Изготовление пиролизной печи своими руками

Количество бытовых и промышленных отходов на планете неуклонно растет. До 75% из них – органические вещества. Для эффективной утилизации органического сырья используется пиролиз. Этот процесс более безопасный, по сравнению со сжиганием мусора. Пиролизная технология в области переработки ТБО перспективна. В результате образуются вторичные материалы, подлежащие дальнейшему применению в быту или на производстве.

Что такое пиролиз

Пиролиз – процесс высокотемпературного разложения органических материалов и неорганики в условиях отсутствия кислорода. Метод переработки – малоотходный или вовсе безотходный. Позволяет сформировать циклическую технологию утилизации.

Во время пиролиза обрабатываемые материалы не сгорают полностью. Они расщепляются на твердые остатки с выделением пиролизных газов. После полной переработки на выходе будут новые продукты. Их состав, консистенция и характер зависят от использующегося метода и вида сырья.

Какие преимущества печи?

Основные преимущества печи для дома данного вида:

  • наличие высокого КПД;
  • более экономные расходы топлива;
  • регулирование КПД;
  • процесс утилизации отходов резины и дерева;
  • практически полностью отсутствуют вредные вещества в выбросах;
  • сажа вырабатывается в минимальном количестве.

Для работы котлов используется и прочее топливо. И даже самый обычный бытовой мусор.

Хорошим топливом для пиролизных печей считаются брикеты из самых разных отходов, которые сейчас выпускаются.

Схема газификации древесины.

Как правило, работа заключается в следующем:

  • в устройство газификации загружают топливо и поджигают;
  • при помощи топлива вырабатывается газ;
  • когда в камеру подается воздух, происходит избыток давления, из-за чего газ поступает в нижнее устройство дожигания;
  • в камеру попадает воздух и смесь, образовавшаяся при этом, начинает гореть;
  • жидкость, которая находится непосредственно в рубашке оборудования, начинает нагреваться и подается в систему отопления. Кроме того, во входную половину устройства подается обратка.

Используемый теплоноситель служит одновременно и охладителем котла.

Выбираем форму и размер

При выборе формы и размера необходимо учитывать несколько параметров, основные из которых:

  • размер топливника;
  • способ сжигания топлива;
  • лимит массы;
  • лимит размера.

Размер топливника

Параметры топливника напрямую влияет на эффективность работы нагревательного прибора в различных условиях – чем он меньше, тем медленней будет нагреваться определенный объем воды.

Иными словами, устройство с маленьким топливником пригодно для обслуживания одного человека. На нем можно вскипятить кружку чая или разогреть банку тушенки.

Попытка заложить в печь больше топлива, чем позволяет объем топливника, приведет к быстрому перегреву и повреждению отдельных деталей.

Для обслуживания компании, состоящей из пары-тройки человек, наиболее эффективным объемом топливника будет 1 дм3, то есть куб с размером стороны 10 см. Для компании в 3–5 человек оптимальным будет куб со стороной в 15 см.

Эти значения являются лишь рекомендованными, поэтому не обязательно строго следовать им. Кроме того, даже маленькая печь с размером топливника в 1 дм3 при правильном использовании сможет обеспечить едой 3–4 человека без деформации деталей, правда придется использовать продукты быстрого приготовления и тратить на нагрев воды больше времени.

Пиролизный и обычный способы сжигания топлива

Существуют 2 основных способа сжигания топлива:

  • обычный;
  • пиролизный.

Для обычного сжигания топлива достаточно сделать самую примитивную металлическую коробку, которая направит основную массу пиролизных газов и пламени вверх.

Эффективность такого способа сжигания древесины невысока, а из-за большого содержания недогоревших частиц целлюлозы, которые превратились в сажу, поверхность емкости для воды покрывается копотью и чернеет. Поэтому единственное достоинство обычного способа топки лишь в простоте конструкции нагревательного прибора.

При пиролизном способе сжигания происходит термическое разложение древесины (пиролиз) с частичной нехваткой воздуха и малым количеством огня.

Затем в так называемом пиролизном блоке дым смешивается со вторичным воздухом, который поступает через отверстия в корпусе печки, и происходит дожиг. То есть, часть оксида углерода (угарный газ), который образуется при термическом разложении древесины, превращается в углекислый газ с выделением тепловой энергии.

При таком способе сжигания целлюлоза, из которой состоит древесина, сгорает более полно, выделяя больше тепла, поэтому для нагрева одного и того же количества воды требуется меньше топлива.

Кроме того, пиролизный способ лучше подходит для сырой древесины, а ведь основным видом горючего для таких печек является то, что можно поднять под ногами, то есть ветки, кора и шишки, которые в большинстве случаев отличаются довольно высокой влажностью.

Читайте также:  25 схем для сборки печи своими руками и пошаговыми инструкциями

Лимит массы и размеров

Те, кто ходил в многодневные походы на большое расстояние, знают, сколько вещей и продуктов нужно взять с собой, и понимают важность каждого лишнего грамма. Для таких туристов вес печки-щепочницы является определяющим фактором.

Вес зависит не только от конструкции и размеров нагревательного прибора, но и от толщины металла, из которого сделали печку. Поэтому приходится выбирать между толщиной металла и лимитом веса.

В дальних походах очень важно использовать максимально компактные вещи, потому что объем рюкзака ограничен, а взять с собой нужно много.

В таких условиях предпочтительней разборные устройства, ведь в сложенном состоянии их размер не превышает габаритов не слишком большой книги или планшета.

Однако этот тип нагревательных приборов заметно сложней в изготовлении и немного менее эффективен. Если же жесткого ограничения на размер нет, то лучше выбрать неразборную или частично разборную конструкцию.

Преимущества пиролизного отопительного оборудования

На эффективность функционирования отопительного оборудования влияет ряд факторов:

  • температура внутри дома и на улице;
  • степень утепления строения;
  • проектное решение создания отопительной системы и то, насколько оно правильно выполнено;
  • вид и состояние топлива.

По сравнению с традиционными способами нагрева пиролиз своими руками является более эффективным, а в процессе сжигания дров и горения газов, выделяемых при этом, нет необходимости в значительном объеме воздуха. В результате время горения увеличивается и одновременно повышается температура.

  • длительное тление дровяного топлива, приводящее к равномерному распределению тепла;
  • минимальная пожароопасность;
  • максимальный временной период, в течение которого дом обеспечивается комфортной температурой;
  • котел на одной закладке дров функционирует в течение 18-28 часов;
  • для отопления можно использовать любые древесные отходы (опилки, щепы и прочее), а также пластик и резину (посмотрите статью: «Отопительные котлы на опилках — существенная экономия»);
  • отсутствие сажи;
  • небольшая цена создания агрегата.

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.

Как построить своими руками?

Материалы и инструменты

В процессе работы строителю понадобятся профильные трубы.

Соорудить самостоятельно пиролизную печь из кирпича довольно сложно. Для создания конструкции мастера используют:

  • Необходимые материалы:
    • кирпич силикатный и огнеупорный;
    • песок, щебень, глина;
    • металлический лист 4 мм;
    • трубы (профильные и круглые);
    • металлический уголок;
    • колосники;
    • дверца;
    • задвижки;
    • расходный материал, в том числе круги (отрезные, шлифовочные), электроды, саморезы и пр.;
    • емкости для раствора и воды.
  • Инструменты:
    • сварочный аппарат;
    • слесарный инструмент (молоток, пассатижи, зубило, электродрель, болгарка);
    • измерительные приспособления (рулетка, отвес, уровень);
    • строительный инструмент (кельма, кирка и т. д.);
    • сварочный аппарат;
    • вентилятор;
    • электронный блок управления;
    • терморегулятор;
    • датчик температуры.

Сооружение пиролизной печи из кирпича

По технике безопасности пиролизные печи устанавливают только в нежилых помещениях

Чтобы построить пиролизный котел из кирпича своими руками нужно:

Для выполнения некоторых видов работ нужны навыки обращения со сварочным аппаратом.

  • уметь пользоваться сварочным аппаратом;
  • иметь навыки слесарных и строительных работ;
  • разбираться в чертежах;
  • иметь опыт подключения и настройки электронной аппаратуры.
Читайте также:  Как устранить неполадки на газовом котле RGA

Сначала приступают к изготовлению водяного котла. Стенки корпуса вырезают по размерам из листов металлопроката. Дальше готовят детали теплообменника. Когда необходимые элементы конструкции будут готовы при помощи резьбовых соединений и сварки, происходит сборка котла. Выполняют зачистку сварных швов и приступают к проверке корпуса котла на герметичность. Для этого его заполняют водой. Если протечка не обнаружена, котел считается пригодным для эксплуатации.

Затем приступают к сооружению печи. Очередность работ ничем не отличается от постройки обычной кирпичной конструкции. На подготовленный фундамент укладывают первый ряд кирпича. Последовательность кладки подскажет порядовка. Раствор готовят исходя из пропорций: 8 частей песка перемешивают с 1 частью воды и добавляют 4 части глины. Такой раствор считается огнеупорным, который выдерживает температуру до 1 тыс. градусов.

Из огнеупорного кирпича выкладывают стенки обеих камер сгорания. Места под колосники делают с зазорами, которые при нагревании будут компенсироваться. Производят монтаж печного литья. Чтобы не было смещения при укладке кирпича, дверцы фиксируются стальной проволокой. Монтируют приточно-вытяжной вентилятор. Через 7 дней, после полного высыхания раствора, печь будет готова к эксплуатации.

Какое топливо используется в подобных устройствах

Наиболее эффективного течения процесса пиролиза можно добиться, применяя для топки агрегата твердую древесину лиственных пород. Кроме поленьев, с несколько меньшей теплоотдачей в пиролизной печи могут б

ыть использованы следующие разновидности топлива органического происхождения:

  • кокс или уголь;
  • торф;
  • солома;
  • щепки и стружка древесины;
  • пеллеты и иные топливные гранулы или брикеты.

В печах, генерирующих тепловую энергию по пиролизной технологии, допускается сжигание резины, полимерных материалов, вторичной древесины и прочих горючих отходов. При этом необходимо, чтобы одна закладка печи топливом содержала в себе не менее 75% традиционной органики, используемой в устройствах подобного типа.

Эффективность выработки тепла пиролизной печью напрямую зависит от физических характеристик применяемого топлива. К примеру, если в топку загружают дрова, обладающие толстым слоем плотной коры, следует ожидать, что выход горючих продуктов во время пиролиза сократится в 1,5-2 раза в сравнении с ситуацией, когда применяется такая же древесина, но без коры. Негативный эффект также возможен при использовании дров, пораженных гнилостными микроорганизмами.

Важно учитывать размер применяемых для топки пиролизной печи поленьев. Крупные куски древесины способны обеспечить большую продолжительность течения процесса, однако в этом случае эффективность выработки тепловой энергии значительно снижается.

Для того чтобы процесс образования тепла в пиролизной печи был максимально эффективным, следует использовать только хорошо просушенные поленья. В случае применения сырой древесины в ходе пиролиза выделяется значительное количество водяного пара, который, смешиваясь с топливными газами, препятствует штатному процессу их сгорания.

Необходимо обратить внимание на то, что для каждой разновидности органического топлива процесс пиролиза будет сопровождаться характерными особенностями. Поэтому при желании создать пиролизную печь своими руками необходимо адаптировать устройство под конкретную используемую в дальнейшем разновидность топлива.

Классификация по материалу

Различают большое количество видов пиролизных котлов.

По материалу, из которого изготовлен котел, выделяют каменные и металлические.

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:

Классификация по материалу
  • 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.

Среди кирпичных конструкций принято только выделять печь Кузнецова, которая может быть установлена как в жилом помещении, так и в бане.

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.

Читайте также:  Как подключить теплый пол к центральному отоплению

Особенности эксплуатации

Чертеж пиролизной печи обязательно необходимо подготовить перед началом работ. Важно не только то, насколько правильно была изготовлена печь, но еще и то, как правильно вы ее будет эксплуатировать. Если она будет использоваться в течение долгого времени, то в нижний части конструкции непременно образуется кокс и нагар, от которых необходимо избавляться. Перед такими манипуляциями печь предстоит остановить, сделать это можно и перед розжигом. Объем топлива в ней должен оказаться минимальным. Производить такие работы предстоит через отверстие, сквозь которое подается воздух. А использовать при этом можно скребок или кочергу.

Стоит учесть принцип пиролизной печи, который указывает на то, что если в разгоряченное масло попадает вода, то оно начнет стрелять, что может стать причиной выброса искр. Именно поэтому масло для заправки необходимо брать сверху, так как вода скапливается снизу.

Видео: пиролизный котел-буржуйка в работе

рекомендуем: Печь на отработанном масле Печь длительного горения Печь Бубафоня / котел Stropuvaперейти к перечню всех печей >>(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Обсуждение темы «Пиролизный котел»

Ниже Вы можете поделиться своими мыслями и результатами с нашими читателями и постоянными посетителями.

Также можно задать вопросы автору*, он постарается на них ответить.

  • Александр Манзуров

    Респект и уважение автору. Статья очень полезная и интересная, Вот только поправить хочется по поводу UPSа так как я полагаю в данном сегменте у меня практики и знаний больше. Не буду рассказывать о выборе мощности, а заострю внимание на упомянутой автором звёздочке, на самом деле ни какой звёздочки нет, а стоимость упсов для компьютеров намного меньше, ( не говоря о способе построения схемы (импульс, трансформатор или ТОР )по одной простой причине, есть такое понятие как качество энергии. Именно потому что Упсы имеют модифицированную форму выходного сигнала они и дешевле, на мелких при сравнении одного и того же способа построения схемы, и даже одного производителя и соответственно одной мощности, разница в цене может достигать 2.5 – 3 раза, между модифицированным и чистым синусом. Теперь о главном, из-за прямоугольного импульса выходного сигнала, упсы не рекомендуется применять с индуктивными нагрузками, двигателя работают не стабильно, греются и часто выходят из строя, если при работе с малым сопротивлением нагрузки это не так страшно то например холодильники, компрессора и т.д сгорают обычно в течении полу года, а например большинство умных газовых котлов, вообще откажутся работать на UPSе, не зависимо от его мощности. Компьютеры же тоже имеют импульсные блоки питания, по этому они дружат. Так же модификате прекрасно работают лампочки,все современные телевизоры ( тоже с импульсными блоками питания) в общем вся без индуктивная техника. Расчёт аккумулятора и время работы от него оборудования, так же не представляет труда, умножив ёмкость аккумулятора на его вольтаж, узнаем количество запасённой энергии АКБ, данное число делим на обще количество ватт потребителей, получаем продолжительность работы. Либо складываем мощность потребителей, умножаем на нужное нам количество часов, и делим на напряжение АКБ, получаем нужную ёмкость. Пример: Общая мощность вентилятора, насосов и автоматики к примеру 100 ватт, мы хотим что бы при полной нагрузке система при отключении энергии проработала 10 часов 100*10=1000 Вт энергии нужно 1000:12=83А (нужная ёмкость аккумулятора для бесперебойника). Это конечно не всё, но как то так. А за статью спасибо, долго изучаю пиролиз, но оказалось ещё много чего не знаю.

  • Андрей

    Очень серьёзная статья, причём доходчиво и с обоснованием выводов, сам занимаюсь изготовлением котлов на угле, помогло с более полным пониманием процессов сгорания поводу бесперебойного электроснабжения могу посоветовать испробованную методику покупки аккумулятора 135-180 а/ч и отдельно инвертора с зарядкой от сети, до 2-х суток тянет котёл 30 – 60 кВт с вентилятором наддува, насосом отопления и электроникой. Спасибо за статью.

  • Vick Tiaka

    Грамотно. Открыл пиролиз в прошлом году. А так как газа нет то и выбор очевиден. Но тут другая засада. Нет пиролизных котлов . Еще Украина как то делает. Второй момент криворукий самопал. Как кот в мешке. Непровар внутри и повез через месяц во вторчермет (((. Поэтому решил разработать сам и изготовить печь сопоставимую с котлом паровоза по сборке и технологичности ремонтов.