Пиролизная печь своими руками — технология постройки

Эффективная печь, которая не требует постоянной загрузки дров и отлично справляется с задачей обогрева контура отопления – это мечта? Нет, это вполне реально. Пиролизная печь выполняет все эти функции, и ее можно изготовить своими руками, значительно сэкономив и на покупке печи, и на топливе.

Пиролизная печь своими руками

Пиролизная печь своими руками

Принцип действия печи

Особенность пиролизной печи – две последовательно расположенные камеры сжигания. В первой камере, в которую закладываются дрова и другое твердое топливо, происходит медленное тление при недостатке кислорода, вследствие чего образуются две составляющие: кокс или уголь и пиролизный газ, давший название самой печке.

Пиролизный газ под воздействием естественной или принудительной тяги попадает во вторую камеру, туда же нагнетается воздух. Смесь дровяного газа с кислородом горит с высокой теплоотдачей, что значительно повышает КПД печи. Угарный газ СО, содержащийся в дыме, полностью окисляется до СО2, тем самым значительно снижая вредные выбросы в атмосферу. Оставшийся в первой камере уголь или кокс также догорают, постепенно  отдавая тепло через внешние стенки печи. Совокупность всех этих процессов позволяет получить крайне высокую теплоотдачу и КПД пиролизной печи до 95%, что близко к газовым и электрическим котлам.

Схема пиролизной печи

Схема пиролизной печи

Важным условием эффективной работы пиролизной печи является влажность топлива. При сжигании сырой древесины древесный газ смешивается с паром и уходит в виде дыма, горения газа во второй камере не происходит. КПД печи снижается, и получается обычная буржуйка. Не менее 3/4 от всего объема топлива должны составлять сухие дрова или пеллеты с влажностью не более 15%. Влажность дров можно определить по звуку: сухие поленья издают при постукивании звонкий и чистый звук.Пеллеты продаются высушенными, их влажность не превышает 10%.

К сухой древесине можно добавить любой сгораемый мусор или отходы, а также древесные остатки, ветки, опил. Благодаря полному сгоранию топлива дым от пиролизной печи практически бесцветный, не имеет резкого запаха и не загрязняет атмосферу.

Устройство пиролизного котла или печи

Отличие пиролизного котла от пиролизной печи весьма условно: они различаются мощностью, а также способом теплоотведения. При работе пиролизной печи во второй камере процесс идет с повышением температуры до 800°С, и без устройства, отводящего тепло, стенки такой печи быстро прогорят. Поэтому пиролизные котлы, предназначенные для систем водяного отопления, обычно выполняют из жаропрочной стали и «одевают» их в водяную рубашку – бак, установленный на стенках котла и пропускающий через себя воду. Вода в этом случае играет роль не только теплоносителя, но и радиатора, отводящего тепло и охлаждающего котел.

Печи, в отличие от котлов, обычно не подключают к водяному отоплению – они нагревают воздух в помещении посредством нагрева стенок самой печи. Чтобы улучшить условия теплообмена, пиролизные печи футеруют изнутри шамотным кирпичом, а с внешней стороны обкладывают обычным огнеупорным. Такая печь нагревается несколько дольше, зато равномерно распределяет тепло и позволяет получить более сбалансированный режим горения топлива.

Устройство камер сгорания у пиролизной печи и котла отличается размерами и конфигурацией в зависимости от мощности. Первая камера, в которую закладывают дрова и другое топливо, должна быть оснащена заслонкой, регулирующей подачу воздуха. Камера дожигания у разных моделей печей расположена по-разному: в котлах с дутьевой тягой она находится под камерой сгорания и отделена от нее колосником, в небольших печах она может быть выполнена и сверху, и сзади, при этом пиролизный газ будет поступать в камеру сгорания под воздействием естественной тяги. Камера сгорания также должна быть оснащена отдельной воздушной заслонкой.

Технология изготовления пиролизногокотла

Для изготовления мощного котла необходимы навыки работы с болгаркой и сварочным аппаратом, а также умение разбираться в чертежах и точный измерительный инструмент. Чертеж пиролизного котла приведен  на рисунке. Ниже в таблице указаны размеры, соответствующие котлам различной мощности.

Чертеж пиролизного котла

Чертеж пиролизного котла

Описание элементов

Описание элементов

При самостоятельном изготовлении котла мощностью выше 25 кВт рекомендуется строго придерживаться размеров и чертежа, в противном случае котел нельзя будет назвать безопасным.

Таблица размеров

Таблица размеров

Для изготовления стенок котла лучше использовать жаропрочную сталь, в этом случае котел будет служить значительно дольше. Если жаропрочной стали нет, можно сделать корпус котла из обычной конструкционной стали 8 мм, при этом обязательно нужно выполнить внутри камер котла футеровку шамотным кирпичом.

Последовательность выполнения операций:

  1. Из листовой стали выполняют корпус котла. Болгаркой вырезают из листа металла детали котла, в стенках вырезают отверстия для загрузочной дверцы и дверцы зольника, а также все указанные отверстия для патрубков и дымососа. Очень важно точно соблюдать указанные на чертеже размеры. Зачищают края и соединяют детали с помощью сварочного аппарата, работающего на постоянном токе. Швы зачищают от окалины и шлифуют.
  2. Приваривают патрубки, проверяя швы на герметичность.  Выполняют внутренний монтаж защитного теплообменника на задней стенке котла из трубы соответствующего диаметра, проверяют теплообменник на отсутствие течей повышенным давлением от компрессора, после чего устанавливают заднюю стенку камеры из жаропрочной стали.
  3. Выполняют монтаж перегородки, разделяющей камеры газификации и сжигания газа. Между ними устанавливают чугунный колосник. В верхней части камеры газификации выполняют канал подачи воздуха с заслонкой. Нижнюю камеру также оснащают воздуховодом и футеруют шамотным кирпичом с нижней и боковых сторон.
  4. Изготовляют дверцы из жаропрочной стали, усиливая их металлическим уголком так, чтобы создать максимальную герметичность. Дверцу топочной камеры и зольника навешивают на петли и оснащают запорными ручками. Дверцы должны прилегать плотно и без зазоров.
  5. Котел устанавливают в нежилом помещении на ровную бетонную или кирпичную поверхность. Присоединяют к котлу дымоход типа «сэндвич» или просто утепляют трубу минеральным негорючим утеплителем. Подключают к котлу водяной контур. Устанавливают дымовой насос. Для того, чтобы котел работал в автоматическом режиме, дополнительно устанавливают контроллер температуры с датчиками, управляющий открытием воздушных заслонок и подачей воздуха, а также дымососом.

Технология изготовления пиролизной печи малой мощности

Котел мощностью от 25 кВт необходим для большого дома или другого строения, площадь которого не менее 200 метров. Для отопления гаража, теплицы или дачного домика вполне достаточно соорудить пиролизную печь с воздушным охлаждением. Ее также выполняют из листового металла, но ее конструкция значительно проще:

  • Исключается необходимость в дымомосе, если расположить камеру сгорания газа выше камеры газификации, то есть использовать естественную тягу.
  • Печь не подключают к системе отопления.
  • Печь получается не автоматизированной и требует периодического контроля и настройки режима горения.

Необходимо соблюдать следующие условия: подача воздуха в камеру газификации должна быть ограничена и регулироваться заслонкой, а в камере сжигания газа должен быть устроен воздуховод, подающий достаточное для горения количество свежего воздуха.

Структура печи изнутри

Структура печи изнутри

Изготовление простой пиролизной печи:

  1. Из жаропрочной стали сваривают корпус печи с отверстиями для дверцы топочной камеры и дверцы зольника. Топочную камеру располагают непосредственно над зольником и отделяют от него чугунным колосником. Регулирование подачи воздуха в топочную камеру осуществляется с помощью дверцы зольника.
  2. Камеру сгорания газов располагают над топочной камерой и отделяют от нее отсекателем – пластиной из жаропрочной стали. Камеру необходимо оснастить каналом подачи воздуха с заслонкой. Для исключения попадания свежего воздуха в топку отверстия для прохода пиролизных газов располагают как можно дальше от канала подачи воздуха.
  3. Дверцы топочной камеры и зольника изготавливают из металла, усиленного уголком, можно также использовать готовые чугунные дверцы, купленные в магазине. Их обязательно оснащают запорной рукой.
  4. Обе камеры изнутри выкладывают шамотным кирпичом – это убережет железо от скорого прогорания, а также улучшит условия теплораспределения. Если печь расположена в домике, можно обложить ее кирпичом и с внешней стороны – так вы исключите вероятность ожога.
  5. В дымовую трубу устанавливают шибер, чтобы была возможность регулирования тяги. Дымоход выполняют из теплоизолированной трубы, это повышает его безопасность. Кроме того, при резком перепаде температур на внутренней поверхности неутепленной трубы образовывается конденсат, который содержит вещества, способствующие разрушению металла.

Пиролизная печь или котел, сделанные своими руками, возможно, и не достигнут уровня КПД, заявленного производителем аналогичных агрегатов промышленного производства. Но теплоотдача от них будет значительно выше, чем от обычной дровяной печи, а затраты на их изготовление значительно ниже. Пиролизные установки экологичны и позволяют, кроме своего основного назначения, успешно сжигать мусор и отходы деревообработки.

Видео — пиролизная печь и ее применение