерогенных веществ.
  • В печах длительного горения можно вместо дров и угля использовать различные отходы. Примеру, куски ДСП или ДВП, пластик или резину, отходы сельского хозяйства — стебли и листву растений, початки и прочее.

Внимание! Очень важный момент при выборе вида топлива. В нем не должно быть большого количества различных негорючих примесей. 30% — это максимальный предел.

Недостатки

Печь в работе

Печи и котлы длительного горения заводского производства — слишком дорогое удовольствие. Вот почему многие домашние мастера изготавливают их своими руками. Кстати, качество самодельных агрегатов ничуть не ниже заводских. Конечно, внешний вид намного уступает, но КПД не ниже.

  • Достаточно большие размеры отопительного прибора.
  • Особые требования к топливу. Считается, что используемые дрова должны быть сухими, в противном случае пиролизный процесс не происходит. А это — снижение КПД. По сути, пиролизный газ смешивается с влажными парами, поэтому и не сгорает полностью. Он просто с угарными газами и дымом выходит через дымоход на улицу.
  • К сожалению, печи и котлы такого типа привязаны к сети переменного тока. Самостоятельно обеспечить себя хорошей тягой они не могут, поэтому в конструкцию агрегата встраивается вентилятор.

Устройство пиролизной печи

Основная особенность конструкции печи длительного горения — это наличие двух топок. В первую топку закладываются дрова, которые там и тлеют, выделяя пиролизный газ. Последний поступает во вторую топку, куда принудительно подается свежий воздух. Полученная воздушно-газовая смесь там и сгорает.

Читайте также:
Как раньше жарили шашлык без мангала?

Обе топки разделяет металлическая перегородка с зазором для прохождения газа и дыма. Как было сказано выше, для увеличения тяги в дымоход устанавливается вытяжной вентилятор. Есть и другая модель, в которой вентилятор устанавливается около второй камеры сгорания. Он обеспечивает подачу кислорода и вытяжку угарных газов в принудительном порядке.

Рабочая схема печи

Возвращаемся к теме нашей статьи. Самостоятельно собрать печь длительного горения пиролизного типа очень сложно. Для этого вам потребуется внушительный список материалов. Да и навыки работы с определенными инструментами также пригодятся. К примеру, вы должны быть профессиональным сварщиком. Добавим, что для изготовления такого котла вам придется изрядно раскошелиться. Но даже это будет в несколько раз дешевле, чем приобретение агрегата заводского исполнения.

Перед тем как приступать к реализации намеченного плана, рекомендуем найти в интернете схему конструкции, рассчитать ее мощность и только после этого переходить к подготовительным работам. Самая распространенная схема пиролизного котла — это агрегат Беляева мощностью 40 кВт. Он обеспечит теплом достаточно большой частный дом. Но это лишь один вариант. Даже котел Беляева можно немного видоизменить, чтобы снизить или увеличить производительность отопительного прибора. К примеру, можно немного уменьшить или расширить топку.

Следует отметить один интересный факт. Очень часто в печах длительного горения в качестве теплоносителя используется не жидкость, а воздух. Для этого по всем помещениям дома устраивается трубопровод, по которому и движется горячий воздух. Данная конструкция прокладывается или по потолку, или по стенам. Обратка располагается у пола, и в ней охлажденный воздух движется самотеком к печи. Очень даже эффективная схема, особенно, если хозяева редко посещают загородный дом. В таком варианте теплоноситель никогда не замерзает.

Установка пиролизного котла

Внушительный вес пиролизной печки требует прочного и надежного основания, на которое она будет устанавливаться. Поэтому хороший фундамент — главное требование монтажного процесса. Все остальное будет касаться правил пожарной безопасности, которые надо строго соблюдать.

  • Под печь длительного горения организуется отдельное нежилое помещение. Это будет котельная.
  • На полу перед камерами сгорания укладывается металлический лист толщиной 2 мм.
  • Зазор между стенами и котлом должен быть не меньше 20 см.
  • Обязательно наличие в котельной окна минимальной площадью 100 см². Именно через него будет поступать свежий воздух.

Внимание! Дымоход, проложенный через неутепленный чердак, нужно обязательно утеплять. Если этого не сделать, на внутренних стенках дымоходной трубы начнет оседать конденсат. Смешавшись с сажей, он образует деготь. Все это снижает сроки эксплуатации дымохода и уменьшает его внутренний диаметр.

И еще один момент, на который нужно обратить внимание. Изготовление печи длительного горения своими руками требует точного определения коэффициента полезного действия. Если он невысокий, то гарантировать эффективную тепловую отдачу невозможно. Поэтому еще на стадии запуска необходимо обратить внимание на выходящий из дымохода дым. Вы уже по запаху сможете определить, сколько в нем угарных газов. Если их небольшое количество, то КПД вашего котла достаточно высок. Кстати, рекомендуем провести такое тестирование на всех мощностных режимах.

Печь или котел?

Сегодня достаточно много споров вокруг, как нам кажется, пустякового дела. А вопрос ставится так — называть ли металлический пиролизный котел печью? Вообще, ситуация не самая тупиковая. Все зависит от того, как удобно вам. Хотя многие считают, что котел должен устанавливаться в систему водяного или воздушного отопления. А печь должна работать как отопительный прибор по типу радиатора. А что вы скажете про печи с водяным контуром? Ведь их тоже врезают в систему трубной разводки водяной отопительной схемы.

Но не будем зацикливаться на этом вопросе. Просто рассмотрим, как можно сделать своими руками кирпичную печь, работающую по пиролизному принципу.

Начнем с того, что производители пиролизных котлов считают проблемой изготовление агрегата мощностью меньше 15 кВт. Поэтому в продаже таких экземпляров вы не найдете. А что же делать хозяевам небольших дач и коттеджей? Вот тут-то приходит на помощь та самая пиролизная печь из кирпича длительного горения. По сути, это все тот же котел, только в виде печки, собранной из кирпича.

Важность данной конструкции состоит в том, что в ней необходимо не только выполнять требования принципа пиролиза, но и учитывать высокие тепловые нагрузки на кирпичные стенки. Поэтому правильно проведенная футеровка камер сгорания является основным и жестким требованием, которое увеличивает срок эксплуатации агрегата.

Сама печь длительного горения собирается, как обычная печка, только с двумя соседними топками. Они разделяются кирпичной перегородкой, в которой снизу установлены колосниковые решетки из чугуна. В одной камере сгорает древесина, а во второй — пиролизный газ, который затягивается в топку с помощью вентилятора. Здесь же происходит его обогащение кислородом, который поступает сюда через вентиляционный канал, установленный в полу камеры сгорания.

В перегородке меду камерами делается воздушный коллектор, по которому угарные газы и тепловая энергия поступают в еще одну камеру с теплообменником. А далее все оставшиеся продукты сгорания топлива направляются в дымоход.

Заключение

К сожалению, твердотопливные котлы постепенно уходят из употребления. Многие жители городов и деревень в погоне за удобствами стараются использовать газовые или электрические отопительные агрегаты. Основная причина — автономность эксплуатации. Но с достоинствами этих приборов мы теряем большее. Уют и тепло дома всегда создавала печь, в которой потрескивали дрова. Да и явная экономия налицо, так что стоит еще раз задуматься над выбором. Тем более, выезжая за город в свой небольшой домик, мы стараемся найти в нем успокоение и уединение. А такие мелочи, как потрескивание дров, помогают в этом. опубликовано econet.ru Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: