Пиролизный котел — понятие, принцип работы, схемы, стоит ли что-то делать самостоятельно

Особенности выбора

Многие предпочитают самодельные газогенераторные печки. Но такие устройства длительного горения должны выполняться строго согласно требованиям. Чертежи отыскать не проблема, но только одни чертежи и видео инструкции не помогут в достижении поставленной цели, если ни разу вы печку своими руками не собирали.

Специалисты подтверждают, что пиролизная печь своими руками собирается сложно. Но никто не запрещает вам попробовать. Все же при наличии опыта сделать устройство возможно.

Однако оптимальное решение во многих случаях — это покупка готовой пиролизной печи. Остается решить один вопрос — как ее выбрать.

1. Мощность. Опирайтесь от площади помещений, которые необходимо отапливать. Походная печка отапливает небольшие помещения, но отличается мобильностью. Производительные газогенераторные устройства способны обеспечить теплом 250 квадратных метров.
2. Продолжительность тления. Выделяют три категории печек длительного горения, самые простые из которых способны отапливать помещение в течение 4 часов. Самые продвинутые печки могут работать 10 часов и больше.
3. Материал изготовления. Изготавливается пиролизная печь из кирпича, чугуна и стали. Тут выбор за вами, поскольку каждый материал имеет свои сильные и слабые стороны.
4. Используемое топливо. Универсальных всеядных моделей не существует, потому вам придется решить, на каком топливе будет работать ваша газогенераторная печка. Исходите из соображений доступности того или иного вида горючего. Не забывайте о необходимости его хранения в определенных условиях.
5. Способ загрузки топлива. Есть ручные и автоматические. Ручные требуют более частого вмешательства, но автоматика пока не достигла совершенства. Для автоматической подачи топлива придется тщательно отбирать горючее.
6. Варочные панели. Если газогенераторная печь является основным источником тепла в доме, ее можно использовать для приготовления пищи. Для этого некоторые модели оснащаются варочными панелями.
7. Функция камина. Некоторые пиролизные печки могут совмещать свою конструкцию с привлекательным камином. Кроме обогрева, такая печь будет доставлять удовольствие домовладельцам своим привлекательным внешним видом.
8. Бюджет. Подумайте, сколько вы готовы вложить в покупку пиролизной печки. Цена пиролизной печки может составлять от 4 тысяч рублей и выше. Чем лучше качество и больше функций, тем выше итоговая стоимость. Некоторые газогенераторные печки стоят по 100 тысяч рублей, а иногда и больше.

Пиролизные печки существенно превосходят свои традиционные твердотопливные аналоги. Начальные затраты выше, но экономичность газогенераторного устройства со временем себя полностью оправдывает.

Основные этапы сборки и рекомендации

Изготовление предполагает составление детальной схемы. Более надежно использовать в работе уже готовые, проверенные материалы с внесением незначительных изменений с учетом особых требований.

Наличие инженерных навыков позволяет изменить чертежи котлов для пиролиза древесины с учетом того, что размер внутренней камеры должен остаться прежним.

Инструкция по сборке котла состоит из 5 этапов:

• Изготовление корпуса: к трубе большего диаметра приваривается дно, предварительно вырезанное из листового металла.
• Устройство распределителя воздуха: подготавливается круг из металлического листа на 20 мм меньше внутреннего диаметра основной трубы с отверстием в центре. Снизу приваривается крыльчатка с лопастями, вверху регулятора – труба с оборудованной заслонкой для контроля подачи воздуха.
• Выполнение дверцы для удобной чистки пиролизной печи от золы: внизу котла вырезается отверстие; на лист соответствующих размеров привариваются петли и задвижка; производится установка дверцы.
• Приварка трубы-дымохода осуществляется в верхней части корпуса, она должна быть почти в горизонтальном положении и плавно переходить в теплообменник.
• Изготовление крышки: из листа металла вырезается круг с дырой в центре. Необходимо обеспечить плотное прилегание к камере сгорания.

Правильная сборка гарантирует эффективную работу уже через 30 минут.

Как собрать пиролизный котел своими руками без дополнительных материальных и временных затрат? Самый простой способ – сделать все качественно с первой попытки. В этом помогут полезные советы специалистов:

• Отверстие для загрузки в котлах располагается немного выше, чем в твердотопливных.
• Для контроля количества воздуха, поступающего во вторую камеру, применяется ограничитель. Для его изготовления используется обыкновенная труба длиной чуть больше корпуса котла.
• Загрузочную дыру лучше сделать прямоугольной формы и закрыть ее дверцей со специальной накладкой.
• Ниже проделывается отверстие для чистки от золы.
• Тепло, поступающее в котел, можно регулировать, предварительно установив вентиль снаружи.

Изготовление сложных агрегатов производится в соответствии с чертежами. Многие пренебрегают этим правилом, что является причиной ошибок в сборке, вследствие чего пиролизный котел не выполняет свои функции, и желание сэкономить выливается в дополнительные затраты.

Преимущества и недостатки

Последнее время на смену твердотопливным котлам все чаще приходят пиролизные. Это обусловлено такими преимуществами:

• Поддержание температуры на требуемом уровне.
• Малое содержание канцерогенных веществ в продуктах горения.
• Высокий КПД.
• Возможность функционирования котла на отработке.
• Низкая стоимость эксплуатации: затраты составляет только покупка топлива.

Отзывы о пиролизных котлах говорят и о наличии недостатков, прежде чем сделать выбор в пользу печи, следует с ними ознакомиться:

• Высокая цена покупки и изготовления.
• Большие габариты.
• Необходимость использования только сухой древесины.
• Энергозависимость для обеспечения работы вентилятора, который поддерживает принудительную тягу.

Сборка пиролизной печи кажется чересчур затратной. И это небезосновательно, ведь цены на металл не такие уж доступные. Сэкономить на приобретении материалов можно, соорудив котел из газового баллона. Технология монтажа в этом случае почти не меняется. Единственное отличие – в качестве корпуса будет выступать баллон в предварительно срезанным верхом.

Решение сделать котел самостоятельно должно быть взвешенным, ведь не обладая определенными навыками в работе со сварочным аппаратом и другим строительным инструментом, качественно осуществить монтаж не получится. Неудачная попытка изготовления может стать в копеечку. Поэтому если нет уверенности в своих силах, лучше приобрести уже готовый котел или заказать ее сборку у профессионалов.

Пиролиз в кирпиче

Пиролизная кирпичная печь в разрезе

Пиролизная кирпичная печь с водотрубным теплообменным регистром показана в разрезе на рис. Мелкие зелененькие стрелки – подача первичного и вторичного воздуха по воздушным магистралям из стальных труб с мелкими отверстиями, но наддув и дымосос не нужны; воздух и туда, и туда берется наружный. Кирпичная пиролизная печь дает КПД до 90% на естественной тяге.

Достигается это за счет большой тепловой инерции кирпичной кладки. Оптимальная температура как газификации (боковые камеры), так и сгорания (камера сгорания – посередине) поддерживаются независимо от случайных колебаний интенсивности термохимических процессов. Та же тепловая инерция кирпича-теплоаккумулятора позволяет печи самой подстраиваться под конкретное топливо. Поэтому не нужен и дожигатель.

Кроме того, двухкамерная печь еще и «двуядная»: в камеры можно закладывать разные сорта топлива. Закладки будут сгорать с разной скоростью, только и всего. Или можно одно и то же топливо загружать в обе камеры со сдвигом по времени; тогда печь точно никогда не выстудится. Наконец, прогрев печь, можно давать закладку на 1/5 часть мощности, а форсировать по теплу можно вдвое и более, что дает необходимый диапазон регулирования мощности без автоматики и электропитания.

Наверное, таких замечательных печей можно построить много, а производители котлов только давят рекламой? Вовсе нет. Инженерной методики расчета кирпичных пиролизных печей разработать пока не удается. Каждая – плод раздумий, трудов или просто удачи мастера-печника, умеющего сложить пиролизную печь. Стоимость готового прибора – соответствующая.

Самодельщикам можно дать только самые общие рекомендации:

• Кладка огневой части – только из шамотного кирпича; на рисунке выделено светлым.
• Полная перевязка швов как в каждом ряду, так и между рядами.
• Половинки и трехчетверки – только готовые, с равномерно обожженной со всех сторон поверхностью; сердцевина каждого кирпича должна оставаться внутри.
• Швы в однородной кладке – 3 мм; между шамотом и красным кирпичом и любым кирпичом и сталью – 6 мм.
• Кладочный раствор – глиняный средней жирности и текучести (сметанообразный); глина и песок – 1:1.
• Песок – чистый белый кварцевый просеянный и прокаленный, горный, карьерный или овражный, с угловатыми или шероховатыми гранулами. Окатанный речной песок не годится.

Возникают эти ограничения из-за опасности образования микротрещин, незаметно выпускающих в помещение угар и пиролизные газы. А склонность печи к микротрещиноватости обусловлена большими тепловыми напряжениями в ее теле. К примеру, округлый речной песок будет сцепляться с глиной на порядок хуже, чем шершавый. Уширение швов кладки ради упрощения порядовки даст концентрацию тепловых напряжений на них, и – те же трещины, и т.п.

Плюсы и минусы

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

Преимущества:

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

Принцип работы пиролизной печи

Недостатки:

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

Примерная схема пиролизной печи

Печка из кирпича

Пиролизная кирпичная печь обладает еще более высокой эффективностью, чем металлическая. Это происходит за счет прекрасных характеристик кирпича. Блоки умеют качественно удерживать тепло, а затем отдавать его окружающему воздуху. Таким образом, обогрев помещения получается более мягким и длительным.

К недостаткам такой печки можно отнести сложность ее изготовления. Как уже говорилось выше, на это потребуется больше времени и сил, чем в случае с металлической конструкцией. Кроме того, для работы неплохо бы иметь какой-то опыт по возведению кирпичной кладки. Впрочем, научиться никогда не поздно, и создание первой печи как раз может дать вам необходимые навыки, которые, вполне вероятно, пригодятся в будущем.

Что касается материалов, то к их подбору тоже нужно подойти внимательно. Нельзя взять первый попавшийся кирпич, поскольку здесь идет речь о длительном воздействии высоких температур. Например, топка, которая непосредственно контактирует с открытым пламенем, должна выполняться исключительно из шамотных кирпичей. Это огнеупорные блоки, которые отлично противостоят воздействию высоких температур и при этом хорошо проводят тепло.

Что касается остальных частей сооружения, то для них нужно брать обычные керамические красные кирпичи. Этот материал обладает хорошими теплоемкостными характеристиками, поэтому подходит для возведения корпуса как нельзя лучше.

Процесс сооружения кирпичной пиролизной печи происходит так же, как и в случае с металлической: делается камера для сгорания топлива и несколько дымооборотов. Затем монтируются дверцы, заглушки и дымоходная труба. Законченная конструкция обладает довольно большими размерами. Это нужно учесть при планировании ее размещения.

Кроме того, не забывайте, что кирпичи имеют немалый вес. Поэтому желательно в качестве основы подложить под сооружение прочную доску или что-то подобное.

В процессе кладки кирпичей важно соблюдать порядовку. В каждом ряду блоки укладываются определенным образом: где-то на «постель», где-то на ребро

Это необходимо для того, чтобы конструкция была прочной. К сожалению, единой схемы порядовки для любой печи не существует, поэтому лучше не искать ее в интернете, а обратиться в специализированную организацию для составления. Такой подход даст вам уверенность в том, что все будет сделано правильно.

Чтобы получить еще больше знаний по поводу того, как сделать пиролизную печь, посмотрите видео:

Несмотря на кажущийся сложным принцип работы, на самом деле печка длительного горения является довольно простым сооружением. Достаточно подробно разобраться в основах ее создания — и вы наверняка справитесь с этим делом легко и просто. Успехов!

Принцип работы пиролизной печи

Для описания принципа работы пиролизной печи необходимо взглянуть на её внутреннее строение и конструктивные элементы.

Принцип работы пиролизных печей

Основными конструктивными элементами печей пиролизного типа представлены газификационными и дожигательными камерами, системами подачи воздуха первого и второго порядка, водяной рубашкой и колосниковой решёткой.

После помещения топливного элемента в загрузочную камеру, он поджигается, вручную производится закрытие створок и включение дымососа. Теперь в высокотемпературных условиях недостаток кислорода провоцирует обугливание топлива и выделение из него  древесного газа.

Такой принцип работы пиролизного котла провоцирует образование в нем побочных продуктов реакции — угарного газа, углеводородов и водорода. Проникающий в камеру сгорание вторичный воздух вызывает более высокий результат сгорания топлива, часть выделяющегося тепла которого опускается в нижние уровни камеры, поддерживая пиролизный процесс.

Таким образом, пиролизные печи являются более экономичными по сравнению с печами обычными на целых 7%, потому что  пиролизный процесс продолжается минимум в течение 30 часов после загрузки в неё в качестве топлива древесины, и не менее 7 дней – используя уголь.

Для запуска газовой фазы работы печи, температура внутри неё должна быть не менее 450 градусов с максимальным порогом в 1100 градусов. Теперь внутрь камеры необходимо порционно подавать воздух, количество которого рассчитывается заранее по специальной схеме. Лучше соорудить дополнительную камеру сгорания газов, имеющую размер не менее 50 см. Минусом такого сооружения является отсутствие возможности вручную управлять подачей воздуха, соответственно, требуя создания автоматизированной линии контроля и регулирования температуры внутри печи. Согласно этим данным, аппарат будет самостоятельно рассчитывать и подавать нужную порцию воздуха.

Схема работы пиролизной печи

Пиролизное сгорание влечет за собой разложение древесного топлива на отходы твёрдого остаточного типа, кокс и газов. Смешивающийся с порционно поступающим кислородом получившийся газ вступает в активную фазу реакции горения.

В процессе рабочего взаимодействия пиролизного газа с углекислым, происходит модификация токсичных веществ, при обычной реакции горения выбрасывающихся в атмосферу в больших количествах. В случае их участия в пиролизном горении, экологичность у такой печи гораздо больше, чем у стандартной.

Таким образом, пиролизные печи для дома являются одним из лучших вариантов экономичного обогрева помещения.

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

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.

Технология сборки

1. Последовательность операций может быть различной, но опыт мастеров показывает, что сборку котла своими руками лучше проводить так:
2. По приведенному базовому чертежу выполняют рабочий, с размерами, уточненными по таблице и расчету.
3. Из листов металла и труб болгаркой вырезают заготовки для сборки агрегата. Отверстия для труб и штуцеров выполняют с помощью дрели и электролобзика или плазмореза — второй вариант предпочтительнее, так как позволяет сделать идеально ровный срез.
4. Сваривают топочную камеру из металла 4-5 мм толщиной. Вваривают перегородку, образующую дымооборот в задней части топки. Между загрузочной камерой и зоной дожига из уголка или стальной полосы делают опору для колосника. Колосник лучше устанавливать чугунный — он прослужит дольше, а при деформации или прогорании можно легко его снять и заменить.
5. К камере в верхней его части приваривают дымовой патрубок и трубу с заслонкой для подачи воздуха. На выходе предусматривают посадочные места для дымососа.
6. Выполняют проемы для дверок топочной и зольной камеры из обрезков металла.
7. Наваривают перемычки, которые будут соединять внутреннюю и внешнюю стенки теплообменника и компенсировать перепады давления. Их можно сделать из стальной полосы. Перемычки должны располагаться вертикально, чтобы не мешать естественной циркуляции теплоносителя.
8. Постепенно приваривают внешние стенки теплобменника, соединяя их с перемычками. В отверстия на задней стенке котла приваривают штуцера для подачи воды в систему.
9. Делают из листового металла дверцы. Их выполняют двойными со слоем теплоизоляции — асбестовой тканью. Дверки крепят к котлу на петли или продумывают другой тип крепления.
10. Топку в зоне дожига футеруют шамотным кирпичом в четверть кирпича на жаропрочный раствор.
11. К котлу приваривают или крепят на болты регулируемые ножки, позволяющие выставить его строго горизонтально.
12. Корпус шлифуют, удаляют окалину, после чего своими руками покрывают его жаропрочной краской из баллона.
13. Устанавливают дымосос между дымовым патрубком и дымоходом, подключают его к сети.
14. На верхней части котла устанавливают контроллер, а датчик размещают в теплообменнике рядом с выходным штуцером.

На этом сборка котла закончена, и можно подключать его к системе отопления и приступать к наладке.

Подключение котла к отопительному контуру

Котлы длительного горения, сделанные своими руками, могут работать в системах с естественной или принудительной циркуляцией — их конструкция достаточно надежна. Системы с естественной циркуляцией монтируются с соблюдением угла наклона труб, с принудительной — с подключением циркуляционного насоса нужной мощности, которая определяется расчетом.

Из-за склонности к низкотемпературной коррозии теплообменника рекомендуется обязательно контролировать температуру воды на входном штуцере. Она не должна опускаться ниже 60 градусов Цельсия. Для того, чтобы поддержать ее в этих пределах, между прямой и обратной трубой делают перемычку, с помощью которой обратку разбавляют горячей водой до нужной температуры.

Наладка и включение

Перед включением котла в работу необходимо заполнить систему теплоносителем. Наладка заключается в выборе режима подачи воздуха в камеру дожига, тем самым регулируется интенсивность горения газов и температура в топке.

Косвенно можно определить оптимальность режима работы по дыму, выходящему из трубы: если он не имеет резкого запаха и серого оттенка, значит, топливо сгорает полностью, и режим выбран правильно.

Первые несколько дней самодельный котел работает в режиме тестирования. В это время лучше не оставлять его без присмотра и использовать только качественное топливо, а камеру загружать на 2/3 загрузки. После тестирования котел можно запускать на полную мощность и наслаждаться теплом в доме.

Принцип роботы пиролизной печи

Давайте разберемся в принципе работы газогенераторного котла, поймем в чем его отличия от других печей.

Для всех видов печей, кроме рассматриваемого нами варианта, необходим полный доступ к кислороду, в противном случае процесс горения будет происходить недостаточно интенсивно. В пиролизных же печах, загруженное топливо подвергается медленному тлению при недостатке кислорода.

Вы спросите: «В чем преимущества такого способа?»

При стандартном способе сгорания любого углеродного материала, выделяется энергия, которая и дает необходимое тепло, происходят окислительные процессы, несгоревшие газы уходят в атмосферу, а несгоревшие остатки выкидываются .

В пиролизной же печи, благодаря недостатку кислорода выделяется масса горючих газов и уголь. Газы, выделяемые при таком горение, называются пиролизными, отсюда и название печи. Данная печь имеет два отдела горения, в один загружается топливо, где оно в небольшом количестве кислорода не спеша тлеет. Затем за счет тяги, образовавшиеся горючие газы перемещаются во вторую камеру и там сгорают совместно с достаточным количеством кислорода, а оставшийся кокс или уголь догорает в первом отделе.

Благодаря такому устройству котла время одного цикла пиролиза может достигать 30 часов.

Итак, давайте пробежимся по этапам, работы пиролизной печи.

В камеру газификации подается выбранное вами топливо.
Тлея, постепенно оно начинает выделять горючие газы.
В отдел, где догорает топливо, начинает поступать кислород.
Из-за сильного увеличения давления, газ перемещается во второй отдел догорания.
Далее в эту камеру заходит воздух и смешиваясь с пиролизным газом начинает гореть. Выделяя при этом большое количество тепла.
Все эти процессы нагревают воду, которая находится в специальном отделе и она отправляется по трубопроводу через всю систему отопления, попутно охлаждая систему печи.

Инструменты и материалы для строительства печи

Топливник разделён на две секции – это загрузочная секция и секция для догорания пиролизных газов. Для лучшего сгорания летучих веществ в секцию для сгорания подаётся вторичный воздух, а первичный проходит сверху вниз.

Для того чтобы сконструировать самостоятельно печь из кирпича примерной мощностью в 30 кВт (такого объема будет достаточно для обогрева помещения площадью в 70 кв.м), необходимо подготовить:

• примерно 400 штук керамического и около 100 штук шамотного кирпича;
• для сооружения котла понадобится стальной лист размером 6 х 1,5 м (толщина должна составлять не менее 4 мм).

Кроме этого, для сооружения печи своими руками понадобятся:

• чугунные колосники (3 штуки);
• мощный вентилятор (не менее 300 Вт);
• рычажный терморегулятор;
• 2 дверки – для поддувала и топочная.

Для проведения монтажных работ необходим будет:

• электрический сварочный аппарат;
• электродрель;
• несколько болгарок с разным диаметром круга (достаточно будет и 2 – большой и маленькой).

Также понадобится применение труб разного диаметра – 5,7, 3,2 и 15,9 см. Обязательным условием является использование профтрубы (80 х 40), электроды для электросварки и температурный датчик.

Печка из металла

Металлическая печь делается гораздо легче, чем кирпичная. Правда, и эффективность ее пониже, но в большинстве случаев этого вполне достаточно. В целом, конструкция напоминает обычную буржуйку с немного усложненным отводом дыма. Можно ориентироваться, например, вот на этот чертеж:

Как видите, продукты сгорания идут «змейкой». Если обеспечить доступ вторичного воздуха в первый дымооборот, то вы получите тот самый процесс пиролиза.

Для изготовления металлической пиролизной печки вам понадобится:

• сталь. Подготовьте листы толщиной не менее трех миллиметров. Если материал будет тоньше, то очень быстро прогорит до дыр, и придется начинать весь процесс заново. В принципе, вместо стали можно взять то, что часто встречается в частном хозяйстве: металлическую бочку или газовый баллон. Если вы решите воспользоваться последним вариантом, то учтите, что емкость необходимо предварительно подготовить. В любом баллоне находятся остатки газа. Даже если их немного, это все же может спровоцировать возгорание в процессе работы — достаточно одной искры. Поэтому обязательно сначала наполните баллон водой через отверстие, открутив запорный вентиль, а затем оставьте на улице. По истечение суток опустошите емкость. Запах при этом будет не самый приятный, так что делайте это где-нибудь подальше от жилых помещений. Только после процедуры промывки газовый баллон можно будет использовать для производства пиролизной печи;
• сварочный аппарат. Если вы не умеете с ним работать — ничего страшного, как раз будет повод научиться. Заодно запаситесь защитными средствами: как минимум, очками и рукавицами. Сварочные работы имеют повышенный уровень опасности, так что обязательно позаботьтесь о предотвращении получения травм;
• разметочные инструменты. Вам точно пригодится гибкая рулетка и маркер. Желательно также пользоваться строительным уровнем, чтобы избежать перекосов;
• различные мелкие инструменты. Плоскогубцы, молоток и прочие подручные средства, которые могут понадобиться в любых подобных работах;
• дверцы и колосник. Самое простое решение — приобрести эти элементы в какой-нибудь кузнице или в магазине. Преимуществом такого подхода является эстетичный внешний вид дверок. Но можно и сделать все это самостоятельно, чтобы избежать лишних затрат. Дверцы изготовьте из тех же листов стали, которые пойдут на саму печку, или из кусков металла, вырезанных из корпуса газового баллона (если именно его вы решили использовать для изготовления конструкции. Колосник можно сделать из стальных полос или толстой проволоки, к которой припаяны арматурные пруты с небольшими зазорами между друг другом.

Итак, после того как вы подготовили все необходимое, можно приступать к работе. Возьмите стальные листы, нанесите на них разметку согласно приведенной выше схеме, а затем вырежьте по ней 8 пластин: шесть для печного корпуса и две для формирования дымооборотов.

Теперь соорудите колосник и дверцы, если решили их не покупать. Как сделать первый, уже написано выше. Что касается дверок, вам необходимо приварить на них петли, бортики и место для фиксации задвижки.

Смонтируйте дымообороты внутри корпуса печи. В задней стенке сделайте несколько отверстий и приварите к ним трубки. Затем к верхней крышке приварите еще одну трубу, диаметр которой составляет 10 сантиметров — она нужна для последующего подключения дымохода.

В завершение приварите дверцы петлями к тем местам, где они должны располагаться. При этом будьте внимательны и строго следуйте разметке, чтобы не получилось перекосов. Последний этап — установка ножек. Вы можете сделать их из стальных уголков или чего-то подобного.

Существует еще один вариант металлической пиролизной печки, который используется в бане. Основа делается так же, но топку необходимо удлинить за счет выноса дверок вперед. Размер и количество дымооборотов при этом не меняются. Также необходимо сделать каменку. Для этого к верхней части корпуса приварите емкость. В нее можно будет насыпать камни, которые будут качественно удерживать тепло, поступающее из печки, а затем отдавать его в парилку.

Пиролизная печь из металла получается довольно компактной и легкой. Вы легко можете перемещать ее из помещения в помещение. Мобильность, легкость монтажа и высокая эффективность делают такую конструкцию практически незаменимой для любого частного хозяйства.

Особенности функционирования

Процесс газификации древесины включает: высыхание сырья; пиролиз биомассы; сгорание смоляного газа и части угля; восстановление двуокиси углерода СО2 до ее моноокиси CO, а воды Н2O – до водорода Н2.

Принцип работы пиролизной печи сравнительно прост. Топливо закладывается в загрузочную камеру и поджигается. После этого необходимо закрыть створки и включить дымосос. Вследствие недостатка воздуха и высокой температуры происходит обугливание топливных материалов и выделение древесного газа (в этом и есть суть процесса пиролиза). Результатом работы котла является производство различных продуктов газообразного состояния (угарного газа, водорода, углеводорода). В камеру сгорания попадает и вторичный воздух, способствующий более результативному сгоранию летучих компонентов. Так некоторая часть тепла попадает в нижние топливные слои, чем и поддерживается пиролизный процесс.

Поскольку пиролизный процесс может длиться не менее 30 часов с использованием дров и около 7 дней при использовании угля, то преимущества применения такой печи неоспоримы. Подобные печи экономичнее обычных на 4-7%.

Для того чтобы произошла и воспламенилась газовая фаза, необходима температура не меньше 450º (максимальный порог – 1100º). Результатом таких действий является выработка дополнительной энергии, способной повысить КПД для самой отопительной печи. Одной только высокой температуры мало. Нужна подача определенных порций воздуха (по заранее рассчитанной схеме) и сооружение дополнительной камеры сгорания газов (размером не меньше 50 см). В таком случае будет отсутствовать возможность регулирования уровня подачи воздуха вручную и потребуется использование автоматизированной лини, способной отслеживать температурные показатели внутри печи, в соответствии с которыми она и будет определять порцию воздуха. Если сэкономить на камере сжигания, то произойдет охлаждение пиролизных газов, и они очень быстро будут улетучиваться в трубу, прекращая горение.

Во время полной загрузки печи поршневая труба поднимается на большую высоту. Вместе со сгоранием топлива происходит опущение вниз поршня и трубы воздушной тяги.

Этапы работы пиролизного котла: 1 – Сушение и дегазация древесины; 2 – Сжигание смеси древесного газа со вторичным воздухом; 3 – Дожигание древесного газа и теплообмен; 4 – Выброс выхлопных газов.

Во время пиролизного сгорания материалов происходит разложение дерева на составляющие компоненты – пиролизный газ, кокс и небольшое количество отходов в виде твердого остатка.

После того как происходит смешивание кислорода и получившегося газа, получается реакция активного горения. Становится понятно, что экзотермическая реакция (в данном случае это пиролиз) гораздо эффективнее, чем обычное горение угля.

Огромным достоинством данного типа печи является высокая степень экологичности самой установки. Во время ее работы происходит взаимодействие пиролизного газа с углекислым, такая реакция сводит до минимума выброс токсичных и вредных продуктов горения в атмосферу.

После сгорания твердого древесного остатка выделяется значительный объем энергии. Экзотермическая реакция сопровождается активным выбросом тепловой энергии, используемой печью для дополнительной просушки воздуха и влажного топлива.