Пиролизная печка. Пиролизные печи длительного горения для дома. Варианты самостоятельной сборки

Твёрдотопливное отопительное оборудование будет востребовано всегда. Есть места, где газ может никогда и не появиться. В отдельных населённых пунктах проведение газа в планах на ближайшие 10-15 лет. Некоторым людям просто нравится топить дровами, а кто-то использует дровяные печки для обогрева бань. Пиролизная печь станет идеальным вариантом для обогрева помещений любого назначения. Её можно сделать из металла или кирпича. О процессе изготовления расскажет наш обзор-инструкция.

Как работает пиролизная печь

Для начала мы рассмотрим принцип работы пиролизной печи. В традиционных дровяных печках используется принцип прямого сгорания топлива. Загруженные в камеру сгорания (топку) дрова поджигаются и начинают испускать тепловую энергию. Эта энергия нагревает стенки агрегата, после чего проникает в обогреваемые помещения. Продукты сгорания сразу же улетают в дымоход. Вместе с этим туда улетают ещё 10-15% тепла.

Недостаток обычной печи заключается в больших тепловых потерях. Продукты сгорания улетают в дымоходную трубу раскалёнными, в них полно тепла, которое можно собрать и отправить на обогрев. В самом простом случае пользователи удлиняют трубу, делая горизонтальный участок более длинным – он проходит через всё помещение. Тем самым производится уменьшение тепловых потерь.

Пиролизные печи устроены несколько по-другому. В них две камеры – в первой осуществляется сгорание топлива, во второй производится дожигание продуктов сгорания. В процессе горения древесины выделяются продукты пиролиза – это горючие газы, сгорающие при высокой температуре. Для их сжигания требуется вторичный воздух – он поступает в камеру дожигания, смешивается с пиролизными газами, в результате чего происходит воспламенение данной смеси.

Пиролизные печи длительного горения – оптимальное оборудование для вашего дома, дачи или бани.

Преимущества пиролизных печей:

Более высокая эффективность, по сравнению с традиционными печами – процесс пиролиза позволяет выделить из аналогичного количества древесины более высокое количество тепла.
Возможность управления процессом сгорания – регулируя тягу или подачу воздуха через поддувало (и подачу вторичного воздуха), можно задать определённую интенсивность горения, выставляя нужный температурный режим.
Длительное горение – обычно пиролизные печи оснащают большими топками, куда вмещается весомое количество дров. Продолжительность горения обеспечивает и возможность управления этим процессом (диапазон регулировки составляет от 10 до 100%, в зависимости от конструкции).
Экономия топлива – при не самом сложном устройстве, пиролизные печи экономят до 10-15% дров.
Широкий спектр применения – начиная от бань и заканчивая жилыми домами.

Основные виды печей

Пиролизные печи для отопления дома и бани подразделяются на две большие категории. В первую категорию входят металлические печки, изготавливаемые из листового металла или старых газовых баллонов. Ко второй категории относятся кирпичные агрегаты, более громоздкие, но и более эффективные в эксплуатации. Плюс металлических печей – лёгкость сборки. Плюс кирпичных печек – длительное сохранение тепла и его мягкая отдача.

Как изготовить пиролизную печь своими руками

Для начала мы разберёмся с процессом изготовления простой пиролизной буржуйки. В качестве основы возьмём следующий чертёж:

Делается эта печь по следующей схеме:

Парочка металлических трубок для подачи воздуха – и обычная дровяная печка превращается в пиролизную.

Как сделать металлическую печку

Переносная пиролизная печь своими руками – это очень просто. Убедитесь в этом, ознакомившись с чертежами в нашем обзоре. Для её сборки вам потребуется листовое железо. Мы рекомендуем выбрать листы толщиной 3-4 мм, что необходимо для продления срока службы агрегата. Тонкое железо быстро прогорит, эффективность печки начнёт падать. Год-два такой эксплуатации – и её можно будет выбрасывать на свалку.

Кстати, если вам нужна пиролизная печь для бани, обратите внимание на следующую схему – здесь мы видим увеличенную камеру сгорания, всё те же дымообороты, только в самой верхней части располагается каменка.

Конструкцию печки необходимо доработать так, чтобы её топка выходила в соседнее помещение, а не в парилку (она выступает вперёд).

Приступая к сборке банной или пиролизной печи своими руками, подготовьте листы железа и разметьте их в соответствии с нашей первоначальной схемой. Корпус печи состоит из шести металлических пластин, ещё две образуют дымообороты. Также нужно собрать колосниковую решётку – для решения этой задачи воспользуйтесь арматурой диаметром 12-15 мм. Решётка крепится на расстоянии 80 мм от дна печи с помощью сварки.

Самая сложная задача – подготовить дверки. Вырежьте отверстия в листе, предназначенном для передней стенки, сохраните вырезанные куски. Приварите по периметру этих кусков отрезки листового металла шириной 2 см, приваривая их с наружной стороны. В результате мы получим плотно закрывающиеся дверки. Их останется оснастить петлями и простейшими крючками для фиксации.

Если не хочется возиться с самодельными дверцами, купите готовые дверки для изготовления дровяных печек.

Пиролизные печи для отопления дома должны отдавать максимум тепла. Именно для этого нужны дымообороты. Смонтируйте их в соответствии с вышеуказанной схемой. Теперь остаётся проделать в задней стенке отверстия и вварить в них трубки для подачи горячего воздуха. Заключительные этапы сборки:

Вваривание отрезка трубы диаметром 100 мм в верхнюю крышку – к ней будет подключаться дымоход.
Приваривание дверных петель к корпусу.
Подготовка ножек – выполните их из отрезков дюймовой металлической трубы.

Наша самодельная пиролизная печь на дровах готова. Она получилась компактной – тем самым обеспечивается лёгкость её транспортировки с места на место. Установите её на негорючем основании, подключите дымоход и запускайте.

Банная модель делается следующим образом. Удлините топку, вынеся дверцы вперёд, а дымоборороты оставьте прежними. В верхней части сделайте ёмкость для каменки – сюда укладываются камни, удерживающие и отдающие тепло в парилку. Печка готова – теперь смонтируйте её в бане и приступайте к банным процедурам.

Как сделать кирпичную печку

Также вам потребуется подходящая по размерам и мощности порядовка. Отыскать нормальную порядовку в интернете – целая проблема, в открытом доступе присутствуют только традиционные печки. Рекомендуем заказать её разработку у специалистов или опытных людей.

Металлическая печь отличается лёгкостью в сборке. При наличии подходящего железа её раскрой и сборка займут максимум несколько часов. А вот пиролизная печь из кирпича не отличается лёгкостью в изготовлении. От вас понадобятся:

Огнеупорный кирпич для выкладки отопительного агрегата.
Специальная огнеупорная цементная смесь – она должна выдерживать до +1500 градусов.
Опыт в кладке кирпича – если его нет, обратитесь за помощью к более опытным людям.

Кирпичная пиролизная печь представляет собой аналог обычной металлической печки. Только по размерам она получается большой и сложной. Чем больше кирпича, тем мягче и лучше теплоотдача. Никаких особых конструкционных особенностей здесь нет. Сгорание дров производится в основной камере сгорания (топке). Полученные продукты пиролиза отправляются в камеру дожигания. Для её работы в конструкции печи предусматриваются отверстия для подачи вторичного воздуха. Они оснащаются дверцами, регулировка их просвета позволяет отрегулировать интенсивность горения.

Некоторым спросом пользуются пиролизные агрегаты с нижним горением. Дрова горят/тлеют в основной камере сгорания, в продукты пиролиза вытягиваются через колосниковую решётку вниз, в камеру дожигания. Сюда же подаётся вторичный воздух, что вызывает интенсивное горение. Тяга реализуется естественным или искусственным путём. В первом случае печи оснащаются эффективными дымоходами, а во втором случае сюда ставятся дутьевые вентиляторы.

Внутренняя часть печи, где происходят горение и пиролизная реакция, создаются из шамотного кирпича. Он выдерживает нагревание до +1000 и более градусов, не трескаясь и не лопаясь от жара. Все остальные слои изготавливаются из обычного красного кирпича. Дымоход может быть кирпичным или металлическим. Дверцы приобретаются в специализированных магазинах. Эксплуатация кирпичной пиролизной печки порадует длительным горением и приятным теплом, сохраняющимся даже после её затухания.

Модернизация печки

Почти любую пиролизную печь можно превратить в котёл для водяного отопления. Для этого внутрь встраиваются готовые или самодельные (из металлических труб) теплообменники. В комнатах устанавливаются радиаторы, в систему заливается вода – полноценное отопление готово.

Для этих целей лучше всего приспособить пиролизную печь с дутьевым вентилятором – оснастите её внешним блоком управления, отслеживающим температуру и управляющим работой вентилятора.

Варочные панели и встроенные духовые шкафы – вот чем ещё можно оснастить любую печь. Энергии пиролизного горения хватит не только на обогрев, но и на приготовление еды. Варочные поверхности и коробки духовых шкафов приобретаются в специализированных магазинах. Духовку можно изготовить самостоятельно из листового железа. Что касается варочных поверхностей, то они делаются из чугуна – самому такое не сделать.

Видео

При выборе способа отопления и горячего водоснабжения дома люди особое внимание уделяют его стоимости и практичности, так как это будет влиять на регулярные ежемесячные расходы в течение многих лет. Конечно, каждое решение имеет свои плюсы и минусы. Преимущество пиролизных печей по сравнению с традиционными котлами для твёрдого горючего включает низкое отрицательное воздействие на окружающую среду, снижение расхода топлива и уменьшение затрат на обслуживание.

Пиролизную печь без особых затрат можно сделать своими руками

История технологии

Нагревание органических материалов при отсутствии кислорода приводит к химическим и физическим изменениям в них. В прошлом эти явления использовались для производства древесного угля. Самый примитивный способ выглядел так: древесину покрывали глиняной насыпью и нагревали при относительном отсутствии воздуха. С помощью такой технологии производство угля достигло пика в XI-XII вв.

Серьёзные последствия подобной переработки лесов ощущаются сейчас в некоторых районах Африки и Азии. При кажущейся простоте этот способ не является экологичным. В результате пиролиза древесины выделяются смолы, представляющие собой летучие продукты с большой молекулярной массой. Они легко конденсируются при нормальной температуре окружающей среды. Но несмотря на это, твёрдый остаток (уголь) традиционно является ценным топливом для примитивных аграрных общин, благодаря таким качествам:

высокое содержание углерода в сравнении с исходной древесиной;
незначительное содержание серы.

Ранее производство стали, в том числе успешные попытки отливки из неё пушек, было основано на восстановлении оксида железа углеродом в угле. Подобная технология с использованием древесного угля, основанная на переработке эвкалипта, практикуется и в современной Бразилии как экономически оправданное.

Пиролизная печь очень экономична в использовании

Широкое промышленное применение пиролиз нашёл в операциях коксования. Конструкции печей и условия реакций в них менялись в зависимости от спроса и цен на конечные продукты. В Европе середины XIX века карбонизация угля использовалась для получения газа, которым отапливали и освещали дома. В тот период только королевские дворцы могли пользоваться подобными новшествами. Бытовое употребление пиролизных газов прекратилось с развитием транспортировки природных углеводородов.

Как сделать пиролизную печь своими руками:

Во время Второй мировой войны многие автомобили и грузовики перевели на древесный газ, сгенерированный в размещённых на транспортных средствах мобильных установках. Их производительность была мала из-за низкой энергетической плотности газа, который, как правило, содержал большое количество азота и других негорючих соединений.

Долговечность двигателей на таком топливе была невелика и снижалась прежде всего из-за летучей золы, попадающей в цилиндры вместе с древесным газом. Но несмотря на эти недостатки, применение подобных машин было оправдано дефицитом топлива. После окончания войны об этих установках забыли вплоть до настоящего времени.

Сейчас проблема получения топлива из биомассы взамен ископаемому снова актуальна.

Современные технологии позволяют получать с помощью пиролиза из отходов древесины и сельского хозяйства высокого качества очищенный газ, пригодный для отопления.

Принцип работы печей

Пиролизом органического сырья называется нагрев биомассы до высокой температуры без доступа воздуха.

Подробное строение пиролизной печи

При таких условиях топливо преобразуется в смесь из трёх видов:

уголь (твёрдое);
органические газы (газообразное);
масла (жидкости).

В зависимости от колебания температуры и скорости протекающих процессов, процентное содержание древесного угля, газа и масел меняется.

Преимущества такого сжигания дерева в сравнении с традиционными:

большая эффективность при одинаковом количестве сырья;
незначительное отрицательное влияние на окружающую среду (например, по такому параметру, как СО2);
небольшое образование твёрдых несгоревших частиц (золы).

Большинство бытовых пиролизных печек и котлов работают на дровах или брикетах. Качественные установки способны функционировать на смешанном сырье (черенки, кора, стружка, опилки, поленья). Независимо от видов топлива, в них происходит три процесса:

Сушка и нагрев древесного материала в бункере с выделением газообразных компонентов.
Сжигание газообразных продуктов.
Сжигание твёрдых компонентов (древесного угля).

Пиролизная печь отлично подойдет для дачи

Каждый из этих этапов требует различных условий, поэтому правильное распределение температуры и других факторов, влияющих на химию процессов, является основой эффективной работы установки. Древесину сушат при температуре ниже 200°C. Процесс пиролиза начинается около 300°C. При этой температуре целлюлоза, как основной компонент древесины, разрушается с образованием лёгких соединений. Ближе к соплу температура в печи пиролизного горения поднимается до 200-700°C. Там биомасса освобождается от летучих соединений и превращается в древесный уголь.

Выделенные газы нагнетаются в камеру сгорания, где получают доступ к необходимому количеству воздуха для сжигания, сгорают и выделяют тепло. Древесный уголь сжигается на колосниковой решётке. Необожжённые остатки осыпаются в золосборник.

Подробнее о пиролизной печи:

Требования к топливу

Пиролизные печи для дома, работающие на брикетах, могут быть полностью автоматизированы и комфорт их обслуживания в этом случае сравним с газовыми. Топливо для них представляет собой спрессованные под высоким давлением отходы без химических связующих. Подобная технология позволяет производить относительно сухие брикеты с высокой теплотворной способностью. Их свойства, однако, могут быть различным.

Пиролизные печи и котлы работают на самом разнообразном топливе

Большинство из них не разрушаются в процессе сгорания в топке, другие же можно использовать только в смеси с кусковой древесиной или бурым углём. Мелкие брикеты подаются с помощью шнековых конвейеров, и поэтому они используются в автоматизированных системах, более крупные пригодны только для пиролизных печей длительного горения с ручным управлением. Древесные гранулы, предназначенные для автоматических установок, получают таким же способом, как и обычные брикеты. Единственное их существенное различие - размеры. Самыми качественными считаются белые пиллеты из мягкой древесины без коры.

Для пиролизных печей на дровах размеры и тип сырья могут значительно влиять на производительность - большая площадь поверхности древесины обуславливает большее количество высвобождающего газа за единицу времени. Твёрдые породы газифицируются медленнее.

Особенности обслуживания

Важный момент заключается в том, чтобы содержать топливо всегда сухим - рекомендуемая влажность 12-20%. Это нужно не только для эффективности сгорания, но и влияет на срок службы печи. Выделяемые при сушке водяной пар и некоторые газы при конденсации образуют гудроны и кислоты, разъедающие оборудование. Из-за того, что теплотворная способность древесины падает вместе с влажностью, растёт её потребление. Сжигание сырого топлива может привести к сокращению службы печей вдвое.

Пиролизная печь не требует постоянного наполнения топливом

Во время пиролизного горения производится меньше золы, чем при обычном сжигании. На практике это означает, что печи газификации требуют меньшей заботы об удалении тяжёлых зольных остатков. Но летучие золы способны в значительном количестве осаждаться на керамической арматуре камеры сгорания, оставляя всё меньше места для горения. Последнее может грозить перегревом и выходом оборудования из строя. Поэтому хотя бы один раз в год необходимо чистить лопасти вентиляторов и дымоходы.

В подобном обслуживании нуждаются практически все типы пиролизных печей.

Кроме высокой эффективности, экономии времени на подготовку дров и растопку пиролизные печи, по сравнению с обычными, обладают ещё одним серьёзным преимуществом - возможностью бесступенчатой регулировки мощности. Это свойство вместе с экономичностью, экологичностью и автоматизацией процессов сжигания делает пиролизные печи лучшей альтернативой традиционным способам отопления для загородных домов.

Как сделать пиролизную чудо-печь:

Пиролизная печь определенно требует освоение объемной информации, если у вас появилась идея создания пиролизной печи собственными руками. И первым номером списка знаний будет значиться -- понимание процесса пиролиза. Популярным стало использование твёрдо-топливных газо-генерирующих котлов в частных хозяйствах. Однако, покупателям предлагают лишь выкладки эффективности и достоинства установок. Следует знать, что термическое разложение древесины, есть практически во всех случаях её сгорания.

Процесс пиролиза

Печи для эффективного сжигания продуктов разложения органического топлива могут отличаться друг от друга конструктивно и материалами изготовления. В первую очередь, отличают конструкции, использующие принцип верхнего и нижнего горения. Устройства, имеющее камеры дожига снизу, однозначно требуют дополнительного насосного оборудования. Тогда как некоторые производители, предлагают аппараты, работающие с помощью естественной тяги. Обычно, их называют печами медленного горения.

Поджиг выработанных при разложении органики летучих соединений, происходит посредством языков пламени основной камеры сгорания и возможен режим тления. Также существует неординарные частные решения в виде конструкций из кирпича. Тяжело говорить о рациональности и энергоэффективности подобных разработок, ввиду отсутствия точных и объективных замеров. В остальных случаях, чаще всего используются легированная конструкционная сталь, разных толщин.

Какая должна быть печь

Итак, для себя можно определить, пиролизным, может называться агрегат, в котором процессы разложение древесины и сгорания их продуктов максимально разделены физически. При этом синтез газа проходит в условиях определённой температуры и пониженного содержания кислорода.

Сперва, нам понадобится определить мощность отопительного агрегата, для требуемой площади. Можно воспользоваться усреднёнными значениями.
Для отопления 10 квадратных метров помещения, средней утеплённости, нужен 1 кВт мощности агрегата.
Если нужно выполнить расчёт, исходя из объёма, используется некоторый коэффициент, ровняющиеся 40 -- для утеплённого помещения и 60 -- для слабого утеплённого. Таким образом, для помещения площадью 100 квадратных метров и высотой потолков 2.6 с хорошей теплоизоляцией:
100х2,6х40=10400Вт ~ 11кВт.
Теперь стоит определиться с размером топочной. Для расчёта, следует знать, что при сжигании 3.6 килограмм дров, можно получить 10 кВт тепла в течение часа. Значит, в нашем случае потребуется топка, вмещающая подобный объём приблизительно 10 раз. Например, вес плотного куба дуба, воздушной влажности, весит более 700 кг. Для дров длиной 35 см сложенных в поленницу, коэффициент будет равен 0.75, получаем 525 “рыхлых” килограмм в кубе. 3.6 килограмм на 11 часов работы, получим 39.6 кг дров.
39.6х0.75=29.7 525/29.7=17.7 1000/17.7=56.5 л. Значит размер нашей топки “в чистоте”, 0.35х0.4х0.4 м.
Однако, на этом этапе, будем учитывать уровень КПД подобных печей и соответствующие им некоторое отношение полезного объёма к мощности. Поэтому, добавим 30 -- 35% к объёму пиролизной камеры, в результате, искомые киловатты могут получаться с ~70 -- 80 литров.

Негативное влияние пониженных нагрузок

Помимо этого, во время расчётов, следует учесть негативное влияние на всю топливную систему, работы, с пониженной нагрузкой.

При избыточной мощности происходит повышенная конденсация влаги на теплообменниках и поверхностях дымохода, при замедленных режимах. Следовательно, установка должна быть подобрана таким образом, чтобы подавляющее большинство времени, горение проходило с максимально эффективной производительностью и температурой теплоносителя, до 80 -- 90оС. Пользование подобного агрегата нерегулярно или для периодической протопки на даче, будет совсем не рационально.
Не меньшее влияние при расчётах, имеет вид используемого топлива. Калорийность которого, как и его влажность, значительно влияет на получаемую мощность и создаёт некоторую дельту до 25 -30%.
При использовании угля, особо тепло нагруженные поверхности вторичной камеры дожига, должны быть защищены футеровкой, обычно это шамотный кирпич.
В качестве главного материала стоит использовать чугун, благодаря его устойчивости к выгоранию и деформациям. Но, как известно, работа с ним в кустарных условиях почти невозможна, поэтому изготовление печи таких параметров, своими руками исключено.
Для домашних умельцев основным материалом является конструкционная сталь, желательно имеющая жаропрочные характеристики, в ином случае недостаток термостойкости придётся компенсировать толщиной стенок.

Порядок сборки основы

Так, как мы стремимся рассмотреть конструкцию, имеющую право называться пиролизной печью, на первом этапе следует позаботиться изготовлением внутренних каналов, подвода первичного и вторичного воздуха и обвязкой горелки. Футеровка горелки выполняется из шамотного кирпича. Собственно из него и изготавливаются сами термостойкие сопла форсунки.
Далее, из листового металла, нужно раскроить и сварить, первичную камеру газификации -- он же бункер, и вторичную камеру дожига газа. Она должна быть хорошо защищена от высокотемпературного пламени и иметь выход в конвекционные каналы.
На практике, используется материал толщиной 4 мм. Но желательно использовать большие толщины, во избежание короблений и преждевременного выхода из строя, из-за коррозии.
Готовые -- верхнюю и нижнюю секцию сгорания объединяют посредством обвязки форсунок и подключают воздушные теплообменники по принципу Булерьяна.
После этого, можно приступить к промежуточному этапу, обварке крепёжных элементов, препятствующих гидравлическим деформациям наружного кожуха. Это металлические штыри, которые укрепят между собой внутренние и наружные элементы котла.
Производится обварка элементами кожуха с одновременной стыковкой всех отверстий воздушных каналов.
Также, надо заранее предусмотреть отверстия для рычагов, заслонки дымохода и заслонки вторичной камеры.
После обварки наружных элементов короба, устанавливаются дверки, наружный патрубок подвода воздуха, к которому будет крепиться нагнетательный насос и лючок прочистки конвекционных дымоотводов.

Буржуйка

Таким примером может послужить простая буржуйка, с разделённой топкой. Если честно, эта печь выполняет функцию псевдо-пиролиза, поскольку простая конструкция, весьма далека от описанной теории, термической деструкции органического сырья с раздельным сжиганием её продуктов. Перегородка, разделяющая топку, имитирует возможность двух отдельных процессов, газогенерации и дожига. Наличие в данном случае форсунок подачи дополнительного воздуха, даёт весьма сомнительную возможность, полноценно сгорать продуктам тления. Это происходит, благодаря основному пламени, либо не случается вовсе.

Для изготовления такой “газовой” буржуйки, требуются минимальные переделки в конструкции. В пространство топки вваривается металлическая пластина и можно считать себя -- “впереди планеты всей”. Некоторое улучшение, вследствие таких переделок конечно возможно. Но заключаться оно будет, в банальном удлинении пути, проходимого горячими газами. Необходимость пиролиза у кирпичной печи, на мой взгляд, весьма сомнительна. Отопительно – варочная шведка средних размеров, с встроенными в простенок каналами, имеет очень хорошие рабочие характеристики, в чём я могу убедиться как пользователь. Построение такой конструкции из кирпича, требует больше знаний и дополнительных материалов. Нестандартные габариты и опасность проникания угарных газов, не предполагают её размещение, в жилом помещении. Совсем другое дело, применение для промышленных нужд. Возможен обжиг глиняных изделий или отпуск металла. Внутри большая полость для выдержки керамики и длительное время может поддерживаться высокая температура.

Выгоды

Для того чтобы решиться на изготовление пиролизной печи своими руками, нужно хорошо представлять выгоды и возможные проблемы, которые она принесёт.
1. Одной из основных выгод, называют экономию, которую возможно достичь, при соблюдении определённых технических вводных. Но, к сожалению, далеко не всегда нужные условия возможно исполнить.
2. Чистота конечного выхлопа. Достигается сжиганием продуктов газогенерации, при высокой температуре факела.
3. Высокий коэффициент полезного действия, достижимый при соблюдении влажности топлива на низком уровне.
4. Возможность тонко и широко регулировать диапазон мощности установки, но приобретая при этом некоторые неприятные последствия.
5. Хорошо отлаженная система, способна в форсированном режиме, качественно сжигать резину, пластик и прочие, сложные для сжигания отходы.
6. Одним из главных преимуществ, являются длительные промежутки, между загрузками дров и автономность.
К сожалению, перечисленные преимущества не являются однозначными. Для получения всех выгод одновременно, необходимо соблюдать целый ряд параметров и характеристик, как касающихся топлива, так и режимов использования.

Недостатки

1. Много факторов, которых практически невозможно избежать, вызывают образование конденсата, на поверхностях теплообмена. Смесь конденсата и сажи, образуют тягучий дёгтеобразный, кислотный налёт, тяжело поддающиеся очистке.
2. Энергичная работа дымососа или нагнетателя, способна “отъесть” значительную долю экономии, приносимой устройством. Кроме того, энергозависимость может приводить к аварийным ситуациям, во время отсутствия электричества. Требуются дополнительные меры, для охлаждения котла и его аварийного отключения.
3. Эффективность, напрямую связана с режимом горения. Это вынуждает сжигать лишние топливо, или иметь проблемы другого характера.
4. Требуется постоянный, частый контроль дымоходной системы и тщательная очистка газоотводов, которые имеют склонность обрастать продуктами конденсации.
5. Относительная сложность в изготовлении и необходимость в электронных управляющих компонентах.
6. Дымоходу должно уделяться особенное внимание, он должен быть большего диаметра и лучше утеплён.
7. Влажное топливо, легко снижает эффективность работы.
8. Большая стоимость, иногда достигающая 1.5 и 2 кратных значений.

Экологичная усадьба: Узнаем каков принцип работы пиролизных печей и как они устроены. Возможен ли такой вариант, как пиролизная печь своими руками?

Вряд ли стоит говорить о том, что в регионах, где самым доступным топливом были дрова или уголь, большой популярностью пользовались твердотопливные котлы и печи.

Тот, кто хотя бы раз сталкивался с этим видом нагревательных приборов, знает, насколько они неудобны. Конечно, в любой момент их можно заменить, к примеру, электрическими аналогами, но это не выход из положения. Ведь электричество сегодня - самый дорогой энергоноситель.

Все решилось, как всегда, достаточно просто. На рынке появились пиролизные печи и котлы. Каков принцип их работы, и как они устроены? Возможен ли такой вариант, как пиролизная печь своими руками?

Что такое пиролиз?

Начнем именно с этого вопроса, потому что он заложен в принципе работы такой печи. Пиролиз - это медленное сжигание топлива при не очень высоких температурах (200–800С) и малом количестве кислорода. Если рассмотреть, как сгорают те же дрова, то они практически не горят. Этот процесс правильнее назвать тлением.

Кстати, специалисты нередко называют такое горение сухой перегонкой. В процессе тления дрова разлагаются на два элемента - древесный кокс (это твердая часть) и пиролизный газ. Вся эта схема была задумана лишь для того, чтобы получить именно газ, который в дальнейшем по технологии смешивается с кислородом и сжигается в соседней камере. При этом создается очень высокая температура, которая и идет на обогрев помещения.

Удивительно то, что сам пиролизный газ связывается с углеродом, и этот химический элемент тоже участвует в процессе горения. А это приводит к тому, что выходящий из печи дым практически не содержит вредных для окружающей среды химических веществ. Заметим, что и кокс не является отходом производства. Он прекрасно горит, выделяя определенное количество тепловой энергии. Так что действие такой печи двойное.

Необходимо отметить еще один очень интересный факт. Процесс пиролиза является экзотермическим. Это значит, что выделяемое при сгорании топлива тепло идет не только на обогрев помещения, но и на просушку дров, а также пиролизного газа. А вы прекрасно осведомлены о том, что чем ниже влажность топлива, тем оно эффективнее выделяет тепловую энергию.

Достоинства и недостатки пиролизных печей

К сожалению, недостатков у этих агрегатов хватает, хотя они обладают достаточно весомыми преимуществами. С них и начнем.

Достоинства

Высокий коэффициент полезного действия. По сути, это печи длительного горения. Если правильно разместить дрова в камере сгорания, то они могут тлеть там от 8 до 48 часов. Все зависит от размеров топки.
Из первого следует второе - возможность длительной работы в автономном режиме. Этим качеством не отличаются обычные твердотопливные котлы.
В угарных газах низкий процент канцерогенных веществ.
В печах длительного горения можно вместо дров и угля использовать различные отходы. Примеру, куски ДСП или ДВП, пластик или резину, отходы сельского хозяйства - стебли и листву растений, початки и прочее.

Внимание! Очень важный момент при выборе вида топлива. В нем не должно быть большого количества различных негорючих примесей. 30% - это максимальный предел.

Недостатки

Печь в работе

Печи и котлы длительного горения заводского производства - слишком дорогое удовольствие. Вот почему многие домашние мастера изготавливают их своими руками. Кстати, качество самодельных агрегатов ничуть не ниже заводских. Конечно, внешний вид намного уступает, но КПД не ниже.

Достаточно большие размеры отопительного прибора.
Особые требования к топливу. Считается, что используемые дрова должны быть сухими, в противном случае пиролизный процесс не происходит. А это - снижение КПД. По сути, пиролизный газ смешивается с влажными парами, поэтому и не сгорает полностью. Он просто с угарными газами и дымом выходит через дымоход на улицу.
К сожалению, печи и котлы такого типа привязаны к сети переменного тока. Самостоятельно обеспечить себя хорошей тягой они не могут, поэтому в конструкцию агрегата встраивается вентилятор.

Устройство пиролизной печи

Основная особенность конструкции печи длительного горения - это наличие двух топок. В первую топку закладываются дрова, которые там и тлеют, выделяя пиролизный газ. Последний поступает во вторую топку, куда принудительно подается свежий воздух. Полученная воздушно-газовая смесь там и сгорает.

Обе топки разделяет металлическая перегородка с зазором для прохождения газа и дыма. Как было сказано выше, для увеличения тяги в дымоход устанавливается вытяжной вентилятор. Есть и другая модель, в которой вентилятор устанавливается около второй камеры сгорания. Он обеспечивает подачу кислорода и вытяжку угарных газов в принудительном порядке.

Рабочая схема печи

Схема котла

Возвращаемся к теме нашей статьи. Самостоятельно собрать печь длительного горения пиролизного типа очень сложно. Для этого вам потребуется внушительный список материалов. Да и навыки работы с определенными инструментами также пригодятся. К примеру, вы должны быть профессиональным сварщиком. Добавим, что для изготовления такого котла вам придется изрядно раскошелиться. Но даже это будет в несколько раз дешевле, чем приобретение агрегата заводского исполнения.

Перед тем как приступать к реализации намеченного плана, рекомендуем найти в интернете схему конструкции, рассчитать ее мощность и только после этого переходить к подготовительным работам. Самая распространенная схема пиролизного котла - это агрегат Беляева мощностью 40 кВт. Он обеспечит теплом достаточно большой частный дом. Но это лишь один вариант. Даже котел Беляева можно немного видоизменить, чтобы снизить или увеличить производительность отопительного прибора. К примеру, можно немного уменьшить или расширить топку.

Следует отметить один интересный факт. Очень часто в печах длительного горения в качестве теплоносителя используется не жидкость, а воздух. Для этого по всем помещениям дома устраивается трубопровод, по которому и движется горячий воздух. Данная конструкция прокладывается или по потолку, или по стенам. Обратка располагается у пола, и в ней охлажденный воздух движется самотеком к печи. Очень даже эффективная схема, особенно, если хозяева редко посещают загородный дом. В таком варианте теплоноситель никогда не замерзает.

Установка пиролизного котла

Установка котла

Внушительный вес пиролизной печки требует прочного и надежного основания, на которое она будет устанавливаться. Поэтому хороший фундамент - главное требование монтажного процесса. Все остальное будет касаться правил пожарной безопасности, которые надо строго соблюдать.

Поэтому:

Под печь длительного горения организуется отдельное нежилое помещение. Это будет котельная.
На полу перед камерами сгорания укладывается металлический лист толщиной 2 мм.
Зазор между стенами и котлом должен быть не меньше 20 см.
Обязательно наличие в котельной окна минимальной площадью 100 см². Именно через него будет поступать свежий воздух.

Внимание! Дымоход, проложенный через неутепленный чердак, нужно обязательно утеплять. Если этого не сделать, на внутренних стенках дымоходной трубы начнет оседать конденсат. Смешавшись с сажей, он образует деготь. Все это снижает сроки эксплуатации дымохода и уменьшает его внутренний диаметр.

И еще один момент, на который нужно обратить внимание. Изготовление печи длительного горения своими руками требует точного определения коэффициента полезного действия. Если он невысокий, то гарантировать эффективную тепловую отдачу невозможно. Поэтому еще на стадии запуска необходимо обратить внимание на выходящий из дымохода дым. Вы уже по запаху сможете определить, сколько в нем угарных газов. Если их небольшое количество, то КПД вашего котла достаточно высок. Кстати, рекомендуем провести такое тестирование на всех мощностных режимах.

Печь или котел?

Выбираем отопление

Сегодня достаточно много споров вокруг, как нам кажется, пустякового дела. А вопрос ставится так - называть ли металлический пиролизный котел печью? Вообще, ситуация не самая тупиковая. Все зависит от того, как удобно вам. Хотя многие считают, что котел должен устанавливаться в систему водяного или воздушного отопления. А печь должна работать как отопительный прибор по типу радиатора. А что вы скажете про печи с водяным контуром? Ведь их тоже врезают в систему трубной разводки водяной отопительной схемы.

Но не будем зацикливаться на этом вопросе. Просто рассмотрим, как можно сделать своими руками кирпичную печь, работающую по пиролизному принципу.

Начнем с того, что производители пиролизных котлов считают проблемой изготовление агрегата мощностью меньше 15 кВт. Поэтому в продаже таких экземпляров вы не найдете. А что же делать хозяевам небольших дач и коттеджей? Вот тут-то приходит на помощь та самая пиролизная печь из кирпича длительного горения. По сути, это все тот же котел, только в виде печки, собранной из кирпича.

Важность данной конструкции состоит в том, что в ней необходимо не только выполнять требования принципа пиролиза, но и учитывать высокие тепловые нагрузки на кирпичные стенки. Поэтому правильно проведенная футеровка камер сгорания является основным и жестким требованием, которое увеличивает срок эксплуатации агрегата.

Сама печь длительного горения собирается, как обычная печка, только с двумя соседними топками. Они разделяются кирпичной перегородкой, в которой снизу установлены колосниковые решетки из чугуна. В одной камере сгорает древесина, а во второй - пиролизный газ, который затягивается в топку с помощью вентилятора. Здесь же происходит его обогащение кислородом, который поступает сюда через вентиляционный канал, установленный в полу камеры сгорания.

В перегородке меду камерами делается воздушный коллектор, по которому угарные газы и тепловая энергия поступают в еще одну камеру с теплообменником. А далее все оставшиеся продукты сгорания топлива направляются в дымоход.

Заключение

К сожалению, твердотопливные котлы постепенно уходят из употребления. Многие жители городов и деревень в погоне за удобствами стараются использовать газовые или электрические отопительные агрегаты. Основная причина - автономность эксплуатации. Но с достоинствами этих приборов мы теряем большее. Уют и тепло дома всегда создавала печь, в которой потрескивали дрова. Да и явная экономия налицо, так что стоит еще раз задуматься над выбором. Тем более, выезжая за город в свой небольшой домик, мы стараемся найти в нем успокоение и уединение. А такие мелочи, как потрескивание дров, помогают в этом. опубликовано Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта .

Пиролизная печь сегодня имеет много преимуществ. Они-то и сделали ее установку настолько популярной. Печь, не требующая постоянной загрузки в нее топлива, и справляющаяся с обогревом даже не маленького дома, сейчас не мечта, а реальность. Такую печь можно сделать самостоятельно, если знать последовательную схему ее сборки, а можно и купить готовую в магазине.

Используем пиролизные печи для отопления дома или бани

Одним из вариантов экономного расходования топлива является использование печей или котлов долгого горения. На одном и том же количестве топлива они работают на много дольше, чем другие виды отопительных приборов. К печам длительного сгорания относятся и новые пиролизные печи.

В основе действия этих печей состоит принцип процесса пиролиза – термического разложения любых органических веществ на пиролизные горючие газы и твердые остатки. После данного процесса, при высокой температуре, полученный пиролизный газ перемешивается с кислородом. Согласно законам химических реакций, это способствует практически полному сгоранию и самого газа, и топлива.

Если на каком-то этапе отделить от состава твердые остатки, то, как не странно, получится кокс, а оборудование можно назвать углевыжигательной печью. При отоплении же основной обогрев воздуха получается за счет выхода тепла при сгорании пиолизного газа, смешанного с воздухом.

Преимущества пиролизных печей:

Высокая экономичность печи. Топлива здесь сгорает более тщательно, и тепла из него добывается на много больше.
Экологическая безопасность. Она достигается за счет того, что в выходящих из дымохода газах очень присутствует очень маленькое количество вредных веществ.
Достаточно быстрый разогрев.
Высокий КПД (до 85%), Который выгодно отличается от обычных котлов.
Большой интервал мощности (тепловой). Данная печь может работать и на 5 и на 100 процентов своей способности.
Возможность подключения к устройству любого из контуров отопления.
Дает возможность применения различных видов топлива, (вплоть до сырых дров, автопокрышек и мусора.
Требует минимальное участие человека в своей работе

К недостаткам можно отнести достаточно большие размеры, наличие площадки для запасов топлива, присутствие посторонних запахов при сжигании мусора, необходимость в вентиляции помещения, скапливание в выходном канале, а также дымоходе конденсата.

Что такое пиролизный газ

Пиролиз древесины – это изменение структурного состава древесинного вещества при воздействии температуры. Этот процесс относится к изотермическим, то есть, высвобождающим тепло.

В результате пиролиза, древесина разлагается на:

Летучие углероды;

Продукты пиролиза древесины в свою очередь горючие вещества. Именно эти вещества, сгорая, выделяют тепло, как конечную цель самого процесса их термообработки.

Пиролизные печи длительного горения

Среди всех металлических котлов и печей самой большой популярностью на сегодня пользуются отопительные приборы, имеющие функцию длительного сгорания. Данные устройства очень экономичны, а также особо просты в эксплуатации. Они идут и для небольших дачных помещений, и для домов с постоянным проживанием.

На рынке сегодня есть множество разнообразных моделей пиролизных котлов и печей, в том числе и фирмы «Самогрейка», но вполне реально такой прибор сделать и самостоятельно.

К особенностям данного отопительного прибора относятся:

Большой объем топки и увеличенных размеров дверка для закладки топлива. Это позволяет сразу уложить много дров или других материалов.
Разделение топки на два отсека. Один из них предназначен для тления дров, в другом происходит процесс сжигания газов.

Наличие отбойника огня от дымохода. В простонародье он называется зубом и выглядит в виде пластины, которая приварена к верху топки. Она препятствует попаданию пламени в трубу.

У простого котла функция отопления состоит из повышения температуры самой печи и помещения, а также следующей за этим отдачей потом тепла с разогретой уже поверхности. Топливо здесь сгорает достаточно интенсивно. Если печка металлическая, это оказывается очень неудобным. Топливо не сгорает совсем все. Его нужно постоянно подбавлять, а температура в доме то поднимается, то падает. В печке длительного горения процесс происходит иначе. Простая печка поджигается снизу, а уже потом огонь в ней идет наверх и по сторонам. Пламя образовывается большое, дрова очень быстро прогорают, оставляя много углей. Так происходит потому, что в печь постоянно открытый доступ воздуха. Приборы же длительного горения работают иначе – дрова поджигаются сверху, а затем уже пламя распространяется вниз. И лишь на то место (горелка), где горят дрова, распространяется воздух. Процесс горения не слишком интенсивен, больше похож на тление. Одновременно выделяется намного меньше тепла. Тепло воздуха в помещении остается на одном уровне. Кроме самих дров, в печи сжигается и пиролизный газ, образующийся во время тления дров. Он перемещается во вторую камеру, где усиленно мешается с воздухом. В результате этого продукты вторичного сгорания можно сказать не содержат вредных веществ, а КПД печки значительно повышается, способствуя снижению расходов на отопление.

Самодельная бездымная печь своими руками

Способные и талантливые специалисты могут изготовить пиролизную печку своими руками . Однако, на практике, это требует больших знаний, умения и опыта. Кроме того, смельчакам, отважившимся на такое изобретение, следует знать, что на практике есть несколько подводных камней, о которые разбилось уже немало самодельных устройств.

Для выполнения работ вам необходимо наличие следующего инвентаря:

Сварочного аппарата;
Грамотно разработанного чертежа;
Опыта работы непосредственно в печном деле.

Однако, даже наличие всего этого не даст полной гарантии успеха в выполнении задуманного. Для работы необходимы еще и хорошие, высококачественные материалы, а их стоимость сейчас довольно велика. Главным образом это касается металлической части, где обязательно должна использоваться хорошая легированная сталь. В добавок ко всему, данный агрегат имеет и электронную систему, без которой невозможен процесс управления устройством. А без него работа прибора не будет иметь смысла. Поэтому, прежде, чем принять решение об изготовлении пиролизной печи самостоятельно, стоит хорошенько обдумать все нюансы. Построить рабочую модель такой печи реально, вот только КПД у нее будет значительно ниже, чем у качественного промышленного образца, и ваше устройство не окупится затратами на топливо. Кроме того, если вы не сможете грамотно настроить электронную часть котла, то вам придется постоянно быть вблизи котла и следить за ним. Многие из неграмотно выполненных пиролизных печей превратились в еще одну разновидность буржуйки.

Можно ли сказать, что лучше: гидролизный котел или пиролизная печь

Гидролизные котлы отопления , как известно, это устройства, которые работают на твёрдом топливе. Для их работы используют дрова, солому, отходы древесины, уголь, пеллеты и многое другое. Данные котлы, работающие на дровах и угле, широкое распространение приобрели в системах отопления для производственных и бытовых помещений. К преимуществам таких котлов относятся экономичность, простота в использовании, высокая экологичность, и доступность. Гидролизные котлы есть возможность использовать даже там, где есть перебои в подаче электроэнергии, или ее нет вообще.

Длительные поиски новых энергосберегающих технологий нашли возможным качественно использовать знания органической химии.

Учеными замечено, что:

При высокотемпературной среде, в условиях ограниченного доступа кислорода, процесс горения некоторых твердых природных веществ сопровождается постоянным выделением горючего газа;
Образовавшийся газ пригоден к дальнейшему сжиганию;
В процессе его сгорания выдается много тепла.

Иными словами, гидролизный котел можно назвать прародителем нового пиролизного котла. Но он незаменим там, где установка или обслуживание современной модели невозможно.

Как работает пиролизная печь (видео)

Много лет мы использовали домашние печи и котлы, даже не зная о том, что, усовершенствуя немного процесс горения, платить за топливо можно мы могли бы на много меньше, а тепла нам доставалось бы больше. Но благодаря новому открытию очень нас ждут великие изменения.