Изготовление пиролизного котла своими руками

Принцип действия

Обычный твердотопливный котёл работает по принципу отдачи тепла. Как правило, КПД таких агрегатов не слишком высок и требует постоянного поддержания горения в топке. При их работе количество вредных выбросов в атмосферу достаточно высоко.

Работа пиролизного агрегата основывается на принципе пиролиза. Пиролизный котёл имеет две камеры горения. Основную, где топливо разжигается, хорошо разгорается, в камере достигается температура более 200⁰ С, после чего подача кислорода снижается и топливо начинает тлеть.

Кислород воспламеняет несгоревшие твердые частицы газов и тем самым превращает в тепловую энергию до 90 % твердых частиц содержащихся в дыме. КПД такого котла достигает 85 %. Особенностью такого агрегата является обратная тяга, поступление воздуха происходит сверху, а не снизу, как в твердотопливных котлах.

Принцип работы пиролизного котла

Преимущества и недостатки

Если говорить о позитивных и негативных сторонах пиролизных котлов, то они имеют как своих сторонников так и противников.

Среди плюсов обычно называют:

• возможность только двух-трёх закладок топлива за сутки;
• работу на твердом топливе: уголь, дрова древесные отходы, брикеты торфа;
• высокий КПД;
• природоохранные качества, в воздух выбрасывается минимальное количество вредных химических веществ;
• топливо сгорает почти полностью, количество золы незначительное, поэтому количество очисток сводится к минимуму, и не требует очистки при каждой закладке дров;
• большая камера горения позволяет закладывать большие поленья, во многих случаях они не требуют колки.

Если говорит о минусах, то их также немало:

• Это высокая стоимость котла, сопоставимая с увеличением на 50–100 % стоимости твердотопливных.
• Обязательное наличие электрических вентиляторов для подачи и разогрева воздуха, что может быть проблемой для регионов с перебоями электрообеспечения.
• Уровень КПД во многом зависит от качества, или точнее уровня влажности дров, который не должен привышать 20–25 %. Чем выше влажность дров, тем больше энергии уходит на их разогрев до нужной температуры. При влажности дров в 50 % процесс пиролиза не запускается и агрегат работает как обычный твердотопливный.
• Котёл имеет большие объемы и требует отдельного помещения для установки – котельной.

Ещё одним важным аспектом устройства пиролизных котлов является необходимость расчёта мощности агрегата на отопляемую площадь. Здесь кроме показателя площади необходимо учитывать температуру воздуха в регионе, уровень утепления дома и периодичность отопляемости.

Нередко пиролизные агрегаты используют с сухой системой подачи тепла.

Схема устройства пиролизного котла

Как сделать своими руками

Чтобы сконструировать пиролизный котёл своими руками прежде всего нужно сделать необходимые расчёты и затем на их основании чертёж.

Чертёж можно заказать и у специальной фирмы, которая занимается разработкой чертежей. Даже в этом случае пиролизный котёл обойдется, так примерно, долларов на 2 000 меньше, чем купить.

Если есть навыки и уверенность в своих силах можно попробовать сделать его самостоятельно.

В соответствии с разработанными чертежами, есть возможность рассчитать необходимое количество материала для агрегата. И вполне реально сконструировать пиролизный котёл в собственном гараже.

Для работы понадобятся следующие инструменты:

• электрическая дрель;
• сварочный аппарат (желательно модель постоянного тока);
• желателен плазморез или электролобзик;
• несколько упаковок (около 5 шт) электродов;
• болгарка;
• несколько шлифовальных кругов на 125 мм;
• отрезные круги на 230 мм.

Из материалов:

• Металлические листы не меньше 5 мм толщиной, а также на 3 мм. Помните, что дешёвая сталь быстро прогорит, так как температура пиролиза не ниже 1100⁰С. Ремонт будет сложным и дорогостоящим, а иногда и невозможным. Здесь нужна качественная сталь не меньше 5 мм. Для внешнего кожуха подойдет и 3 мм.
• Набор труб различного диаметра, их количество должно быть рассчитано, согласно чертежам.
• Набор профтруб 2 мм.
• Несколько полос стали разной ширины и толщины.
• Вентилятор.
• Термодатчик.

Изготовление, короткое руководство

1. Шаг первый разобравшись с чертежами и закупив материалы, необходимо «раскроить» детали будущего агрегата. Обязательно каждую подписать.
2. Шаг второй сделать необходимые отверствия с помощью электролобзика или плазмореза
3. Третий шаг – начинаем сварку из камеры дожига, затем нужно приварить камеру газификации и отверстие под горелку. Дальше место для трубки плазменника.
4. Следующим шагом будет приваривание трубок теплообменника. Их необходимо обварить с обеих сторон.
5. Следующим приваривается внешний кожух, который можно сделать из более тонкого металла (3 мм). Между кожухом и внутренней начинкой привариваются распорки. Это необходимо для того, чтобы исключить деформацию металла.
6. Следующими – привариваются двери для нижней и верхней камер, устраиваются их уплотнение из стеклокерамики и дополнительные блоки блокировки. Это необходимо, так как площадь двери большая.
7. Блокировка камеры дожига выполняется из шамотного кирпича. Уплотнения ручек стеклокерамикой. Дно камеры газификации выкладывается шамотным кирпичом.
8. Не забудьте установить уплотнитель на ручку прямой тяги.
9. Устраивается съемный бачок для очистки сажи из дымохода.
10. Вентилятор устанавливается после этого. Лучше использовать центробежный вентилятор мощностью побольше.
11. Следующий шаг – покрыть грунтовкой агрегат. Затем его нужно будет покрыть термоизоляционным экраном.

Самодельный пиролизный котел

Установка и испытания

После того как агрегат собран необходимо подключить его к системе, установить расширительный бачок, вентиляционный насос, залить воду в систему. После этого обязательно провести испытание агрегата. Чтобы проверить качество работы, во время испытаний необходимо посмотреть есть ли дым в дымоходе, если имеется запах дыма, то работает котёл неправильно.

При прохождении процесса пиролиза газы сгорают полностью и запаха не должно быть никакого.

Безопасность работы котла

Работа любого агрегата связанная с газом имеет ряд потенциальных опасностей. Поэтому соблюдение простых правил безопасности очень важно. В данном случае их немного:

• котёл желательно установить в нежилом помещении;
• под агрегатом должно быть бетонное основание или металлический лист;
• расстояние от стенок котла до стены помещения или ближайшей мебели должно быть не меньше 20 см;
• обязательно наличие вентиляции в помещении, так как в случае утечки угарного газа, он должен иметь выход;
• важно также провести утепление дымохода, чтобы в нём не скоплялась смола и вода.

При конструировании пиролизного котла собственными руками, важно соблюдать технологию его изготовления и правильно читать чертежи. Это убережёт от ошибок, которые исправить будет сложно, а иногда и невозможно.

В целом агрегат своими руками обойдётся на 20–30 % дешевле от аналога, купленного у завода-производителя.