Пиролизная печь

Пиролизные печи в своей работе используют принцип горения при недостатке кислорода с выделением так называемого древесного, или генераторного газа. Состоит он на пятьдесят процентов из азота и на столько же из смеси угарного газа, водорода, углекислого газа и метана.

Многие предприятия, специализирующиеся на производстве котлов отопительных и печей, выпускают такие устройства. Принцип их действия практически одинаков в любой конструкции. Сейчас в их корпус запрессовывается слой талькхлорита. Этот экологически чистый минерал обладает большой удельной теплоемкостью. Он аккумулирует тепло, которое потом медленно отдает, увеличивая тепловую инерцию.

Новинки в устройстве

Пиролизная печь состоит из двух отделений. Внутреннее отделение цилиндрической топки встроено во внешний корпус. В пространстве между ними установлены воздуховоды для вывода тепла. Пиролизная печь оснащена надувным вентилятором, который управляется настенным термостатом. Это позволяет поддерживать температуру в помещениях в нужных пределах.

В пиролизной печи «Бурельян» конвективные трубы защищают тонкий корпус от термоударов. В более современных конструкциях корпус выполняется более толстым, устойчивым к этим ударам. Новые устройства этого типа имеют дымоход из коррозионностойкой тонколистовой стали со специальной термоустойчивой изоляцией «Корунд», что значительно упрощает сложный дымоход. Последний оборудован конденсатосборником и съемным фланцем для его чистки. Под фланцем есть краник для слива конденсата. Такое устройство загружается всего лишь два раза в сутки. При этом дрова не горят, а тлеют. Оно развивает КПД до 70%.

Пиролизная печь — принцип устройства

В любой пиролизной печи процесс горения дров происходит в двух ее отделениях. В одном происходит выделение газа, а в другом — его догорание. В них нет газовых горелок.

Процесс их работы следующий. В топливную камеру закладываются дрова. Они должны быть сухими. Пиролизная печь может работать и на свежих дровах, только гораздо хуже. Разжигаются поленья.
ерца топочной камеры плотно закрывается. После этого включается вентилятор-дымосос, который создает внутри корпуса разрежение. Благодаря этому, через диафрагму в топочную камеру постепенно снаружи поступает кислород. В результате начинается процесс газификации. Образующийся газ с помощью вентилятора-дымососа поступает в нижнее отделение, облицованное шамотным кирпичом, и там сгорает, отдавая тепло водяным трубам. Температура сгорания древесного газа достаточно велика и достигает 1250°С.

Мощность теплогенератора регулируется включением и выключением вентилятора-дымососа. Такое устройство, работающее на принципе сжигания древесного газа, неавтономно. Для работы вентилятора нужен электрический ток. На случай его отключения можно установить дизельные горелки. Несмотря на все сложности, эти устройства обладают более высоким КПД, чем обычные печи. В ней мало остается продуктов сгорания. Ее топочная камера обычно больше, чем у обычной. Процесс горения в ней в достаточной степени управляем.

Существует еще одно направление – печи Кузнецова. Концепция такого устройства заключается в том, чтобы получить из топлива максимум тепла и использовать его на обогрев помещения с наибольшим КПД. В них перемещение нагретых газов происходит не принудительным, а естественным путем в соответствии с законами физики. В ней используется специальное устройство — колпаки, которые и позволяют это сделать.

fb.ru

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.

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.

teplo.guru

Устройство и принцип работы пиролизной печи

Основная масса тепла, получаемого от пиролизной печи, вырабатывается в процессе сгорания не самого топлива, а угарного газа. Устройство пиролизной печи состоит из двух камер, соединенных колосником.

В первой камере (топливный отсек) происходит процесс сжигания топлива под воздействием высоких температур и при отсутствии кислорода. В результате получаем сухой остаток, называемый древесным коксом, и пиролизный газ, который в обыкновенной печи улетучивается через дымоход в атмосферу. В нашем случае через колосник, которым соединены между собой камеры, газ поступает во вторую камеру, куда подается воздух.

Газовая смесь воспламеняется, при этом выделяется большое количество тепла. При взаимодействии пиролизного газа с углеродом происходит процесс нейтрализации вредных химических соединений и сокращения их доли в дыме, выходящем из печи.

Преимущества использования пиролизной печи

1. При использовании процесса пиролиза можно добиться очень экономного расхода топлива. Печь работает на одной закладке довольно долго, что означает меньший расход сырья.
2. Максимальный КПД пиролизной печи составляет 80%. Этот показатель можно регулировать.
3. Пиролизная печь не чувствительна к качеству топлива. Для закладки можно использовать даже слегка влажную древесину.
4. Температура переработки древесины составляет около 500 градусов. Для сравнения – пиролиз нефти наблюдается при температуре 800-900 градусов.
5. Пиролизная печь – отличный способ утилизировать различный мусор не выходя из дома. В качестве топлива применяются такие материалы, как резина, полимеры, древесные отходы.

6. Экологичность пиролизных печей также является немаловажным фактором. Дым, который поступает в атмосферу при работе печи, практически не содержит вредных веществ.
7. Благодаря особенностям конструкции пиролизной печи она является абсолютно пожаробезопасной.
8. Процесс горения не требует постоянного присутствия или слежки. Устройство пиролизной печи довольно несложное, печь проста в эксплуатации.
9. При работе пиролизной печи образуется очень мало копоти. Нет необходимости в регулярной чистке печи от сажи и золы.
10. Пиролизная печь является надежной и прослужит вам многие годы.

Недостатки пиролизных печей

Основным недостатком, а точнее особенностью пиролизных печей являются строгие требования к дымоходу. Дымоход должен быть прямой и гладкий, достаточно высокий и утепленный. Теплоизоляция дымохода необходима для того, чтобы при низких температурах окружающей среды конденсат, образующийся на стенках трубы, не замерзал. Ведь в таком случае уменьшится радиус сечения трубы.

Конденсат в дымоходе пиролизной печи образуется оттого, что температура отводящих газов довольно низкая. Специальный накопитель помогает выводить конденсат из трубы через сливное устройство или перенаправлять обратно в зону горения.

www.komfortek.com

Пиролиз

Не все знакомы с понятием «пиролиз». Этот процесс – термическое разложение органического вещества (когда не хватает кислорода) на пиролизные газы и твердые остатки. При высокой температуре происходит смешение пиролизного газа с кислородом, в результате чего полностью сгорает и сам газ, и органическое вещество, в нашем случае – топливо.

Если после первого этапа убрать твердые остатки, фактически будет обеспечен процесс изготовления угля. Однако нас интересует процесс в целом, рассматривая его в качестве системы отопления.

Устройство

Как выглядит, можно посмотреть на фото. Классическая пиролизная печь предусматривает две камеры. Одна используется для топлива, герметично закрывается, чтобы кислород не попал внутрь. Дрова поджигаются вручную или горелкой. Полученный газ (азот со смесью водорода, метана, угарного и углекислого газа) переходит во вторую камеру, в которую подается кислород для улучшения горения. Разделение камер осуществляется колосником с уложенными брикетами.

Вторая камера может быть совмещена с дымоходом. Может функционировать при помощи герметичных заслонок, учитывая естественную тягу, или же с применением вентилятора.

Для извлечения твердых остатков используется реторта, представляющая собой круглую часть корпуса. В нее закладываются дрова, снизу достается уголь, кокс.

В чем отличие пиролизной печи от обычной? В ней топливо сгорает не сразу, проходит два этапа, оставляя после себя газ и твердые остатки. Последние тоже сжигаются, что увеличивает количество вырабатываемого тепла. В результате всех этих процессов от дров мало что остается – немного золы. Поэтому чистка печей требуется довольно редко – иногда достаточно одного раза в неделю.

Топливо

В пиролизной печи может использоваться два вида твердого топлива: дрова или пеллеты. Его влажность может достигать 50%. Топливо должно быть влажно-сухим – сушить нужно на открытом воздухе, под навесом. Необходимо учитывать, что пеллеты в заводской упаковке способны увеличить свою влажность до 30%, если хранятся в неотапливаемом помещении.

Примечание: Для применения в пиролизных печах рекомендуется довести уровень влажности топлива до 12%. Чтобы достичь такого показателя, можно использовать сушилку, сделанную своими руками.

Не нельзя не отметить пиролизное масло. Оно представляет собой продукт процесса нагрева до 800 градусов на короткий период – до 30 с. По сути, пиролизное масло – разжиженный древесный деготь. Оно характеризуется высокой теплотворной способностью, однако содержит много серы, как для бытового топлива, разъедает металлы. Его используют в промышленных масштабах.

Преимущества

Выделим основные достоинства, которыми обладает пиролизная печь:

1. Высокий КПД – до 85%. Если сравнивать с обычными печами, это очень хороший показатель.
2. Быстрый нагрев топлива. Достижение комфортной температуры в помещении за короткий промежуток времени.
3. Экологичность. Продукты сгорания содержат вредные вещества в крайне малой дозировке. Поэтому такие печи называют бездымными: отсутствует сажа, чистый дымоход.
4. Экономичность работы. Обеспечивается за счет продолжительного и полного сгорания топлива.
5. Широкий диапазон тепловой мощности. Печь способна функционировать в диапазоне от 5 до 100%.
6. Может применяться разное топливо, кроме рекомендованных видов: автомобильные покрышки, мусор, сырые дрова и прочие.
7. Не нужен постоянный контроль. Топливо загружается раз в сутки, а золу можно выгружать гораздо реже.
8. Можно сделать своими руками. Достаточно составить правильную схему, сделать чертеж, по которому можно реализовать задачу.

Недостатки

Пиролизная печь имеет и недостатки:

• Требуется место для хранения топлива и поддержания его влажности на необходимом уровне.
• Большие габариты. Требуется относительного много места для размещения.
• Если сжигаются отходы, запах присутствует. Для таких случаев рекомендуется использовать вентиляционную систему.
• Конденсат накапливается в дымоходе, выходном канале. Для него в конструкции обычно предусматривается накопитель, а выходную трубу и дымоход делают большего сечения.

Учитывая все преимущества и недостатки, пиролизные печи вполне могут составить должную конкуренцию иным источникам тепла.

Безопасность

Пиролизная печь своими руками – это вполне реально, однако важно сделать подробный чертеж, а также иметь навыки работы со сварочным аппаратом. Поскольку образование газа происходит неравномерно, требуется обеспечение мониторинга за соотношением газа и кислорода. Для этого используется электроника, которая отслеживает процессы. Одна камера формирует давление, другая – создает баланс состава топливовоздушной массы. Этим и отличаются конструкции, изготовленные на заводе и своими руками.

Примечание: Поскольку процесс пиролиза не является регулируемым, он нуждается в применении электронной системы. Для возведения печи своими руками следует использовать качественные материалы.

Небольшая пиролизная печь, которую можно использовать в гараже

Создание

Для работы своими руками потребуются инструменты:

• дрель;
• болгарка, отрезные и шлифовальные круги;
• сварочный аппарат и электроды;
• металл толщиной 4 мм (достаточно 7,5 м²);
• огнеупорный кирпич (10–15 шт.);
• вентилятор;
• датчик температуры;
• колосники;
• трубы круглого и прямоугольного сечения;
• две дверки;
• стальная полоска.

Конструкция

Мощность определяет габариты конструкции. Процедура создания своими руками включает такие операции:

• сварка двух камер и стального корпуса;
• создание фундамента из кирпича;
• создание отверстий, организация подачи воздуха в камеры;
• вырезка окна камеры, установка двери;
• в выводящую трубу вставляется вентилятор;
• стенки котла вырезаются из листовой стали и профилированной трубы (для ребер жесткости) с использование болгарки;
• в передней стенке создается отверстие, учитывая размеры дверцы;
• для создания емкости для воды используется листовая нержавеющая сталь;
• теплообменник делается своими руками из комплекта водопроводных труб.

Сборка

Собирать конструкцию своими руками необходимо по чертежам и на месте эксплуатации. После укладки фундамента устанавливаются внутренние стенки, зольный отсек. С помощью сварки собираются элементы конструкции.

Осуществляется сборка теплообменника, камер, колосников. Устанавливаются наружные ребра жесткости и стенки, верхняя плита. Осуществляется монтаж емкостей для воды. Между стенками засыпается песок (его предварительно прокаливают, чтобы избавиться от органических составляющих), который будет аккумулировать тепло и предотвращать перегрев конструкции.

Устанавливаются дверцы камер. Осуществляется подключение к контурам емкости с водой. Конструкция из металла, выполненная своими руками, готова к эксплуатации.

Схема пиролизной печи

opechi.com

Как они работают

Не секрет, что в печах обычного горения топливо сжигается очень быстро. Потому на зиму приходится заготавливать внушительные запасы, на каждую топку расходовать внушительное количество дров. Об экономичности тут и речи не идет.

Пиролизная печь такого недостатка лишена. Она способна эффективнее отапливать помещения, затрачивая при этом меньше топлива в процессе длительного горения.

За счет чего достигаются такие параметры работы печки? Для этого необходимо разобраться в принципе ее работы.

• Основа процесса длительного горения в пиролизных печах — это пиролиз. Он же газогенерация. Простыми словами объяснить такое понятие легко — тление;
• Конструкция печи длительного горения включает две секции. Одна служит для постепенного сгорания твердого топлива. При этом горение происходит при контролируемой подаче кислорода. Это нужно для того, чтобы дрова не вспыхнули и не прогорели за несколько минут, а постепенно тлели;
• Вторая секция дожигает газ, который возникает в процессе пиролиза в первом отсеке;
• Подобная схема работы пиролизных печей позволяет добиться внушительной экономии на твердом топливе. Периодичность загрузки дров может составлять от нескольких часов до суток. Все зависит от конкретной модели пиролизной печи;
• Встроенный в пиролизные печи калорифер обеспечивает равномерное распределение тепла по стенкам печки, которое затем передается помещению;
• Когда достигается нужный уровень тепла, печка переводится в режим тления. Это позволяет поддерживать заданную температуру при минимальном расходе топлива.

Газогенераторные печки хорошо подходят для отопления дачных домов, которые часто посещают владельцы. Это обусловлено не только экономичностью, но и способностью пиролизного устройства прогреть помещение буквально за 20-30 минут.

Преимущества и недостатки

Нельзя называть печи длительного горения идеальным решением. У них имеются свои сильные и слабые стороны. Потому прежде чем пиролизная печь окажется в вашем доме, изучите преимущества и недостатки устройства.

К положительным качествам можно отнести следующие моменты.

1. Экономичность. Если сравнивать печки длительного горения с другими традиционными твердотопливными печами, пиролизные устройства являются наиболее рациональными по количеству используемого топлива.
2. Эффективность. При своей экономичности, газогенераторная печка не позволит вам замерзнуть. Малый расход топлива не влияет на качество обогрева. Важная особенность — высокий КПД, достигающий 85 процентов.
3. Небольшие размеры. Существует походная мини печка, средние по габаритам модели и внушительные печи, позволяющие отапливать огромные площади частных домов. Остается лишь выбрать, что вам нужно.
4. Простота в эксплуатации. Переход из активного режима в режим тления осуществляется легким движением руки. При этом подбрасывать топливо вам придется минимум через 5 часов. Походная требует более частой докидки, а домашние модели заправляются реже.
5. «Всеядность» печки. Пиролизные печки могут работать на традиционных дровах, угле, пеллетах, на жидком топливе.

Но не все так идеально у печей длительного горения. У них есть определенные недостатки:

• Сложный дымоход. Опираясь только на чертежи, новичок самостоятельно построить дымоход не сможет. Тут нужно придерживаться четких правил, повышенных требований к качеству дымохода. Потому рекомендуется приглашать специалистов;
• Если походная модель неприхотлива к условиям эксплуатации, стационарные газогенераторные печи подключать к имеющимся изогнутым сложным системам дымоходных труб нельзя. Это объясняется интенсивностью выработки конденсата. Без сильной тяги конструкция может прийти в негодность;
• Много продуктов сгорания топлива при работе печки. Это потребует вам уделять больше внимания процедурам очистки дымохода;
• Экономный режим начинает работать только тогда, когда была проведена классическая топка, и удалось достичь заданной температуры. До этого расход топлива будет достаточно большим;
• Не универсальность. Универсальных пиролизных печей нет. Потому при покупке вам нужно сразу определиться, на каком топливе она будет работать — твердом или жидком.

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.

etapech.ru

Принцип действия

При снижении количества кислорода до 10% топливо не горит, а медленно тлеет, выделяя при этом пиролизные газы (газы, образующиеся при разложении топлива под действием высоких температур). На этом и основан принцип действия всех котлов длительного горения. Топливом в них являются не уголь или дрова, а именно пиролизные газы, образующиеся при его разложении.

Такие печи состоят из двух камер. В первой при минимальном количестве кислорода тлеет топливо. Выделяемый при этом горячий пиролизный газ переходит во вторую камеру, в которую подается достаточное количество кислорода. При его смешении с газом топливо полностью сгорает. Для регулировки подачи воздуха в камеру между ней и дымоходам устанавливается регулируемая задвижка.

Принцип действия пиролизного котла, работающего на опилках

Для изготовления простейшей печи длительного горения из бочки можно воспользоваться следующей схемой

Виды пиролизных печей

Качественная печь длительного горения должна отвечать нескольким условиям:

• для поддержания максимальной температуры горения и длительной работы иметь достаточно большую камеру загрузки;

• в целях предотвращения паразитной тяги и излишнего поступления воздуха котел должен быть максимально герметичным; дверки на нем должны примыкать к корпусу как можно плотней;

• так как сгорание газов происходит частично и в дымоходе, для увеличения КПД печи его горизонтальный участок в месте соединения с котлом лучше удлинить до 1 м и дополнительно утеплить минватой;

• для того, чтобы снизить количество закладок топлива, укладывать его следует как можно плотней, без просветов – так оно будет тлеть гораздо дольше; крупные поленья желательно засыпать щепой или опилками; в некоторых моделях (к примеру, таких как «Стропува» или «Бубофаня», о которых мы расскажем чуть ниже) топливо дополнительно спрессовывают;

• наличия в котле минимального количества теплообменников (труб с водой для отведения тепла в помещение) – так как при отдаче тепла в трубы температура в печи будет резко снижаться, и газы, не сгорая, просто улетучиваться в трубу; КПД печи при этом, естественно, резко упадет;

• во избежание задымления помещений влажность используемого сырья должна максимально низкой (до 20%);

• так как такие котлы требуют частой очистки, соединение дымовой трубы должно быть сборно-разборным;

• при понижении температуры в котле часто образуется водяной конденсат; для его отведения внизу дымохода следует предусмотреть кран для слива.

По способу сжигания топлива пиролизные котлы подразделяются на:

• шахтного типа: подача воздуха в камеру с твердым топливом осуществляется снизу, через поддувало (отверстие в нижней части топки), при этом, естественно, топливо начинает сгорать также снизу;

Пиролизный котел шахтного типа

• с верхним сжиганием топлива: воздух в первую камеру поступает сверху по специальной трубе.

Печь «Стропува» с нижним сжиганием топлива

По способам подачи воздуха все пиролизные котлы подразделяются на:

• работающие на естественной тяге (кислород в них поступает естественным путем через специальные отверстия);

• принудительной тяги: дозировка воздуха осуществляется с помощью дефлектора (дымника), расположенного на дымоходе, это механическое устройство имеет несколько наклонных плоскостей; при огибании воздухом таких препятствий в канале образуется разность давлений, при этом тяга усиливается; существенно увеличить тягу можно и с помощью электроустройств с турбинным принципом действия.

Дефлектор для печи

По виду топлива печи длительного горения могут подразделяться на:

• работающие на отработанном масле;
• дровах;
• угле.

Печи своими руками

Самой универсальной и широко применяемой печью шахтного вида с достаточно высоким КПД (до 75%) является «Р‘улерьян». По бокам такого котла расположено 6-8 труб. Нижние их концы «всасывают» снизу холодный воздух. Трубы, плотно опоясывающие печь, быстро принимают тепло и выбрасывают его вверх в помещение. На нашем сайте есть очень подробное описание принципа действия «Булерьяна».

Печь «Булерьян»

Неплохо зарекомендовала себя и экономичная печь РЅР° отработке. Ее конструкция максимально проста, и сделать такой котел самому не представляет особых проблем.

Печь на отработке

Очень оригинальной (и, самое главное), вполне действенной конструкцией с верхним сжиганием топлива и высоким КПД является печь «Р‘убофаня». За ее основу была взята широко разрекламированная модель «Стропува». Но, в отличие от промышленной модели, конструкция «Бубофани» предельна проста, и сделать ее под силу любому начинающему сварщику. Ознакомиться с принципом ее работы и этапами ее создания можно, пройдя по данной ссылке.

Печь «Бубофаня»

svoimi-rukamy.net

Что собой представляет такая печь

Пиролиз — это процесс горения, при котором топливо разлагается на твердые остатки и пиролизный газ. Проходит он при недостатке кислорода. Такой принцип работы имеет любая пиролизная печь. После того как получается пиролизный газ, он снова смешивается с кислородом. Это позволяет проходить процессу горения при более высоких температурах, благодаря чему топливо и полученный газ сгорают практически полностью.

Принцип работы пиролизной печки используется при производстве кокса. Для этого на специализированных производствах применяется углевыжигательная пиролизная печь. На промежуточном этапе горения проводится отделение твердых остатков. Но в данном случае рассмотрим, как такое устройство применяется для отопления дома.

Во время работы данного устройства основное количество тепла выделяется в процессе горения газа, который смешан с кислородом, тогда как обычная буржуйка не позволяет добиться такого результата.

Благодаря такому принципу работы, пиролизные печки пользуются большой популярностью и спросом.

Одним из условий эффективной работы такой конструкции является нормальная влажность топлива. Если дрова сырые, то полученный газ просто смешивается с паром и улетает в дымоход. Во второй камере пиролизной печки не происходит процесс горения газа, и она работает как обычная буржуйка с низким КПД.

Чтобы такого не происходило, загружать необходимо не менее 75% сухих дров или пеллет, влажность которых не больше 15%. Чтобы по звуку определить влажность дров, надо по ним постучать твердым предметом: если звук звонкий, значит, дрова сухие. Если пиролизная печка работает нормально, то из дымохода выходит практически бесцветный дым, которой не имеет запаха, чего нельзя сказать, когда работает обычная буржуйка.

Как устроены такие печи

Несмотря на то что такие конструкции работают с высокой эффективностью, схема их устройства не очень сложная. Имея определенные навыки выполнения строительных работ, любой домашний мастер сможет сделать пиролизную печку самостоятельно.

Ее основу составляет корпус, в который встраивается топка для закладки дров. Для того чтобы ограничить поступление кислорода в пиролизные печи необходимо, чтобы топка была сделана герметично, в ней должна плотно закрываться дверка, надежно работать задвижка.

После того как в пиролизные печи произведена закладка дров, их поджог может быть выполнен вручную или при помощи горелки, так же как поджигается и обычная буржуйка. Необходимо дать некоторое время, чтобы дрова хорошо разгорелись. Затем выполняется ограничение доступа кислорода.

При горении дров выделяется достаточно много газа, после чего он по специальным каналам направляется во вторую камеру сгорания. Здесь выполняется смешивание полученного газа с вторичным воздухом и происходит его сгорание при очень высоких температурах, с выделением большого количества тепла.

В зависимости от конструкции пиролизной печки вторая камера иногда совмещается с воздуховодом или входом в дымоход. Если система дымохода продумана хорошо, то при наличии герметичных заслонок вторая камера пиролизной печки может работать и при естественной тяге с верхним поступлением воздуха, при этом использовать приточно-вытяжной вентилятор необязательно. В некоторых конструкциях вторая камера может обеспечиваться основным вентилятором, а в некоторых для этого устанавливают дополнительный.

Если вам нужны остатки от сгорания дров, то на определенном этапе их можно извлекать из пиролизной печки, для этого как в печах кустарного, так и промышленного изготовления предусмотрена поворотная реторта. Она сделана в виде круглой части корпуса, в которую выполняется закладка дров, а после их сгорания снизу извлекают кокс или уголь.

Если буржуйка обеспечивает сгорание топлива за один этап, то пиролизные печки проводят это в два этапа: сначала сгорают твердые остатки, а потом газ. Во время сжигания газа происходит поддержание горения в первичной камере, что позволяет сжигать топливо практически без остатка. Это значительно облегчает процесс обслуживание пиролизной печки, так как золу надо чистить раз в 5-7 дней.

Преимущества и недостатки указанной конструкции

Любая печь, независимо от того, пиролизная она или буржуйка, имеет ряд достоинств и недостатков.

Преимущества пиролизной печки:

• происходит практически полное сгорание топлива, которое горит на протяжении длительного времени, за счет чего достигается высокая экономичность;
• в воздух после сгорания выделяется очень мало вредных веществ: это в основном пар и немного СО, поэтому она экологически безопасна;
• высокий КПД, который достигает 85%, а если установлена пиролизная печка Лачиняна, то до 95%;
• есть возможность регулировать процесс горения, при этом печь может работать начиная от 5 и до 100% своей мощности;
• есть возможность подключения контура отопления, который может быть как с естественной, так и с принудительной циркуляцией; в таком случае пиролизная печка Лачиняна сможет обогревать не одну комнату, а весь дом, а также можно брать воду для хозяйственных нужд;
• есть возможность использовать различные виды топлива: пиролизная печка может работать как на твердом, так и на жидком топливе;
• работает в автоматическом режиме, присутствие человека необходимо только для загрузки топлива, которая проводится в зависимости от модели приблизительно раз в сутки, а выгрузка золы раз в 5-7 дней.

Но не стоит думать, что такая конструкция имеет только преимущества. Есть у нее и свои недостатки:

• достаточно большие размеры, особенно если вы захотите сделать такую печь из кирпича;
• надо предусмотреть место для хранения дров, оно должно быть защищено от осадков, так как дрова необходимы только сухие;
• во время сжигания мусора все равно есть небольшой запах, поэтому в помещении должна быть установлена качественная и эффективная система вентиляции;
• чтобы увеличить эффективность работы пиролизной печки, надо устанавливать вентилятор, а если есть водяной контур, то и насос, а это требует наличия электросети;
• так как температура дыма достаточно низкая, происходит накопление в дымоходе конденсата. Для его сбора в дымоходе необходимо делать накопитель. Сечение дымохода должно быть большим, и его надо утеплить.

Подведение итогов

Если сравнить все преимущества и недостатки такой конструкции, то становится понятно, что она может достойно конкурировать с другими источника тепла. Наиболее эффективным способом обогрева является использование природного газа, а на втором месте стоят пиролизные печки.

Можно приобрести пиролизный котел промышленного производства. Его размер будет меньше, чем размер такой печки, изготовленной самостоятельно. Для эффективной работы в любом случае надо хорошо утеплять дымоход.

Так как такие конструкции сильно нагреваются, их нельзя устанавливать рядом с легковоспламеняющимися предметами, до ближайшей стены необходимо оставить зазор не менее чем в 50 см.

Такие конструкции могут использоваться как самостоятельно, так и вместе с водяным контуром. Их можно применять для горячего копчения продуктов, что делает их практически универсальными.

sdelaypechi.ru

Особенности функционирования печей

Конструктивными особенностями пиролизных печей является наличие двух камер сжигания, расположенных друг за другом. От классических дровяных печей подобные устройства отличаются тем, что сгорание топлива происходит поэтапно.

Начальная камера применяется для закладки топливного материала (дров, угля или брикетов), который при тлении и низком уровне кислорода выделяет газ и древесно-коксовую пыль.

Соединяясь с кислородом, газ под воздействием тяги нагнетается в другую камеру. Это приводит к интенсивному горению и выделению большого объема энергии, которая направляется на подогрев воды или обогрев помещений.

Подобный процесс обеспечивает высокий КПД и хорошую тепловую отдачу пиролизных устройств.

Влажность топлива – это ключевое условие эффективного функционирования печи. При закладке важно контролировать объем сухого топлива, который должен составлять не менее 75 % от общего. Допустимый уровень влажности высушенных дров и пеллет для пиролизных печей не должен превышать 12 %.

В качестве сухой древесины допускается использование сгораемого мусора, отходов, древесных опилок, веток и опила с деревьев.

Если топливо сгорает полностью, это способствует образованию чистого и бесцветного дыма без неприятного запаха.

Видео об устройстве и работе газогенераторных печей для домашнего пользования:

Преимущества и недостатки пиролизных печей

Пиролизная печь для бани и дома, как и любое другое отопительное устройство, обладает преимуществами и недостатками.

К основным положительным характеристикам можно отнести следующее:

1. Экономичность. В отличие от классических отопительных устройств, пиролизные печи являются более экономичными в отношении объема потребляемого топлива.
2. Экологичность. Дровяная печь пиролизного типа практически не дает дыма и сажи, а продукты сгорания содержат ничтожное количество токсичных и загрязняющих элементов.
3. Эффективность работы. Высокий уровень КПД, до 85 %, при низком потреблении топлива обеспечивает хорошую теплоотдачу и быстрый обогрев помещений.
4. Компактные размеры и эргономичный корпус. Такие приборы предназначаются не только для обогрева загородных домов большой площади, но и для компактных дачных домиков, бань.
5. Доступность установки и обслуживания. Возможность самостоятельного монтажа без привлечения сторонней помощи. Удобство заправки устройства без необходимости контроля над процессом топки.
6. Практичность. Пиролизные агрегаты позволяют подсоединять различные типы отопительных контуров.
7. Выбор подходящего топлива. Возможность использования твердого (пеллеты, дрова, угли, древесные опилки) и жидкого топлива в зависимости от модели устройства.

Несмотря на явные преимущества, подобные устройства не лишены недостатков:

1. Необходимость обустройства площадки или помещения для хранения топлива.
2. Сложная конструкция дымоотвода. Даже имея необходимые чертежи, неопытный домовладелец не сможет правильно возвести дымоотвод для печи самостоятельно. Подобная конструкция требует профессионального подхода и применения специализированного оборудования.
3. Зависимость стационарных моделей от вентиляционной системы принудительной тяги, без которой невозможна безопасная эксплуатация устройств.
4. Образование конденсата в дымоотводном канале, на который влияет температура нагрева отработанных газов.
5. Отсутствие универсальных конструкций, способных работать на всех видах топлива. Поэтому перед покупкой устройства следует определиться, на чем оно будет работать.

Разновидности газогенераторных печей

Современные отопительные печи, принцип действия которых основан на процессе пиролиза, можно классифицировать по нескольким параметрам:

Тип материала

Для изготовления корпуса отопительных агрегатов используются жаростойкая сталь и огнеупорный красный кирпич.

Назначение и способ использования

Печи бывают периодического и постоянного действия.

Первый вариант устройств использует топливные материалы, способные долго накапливать и отдавать тепловую энергию после завершения топочного процесса.

Второй вариант предусматривает беспрерывную загрузку топливного материала, чтобы обеспечить необходимый уровень тепловой отдачи.

Расположение рабочих камер

Конструктивно агрегаты представлены двумя типами:

• Верхней камерой для выработки газов и нижней камерой для сжигания продуктов пиролиза. В некоторых моделях они могут располагаться на одном уровне. Процесс пиролиза осуществляется за счет принудительной тяги, которая обеспечивается дымососами или дутьевыми вентиляторами.
• Нижней камерой для газификации и верхней камерой для дожига газов. В подобных устройствах предусмотрена естественная система тяги.

Тип передачи тепла

Газогенераторные печи могут оснащаться:

• водяным отопительным контуром с дополнительным контуром для подогрева воды (системы водяного отопления);
• воздушными теплообменниками (системы воздушного отопления).

Технология возведения кирпичной пиролизной печки

Оптимальный вариант отопительного оборудования для бани и частного дома – пиролизная печь из кирпича.

Для обустройства газогенераторной печки своими руками необходимо подготовить:

• красный шамотный и огнеупорный керамический кирпич;
• листы из стали;
• колосники из чугуна;
• вентилятор (мощность до 350 Вт);
• дверцы для топки и поддувальной камеры;
• аппарат для сварки;
• электрическую дрель;
• болгарку.

Технология возведения конструкции предусматривает следующие этапы:

1. Расчистку площадки под заливку фундаментного основания. Для пиролизных устройств рекомендуется обустраивать фундамент ленточного типа, обладающий повышенной прочностью и долговечностью.
2. Выполнение кирпичной кладки после заливки и застывания фундамента. Для строительства отопительного оборудования используется только огнеупорный кирпич высокого качества.
3. Облицовку внутренних стен камер шамотным кирпичом, устойчивым к высоким температурным режимам.
4. Монтаж дымоотводной системы, внутреннюю часть которой составляет металлическая или керамическая труба.
5. Выполнение декоративной отделки поверхностей и тестовой топки печи после завершения основных работ.

Если строительство пиролизной печи из кирпича представляется сложным и трудоемким, тогда можно воспользоваться альтернативным вариантом – изготовить простую печку на дровах из цельнометаллического газового баллона.

Изготовление металлической пиролизной печи

Для изготовления печей используются пустые газовые баллоны, благодаря чему они стали именоваться бубафонями. Отличительной характеристикой подобных агрегатов является возможность загрузки различного типа топлива.

Для работы необходимо подготовить такие инструменты и материалы:

• использованный баллон;
• болгарку;
• сварочное оборудование;
• пассатижи;
• молоток.

Самостоятельная сборка печи выполняется следующим образом:

1. Верхнюю часть баллона срезают сваркой. При этом стоит учитывать уровень соединительного шва на корпусе, который с внутренней стороны баллона фиксируется прочной металлической планкой.
2. По центру заготовки проделывают отверстие для циркуляции воздуха.
3. Вверху на корпусе проделывают дополнительное отверстие для дымоотвода.
4. Изготавливают газовый рассекатель, оснащенный трубой, чтобы своевременно подавать кислород в другую рабочую камеру печи.
5. Дымоотводную трубу фиксируют при помощи сварки.

Важно! Перед началом работ по газосварке необходимо удостовериться, что в баллоне нет газов. Для этого достаточно наполнить емкость водой и опустошить.

Из отработанного баллона объемом до 50 литров при одной закладке топлива рабочий цикл составит 7 часов. Этого достаточно для поддержания комфортного температурного режима в помещении площадью в 75 кв. м.

Несмотря на экономичность и доступность, самодельная буржуйка имеет существенный недостаток – быстрое сжигание кислорода в воздухе. По этой причине подобное оборудование редко используется для обогрева жилых помещений, но подойдет для хозяйственных нужд – подогрева воды, утилизации сухого мусора.

Рекомендации по использованию печи

Чтобы создать оптимальные условия для эффективной работы печи, необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

• Влажность твердого топлива при его использовании не должна превышать 21 %.
• Металлические устройства лучше оснащать съемными дымоотводами, что упростит чистку конструкции от продуктов сгорания топлива.
• Согласно правилам пожарной безопасности, вблизи отопительного оборудования нельзя располагать горючие материалы и конструкции.

Самодельный пиролизный котел, возможно, не сравнится по КПД с промышленными образцами, но тепловая отдача у него выше, чем у традиционной дровяной печки, а финансовые затраты на его изготовление ниже.

В силу экологичности и практичности подобные установки используются не только для отопления помещений, но и для утилизации сухих бытовых отходов.

sdelatbanyu.ru