Пиролизное горение как источник экономии
Чтобы наглядно убедиться в эффективности пиролиза — достаточно зажечь обычную деревянную спичку. Если ее держать головкой вниз — она сгорит гораздо быстрее, чем в противоположном положении. Мало того, если замерить выделившееся тепло, то окажется, что во втором случае его было больше. Причина — пиролизное горение.
Древесина состоит из сложных углеводов, где основными компонентами являются углерод и водород. Пиролиз — это распад исходного топлива под действием высокой температуры на CO и HO в условиях дозированной подачи воздуха (1-й этап), и последующая реакция — до безвредного CO2 и H2O (2-й этап).
Эксплуатация
Буржуйка используется с учетом некоторых особенностей:
- Дымоотводный канал обязательно выводится на улицу – через потолок или стену. Запрещено подключать трубу к вентиляции. Зоны пересечения обязательно надежно изолируются с помощью негорючих материалов.
- Современные конструкции печек из металла при правильной сборке могут качественно обогревать одно помещение площадью до 30 квадратных метров. Но при этом гараж должен быть хорошо утепленным.
- Если площадь отопления более 30 м2, организация контура обязательна.
- Когда в помещении стоит буржуйка с контуром, нужно всегда наготове иметь ящик с песком и емкость с водой.
- Следует обустроить отдельное место для хранения дров к печке, так как расход их будет немаленьким.
- Соблюдение всех установок эксплуатации и пожарной безопасности сохранит имущество в целости и сохранности.
Правила ухода
Печка будет служить долгое время, при условии, что хозяева соблюдают правила ухода за оборудованием. К ним относятся:
Ежедневное открытие сборника конденсата, чтобы сливать из него воду
Он ставится на дымоход.
Перед тем как начинать отопительный сезон дымоход хорошо прочищается от осевшей застоявшейся в нем сажи при помощи специальных инструментов.
При эксплуатации корпус печки и труба регулярно осматриваются, чтобы предотвратить проникновение отработанного дыма в гараж.
Важно постоянно контролировать состояние вытяжки и приточной вентиляции.. Рекомендации по уходу за конструкцией
Рекомендации по уходу за конструкцией
Самостоятельное конструирование металлической дровяной буржуйки не только эффективно. При правильном подходе такая печка становится настоящим украшением помещения. Но главное – это следование всем правилам возведения, ухода и эксплуатации.
Дымоход
Вариативность данной конструкции заключается как в типе конструкции, так и в используемых материалах. Для дымохода под булерьян подойдут:
• 12 см кирпичи;
• бетон (стена в 6 см);
• металл.
Точные размеры дымохода обуславливает размер булерьяна:
• модели 00 и 01 – высота 4 м и сечение 12 см;
• изделия типа 02 – 04 – 5 м и 15 см соответственно.
Герметичность дымохода во многом предопределена использованием специального термостойкого герметика.
Технически разрешено выводить дымоход в жилых домах для постоянного или сезонного проживания, как через потолочное перекрытие, так и через стену. Второй вариант более простой в реализации своими руками. Проходной узел через потолок и крышу потребует знаний противопожарных основ. Но высота трубы над коньком в обоих случаях составляет не менее 50 см.
Виды печей длительного горения. Выбираем простой и производительный отопительный агрегат для изготовления своими руками
Речь о разновидностях печей длительного горения зашла из-за необходимости определиться с конструкцией, наиболее пригодной для изготовления своими руками. Поэтому рассмотрим все варианты твердотопливных котлов новой генерации, а также изучим особенности их работы.
При классификации отопительных печей по способу сжигания выделяют несколько основных схем.
1. Традиционная конструкция с распространением пламени снизу вверх, при котором горящие газы проходят через весь слой топлива и выводятся в дымоход. На пути продуктов сгорания обустраивают теплообменник и камеру дожига, в которую подаётся дополнительное количество воздуха. К отопительному оборудованию этого типа относятся известные на весь мир булерьян или бренеран, печь профессора Бутакова и вариации этих агрегатов с изменёнными теплообменниками.
Булерьян представляет собой котёл длительного горения с воздушным теплообменником
2. Шахтная печь, в которой зона горения смещается к колосниковой решётке, а продукты сгорания отводятся через соседнюю камеру, где происходит дожиг и теплообмен. Подобная конфигурация чрезвычайно удобна для изготовления отопительного агрегата из кирпича, чему способствует многовековой опыт строительства дровяных печей с воздушными каналами (печь с грубой).
Схема твердотопливного котла шахтного типа
3. Агрегаты верхнего горения, в которых поджигается верхушка топливной закладки, а пламя направляется вниз. По мере прогорания требуется подача воздуха под слой золы, поэтому такая конструкция требует специальных решений для доставки кислорода в зону горения. Простота этой печи и эффективность её работы способствовала появлению множества вариантов, доступных для повторения в домашних условиях. Причём материалом для изготовления такого отопительного агрегата может выступать как обычная металлическая бочка, так и бытовой газовый баллон. Хотелось бы особо выделить известную в Сети конструкцию «долгоиграющей» буржуйки под названием Бубафоня — модификацию литовского котла «Stropuva», чрезвычайно популярную у домашних умельцев.
В котлах «Stropuva» длительный режим работы возможен благодаря горению верхнего слоя топлива
4. Печи, работающие в режиме газогенераторного или пиролизного сжигания топлива. Дрова горят при высокой температуре и недостатке кислорода, что способствует выделению большого количества горючих газов. Летучие соединения, полученные в результате так называемой сухой перегонки, дожигают в отдельной камере, куда подают вторичную порцию воздуха. Эта схема является самой сложной в конструктивном отношении, но по части эффективности и удобства эксплуатации ей нет равных.
Пиролизный котёл представляет собой довольно сложную конструкцию, поэтому его изготовление в домашних условиях сопряжено с наибольшими трудностями
Если говорить о других особенностях печей длительного горения, то они бывают квадратными или круглыми, а изготавливаться могут как из металла, так и из кирпича.
При выборе схемы и конструкции печи длительного горения необходимо учитывать не только преимущества и эффективность существующих вариантов, но и возможность повторения той или иной конструкции в домашних условиях. Например, изготовление булерьяна или печи Бутакова нельзя представить без использования мощного трубогибочного станка. Ввиду сложной конфигурации оборудования потребуется немалый опыт сварочных работ и дополнительные затраты на покупку толстой листовой стали и труб большого диаметра. Строительство пиролизного котла, кроме финансовых вложений и мастерства сварщика, предъявляет требования к точности расчётов и знаниям всех нюансов сухой перегонки дров. Что же касается агрегатов верхнего горения, то именно они являются идеальным вариантом в качестве первой конструкции, изготовленной своими руками. Во-первых, не потребуется практически никаких затрат, а во-вторых, устройство типа «Stropuva» или Бубафони простит все просчёты и несовершенство сварных швов. Её конструкция настолько работоспособна, что не даст разочароваться в своих силах даже начинающему домашнему мастеру.
Как устроена и работает чудо-печка
Заводская или самодельная печь для гаража на отработке или солярке многофункциональна. Она подойдет в качестве основного, дополнительного или альтернативного источника тепла, если в помещении уже смонтирована отопительная система.
В случае необходимости прибор можно использовать и как варочную поверхность: на печке быстро разогревается пища, закипает чайник.
Чудо-печки нельзя устанавливать в плохо вентилируемых помещениях. Во время работы прибора в атмосферу практически не выделяются вредные вещества. А вот в моменты розжига и тушения пламени происходят выбросы небольшого количества опасного для здоровья дыма
Чудо-печи работают не только на солярке, но и на других видах жидкого топлива, причем наилучший вариант – керосин. Однако в большинстве случаев автолюбители используют именно солярку, т.к. она недорогая. Мощность печки составляет 1.8-5 Вт – показатель зависит от конструкции и качества сборки модели.
Одной заправки топливного бака достаточно, чтобы чудо-печка непрерывно отапливала помещение 6-28 часов. Этот срок определяется конструкцией модели и объемом топливного бака
Чудо-печка состоит из топливного бака (его обычно делают съемным) с клапаном, сменного блока с фитилем, винта регулировки, отражателя и горелки. Все эти узлы помещают в общий корпус, который можно изготовить из бочки, листов жаростойкой стали или б/у газового баллона.
По этому чертежу можно изготовить печь из стальных листов. Ее габариты могут различаться в зависимости от предпочтений владельца гаража. Чаще всего высота модели составляет 3500-6000 мм, а ширина и глубина 2500-4000 мм (+)
Горелку помещают в центр конструкции. К ней поступает топливо из бака, который располагается у задней стенки корпуса. Чтобы добиться нужного температурного режима, используют регулировочный винт. Важная деталь – отражатель. Именно он обеспечивает быстрый и качественный прогрев помещения.
Старый газовый баллон может еще послужить в качестве отопительного прибора. Главное, чтобы металл не был ржавым, а корпус оставался целым и прочным
При выборе конструкции лучше остановиться на компактной модели весом 10-20 кг. Такую печку будет нетрудно переставлять, переносить и транспортировать без посторонней помощи.
Самодельная печка на отработанном масле
Не всегда дрова и уголь доступны для автомобилистов по доступной цене. А вот отработанное масло можно найти в любом гараже. Хорошо если у вас есть знакомые на ближайшем СТО. Тогда проблем с топливом для самодельной печки на отработке не будет и вовсе. Агрегат такого типа сегодня достаточно популярен, даже несмотря на его несколько замысловатую конструкцию. Впрочем, тот, кто умеет обращаться со сварочным аппаратом и болгаркой, сделает такую печь без особого труда.
Принцип действия такого агрегата основан на том, что газообразные вещества при смешивании с воздухом способны гореть с выделением большого количества тепла. Задача печи – перевести топливо из жидкого состояния в газообразное и воспламенить полученную газовую смесь. Для выполнения такой задачи, печь делают из двух отделов. В нижний заливают отработку, в котором она горит, выделяя еще более горючие газы. Они поднимаются во второй отдел, имеющий вид трубы с отверстиями для поступления воздуха. При контакте с кислородом происходит их воспламенение и сгорание с выделением колоссального количества тепла, несравнимого ни с каким другим видом печей.
Самодельная печь для гаража на отработке.
Изготавливают такую жидкотопливную печь следующим образом. Берут листовое железо и варят из него нижнюю часть, которая является топливным баком. Его соединяют трубой, имеющей множество дыр диаметром 10 мм, с верхней камерой, где происходит догорание отработанных газов. Она в свою очередь соединяется с дымоходом, который должен быть строго вертикальным. В топливном баке имеется отверстие, в которое заливают отработку и поджигают ее. Это отверстие закрывают регулируемой заслонкой. С помощью нее контролируют количество поступающего воздуха, а, следовательно, и интенсивность горения. Если есть возможность изготовить такую печь из бочки или газового баллона, то это еще удобней.
Такая печь способна работать на любом жидком топливе, исключая легкие воспламеняющиеся вещества, такие, как бензин, ацетон или эфир. Лучше всего в качестве топлива подходят: соляровое масло, трансмиссионное, нефтяное, трансформаторное, а также керосин, дизтопливо, мазут
Из-за высокой температуры сгорания газа и присутствия открытого огня обращаться с такой печью нужно осторожно. Установлена она должна быть жестко, чтобы исключить ее случайное опрокидывание, так как горящее жидкое топливо, разлившееся по полу, вряд ли удастся быстро потушить
Ни в коем случае нельзя оставлять такую печь без присмотра. Агрегат можно усовершенствовать, соорудив устройство для капельной подачи отработки в бак.
Подготовительные работы и выбор места установки печи
Если печь будет изготавливаться из листовой стали, то необходимо разрезать её на заготовки в соответствии с чертежом:
- из уголков нарезать одинаковые фрагменты, которые послужат в качестве колосниковой решётки;
- для изготовления подставок и ручек для корпуса можно тоже использовать металлические уголки;
- также необходимо заранее нарезать патрубки.
Место для установки печи длительного горения выбирается с тем условием, чтобы в собранном виде она не была установлена ближе, чем на 100 см к стене.
Так как корпус печи будет полностью нагреваться, необходимо заранее побеспокоиться об изолирующем материале. Для этого из кирпича можно построить подставку, которая должна быть на 30 см больше основания корпуса. Как вариант, можно приварить к каркасу печи стальные прутья или уголки.
На месте установки, со стороны дверцы в топочную камеру, необходимо проложить изоляционный материал. В качестве такового используют базальтовый или асбестовый слой, сверху которого размещают стальной лист площадью 100 см.
Стены рядом с печью необходимо отделать изоляционным материалом
Печи Булерьян
Булерьян – печка длительного горения, очень похожа на буржуйку. Здесь также воздух обогревается горячим дымом от труб по периметру теплицы, становясь также горячим. В отличие от буржуйки, в Булерьяне воздух нагревается иначе: прохладный воздух входит в нижнее отверстие трубы и начинает нагреваться корпусом топочного пространства, куда прилегают трубы.
Булерьян, в отличие от буржуйки, обладает некоторыми преимуществами.
- Больший КПД в результате дожигания дымовых газов. В итоге топлива расходуется меньше, а теплота получается больше.
- Полное сгорание топлива.
- Один раз затопив Булерьян, она может работать трое суток, что намного облегчает труд садоводу. Для людей, которые не могут каждые сутки закладывать топливо, это отличный вариант.
Предлагаем ознакомиться Растения для миксбордера из многолетников Часто Булерьян называют конструкцией без недостатков, однако все же есть один минус, который не связан с конструкцией печи, производительностью и экономичностью: выделение едких компонентов, которые не подвергаются утилизации.
Изначально Булерьян применяли лесорубы Канады, которым часто приходилось вести кочевой образ жизни. Поэтому печь должна была обеспечить безопасность и максимально быстро нагревать помещение.
Для быстрого нагрева теплицы нужно поддерживать постоянный процесс горения, однако Булерьян работает в основном в режиме тления. При постоянном интенсивном горении металлическая поверхность печи очень скоро прогорит.
Для розжига печи применяются сухие щепки, картон, бумага. Главное – чтобы они были сухими и быстро сгорали. За процессом горения следят через стеклянную дверь или дроссель. Когда топливо превращается в угли, снова подкидывают топливо. Нельзя использовать в качестве топлива угли, так как Булерьян – дровяная печка. Для нагрева даже большой теплицы много времени не потребуется.
Категорически запрещается повышать температуру в печи до сверхвысоких температур. Во-первых, прогорит металлическая поверхность, во-вторых, излишнее тепло выйдет на улицу, так как теплопроводность труб ограничена, в результате чего избыток тепла не передается воздуху. А также в качестве топлива не рекомендуется применять кокс – это приведет к поломке устройства.
При установке Булерьяна необходимо придерживаться правил пожарной охраны. Устанавливается печь на негорючей поверхности, например, на кирпичах, уложенных плашмя, или металлической подставке.
При изготовлении своими руками печи немаловажным элементом является дымоход, к которому предъявляются требования:
- материал дымохода: кирпич, бетон, металл;
- параметры дымохода.
В установке печки Бурельян нет никакой сложности, достаточно подготовить место, грамотно сделать дымоход и можно начинать нагрев.
О видах и особенностях печей для теплиц смотрите в следующем видео.
Булерьян представляет собой конвекционный отопительный прибор, поддерживающий функцию длительного горения. Это не самый распространённый вариант для обогрева тепличных помещений.
Принцип газогенерации. Схема работы печи длительного горения
Газогенерация достигается горением топлива в режиме тления в условиях дефицита кислорода. Эффективность такого отопительного агрегата увеличивается при этом в несколько раз в сравнении с классическими топочными печами.
Регулируется режим горения подачей воздуха в топку. Через теплообменные поверхности тепло передается отапливаемому помещению.
Сразу внесем ясность касательно терминологии процессов, лежащих в основе работы таких отопительных агрегатов. Все без исключения производители именуют предлагаемые ими печи, работающие в режиме тления, газогенераторными. С точки зрения образования пиролизного газа при таком режиме горения это возражений не вызывает. Однако, этим, собственно, дело и ограничивается.
Принцип работы классической газогенераторной печи выглядит следующим образом. Образованный в результате тления древесины пиролизный газ (в основном, окись углерода и метан), проходя через специальную форсунку, смешивается с воздухом. Попадая в камеру сгорания, газовоздушная смесь воспламеняется в присутствии катализатора и сгорает с большой теплоотдачей. При этом происходит полное выгорание всех тяжелых фракций и сажи, а остающиеся дымовые газы почти не имеют примесей .
Воздух в камеру сгорания подается принудительно. Пламя имеет выраженный белый цвет – признак полного сгорания при избытке кислорода.
Ничего подобного не происходит в рекламируемых «газогенераторных» печах для отопления жилья. Нет сомнений только в том, что пиролизный газ образуется в топочной камере. Но он не используется, а через оборот дымохода покидает печь. т.е. попросту «вылетает в трубу».
Цвет пламени в топке красный. а на стенках трубы быстро образуется налет сажи и дегтя, что свидетельствует о неполном выгорании топлива. Корректнее было бы назвать такие печи печами тления или медленного горения.
В связи с этим многие рекламные заявления производителей, вроде сверхвысокого КПД, как минимум, вызывают сомнение.
Несмотря на очевидное несоответствие таких печей газогенераторной классике, они все же не лишены определенных преимуществ.
Делаем буржуйку
Печи длительного горения буржуйки хороши тем, что они делаются из любых доступных материалов – это различные бочки, старые вместительные бидоны, куски труб большого диаметра или просто листовой металл. В качестве исходного материала мы выбрали листовую сталь – это более удобный в обработке материал. Вы можете приспособить для этого бочку, но выполнять работы в ее внутреннем объеме не очень удобно.
Все размеры представлены скорее как ориентиры, некий усредненный наилучший вариант. Вы же, в свою очередь, можете отклоняться от размеров деталей для создания печки, удовлетворяющей Ваши конкретные пожелания.
Конструкция печи длительного горения вполне понятна из представленного выше чертежа. Вот ее основные узлы:
- Камера сгорания – в ней горят дрова с образованием пиролизного газа;
- Камера дожига – в ней происходит сгорание продуктов пиролиза;
- Дверки камеры сгорания и зольника – они приобретаются в магазине, но их можно изготовить и своими руками;
- Дымоход – в большинстве случаев это труба диаметром 100-150 мм.
Вы можете отклониться от чертежа в ту или иную сторону. Но помните, что с уменьшением размеров уменьшается время горения и уменьшается мощность печи длительного горения.
Чем меньше мощность, тем меньше отапливаемая площадь. Поэтому лучше всего предусмотреть небольшой запас.
Для изготовления печи длительного горения типа буржуйка нам понадобится листовая сталь толщиной не менее 3 мм – это обеспечит продолжительный срок службы отопительного оборудования. Если сталь будет тонкой, она начнет прогорать – через пару сезонов в ней образуются дыры
Поэтому толщине стали уделяется особое внимание. Оптимальное значение толщины составляет 3-5 мм
Для нашего примера мы возьмем классическую схему буржуйки, доработаем и получим в свое распоряжение эффективную печь для дома на дровах. На начальном этапе готовим боковые листы – на нашем чертеже они имеют размеры 450х450 мм. Далее изготавливаем нижние стенки, переднюю и задние стенки – их размеры составляют 200х450 мм. В итоге у нас должен получиться прямоугольный короб. Но не спешите сваривать его воедино – впереди полно работы.
Для начала нужно изготовить основу – это нижняя стенка и две боковые. Свариваем их воедино, на высоте 80 мм от дна привариваем колосниковую решетку. Теперь нужно подготовить переднюю стенку печи длительного нагрева – ввариваем в нее обе дверцы, после чего привариваем ее к нашей конструкции.
Готовим два металлических листа размером 200х370 мм. Первый из них привариваем к передней и боковым стенкам на высоте 160 мм от верха. Далее готовим заднюю стенку – ввариваем в нее небольшие металлические трубки, которые должны входить в пространство между двумя внутренними листами, образующих камеру дожигания – через них будет подаваться вторичный воздух. Потом привариваем заднюю стенку и второй металлический лист на высоте 80 от верха (приваривается к боковым и задней стенкам).
Шибер используется для регулировки воздушных потоков. Именно он повышает эффективность и качество тяги.
Наша печь длительного горения своими руками почти готова – осталось разобраться с верхней крышкой. В ней мы делаем отверстие диаметром 100 мм и ввариваем кусок трубы для будущего дымохода. Теперь остается выяснить, нужна вам варочная поверхность или нет – она тоже вваривается в верхнюю крышку. На последнем этапе устанавливаем крышку на место и привариваем ее – печка готова, теперь ее можно установить на негорючее основание, приделать дымоход и запустить.
При запуске представленной выше печи длительного сгорания дайте ей разгореться, после чего прикройте поддувало, чтобы дрова еле тлели и началась генерация пиролизного газа.
Еще одна интересная пиролизная печь длительного горения представлена на следующем рисунке. Она изготавливается из бочки или отрезка трубы большого диаметра и снабжается подходящей крышкой. В нижней части, на расстоянии 80-100 мм от дна, вваривается металлический диск с отверстием посередине. Между диском и дном, на боковой стенке, вваривается дверца. Полученное пространство образует у нас топку. В верхней части ввариваем дымоход диаметром 70-100 мм.
В плане дешевизны использования такая печь сущий подарок, так как недостатка в опилках в частном доме не бывает.
Полученная печь длительного горения получает тепло за счет сжигания пиролизных газов, образующихся при нагреве опилок. Сами опилки засыпаются в основной объем, а для того чтобы они не просыпались в топку, производится их трамбовка с помощью деревянного конуса. При запуске печи в топке разводится огонь, конус извлекается – через некоторое время агрегат начнет давать тепло.
