Пиролизная печь для отопления дома

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.

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.

Недостатки

• 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.

Конструкция и составные части

Перевозимые агрегаты строят из жаропрочной нержавейки. Устройство состоит из сушильного реактора, пиролизного реактора, камеры охлаждения твёрдых пиролизных продуктов и реактора, в котором охлаждается и конденсируется парогазовая смесь углеводородов.

Модули мобильного агрегата установлены на единую раму. В процессе утилизации отходы непрерывно двигаются сквозь реакторы по шнековым транспортёрам. Система подачи отходов работает от мотор-редуктора, движение передаётся зубчатой или цепной передачей. Сама установка перемещается на автоприцепе или грузовом шасси.

Компоненты простейших стационарных установок немного другие, но принцип работы тот же:

• реторта — ёмкость для отходов, устойчивая к нагреву;
• топочная камера — отсек, в котором проходит нагрев ТБО и сам пиролиз;
• теплообменник — устройство для охлаждения и конденсации газа до состояния жидкости.

Продвинутое оборудование оснащено сушильными камерами, измельчителями, датчиками температуры, концентрации веществ в выбросах и т.п.

Что такое печи с двойным дожигом. Устройство и преимущества

В настоящее время на рынке можно встретить огромное количество отопительных печей и каминов, при этом продавцы, расхваливая свой товар, расскажут Вам о большом количестве дополнительных функций, таких как длительное горение, подвод воздуха или даже — двойной дожиг. А что такое двойной дожиг? Какие преимущества он дает и так уж ли он необходим владельцу печи или камина? В данной статье мы постараемся ответить на все вопросы касающихся функции двойного дожига дымовых газов в современных печах и каминах.

Сам термин дожиг дымовых газов подразумевает, что догорают какие-то дымовые газы. Что это, и о каких газах речь? Возможно, для кого то будет неожиданностью, но при сгорании твердого топлива, например дров – горят газы! Да именно газы, образуются в процессе сгорания дров, и с участием содержащегося в воздухе кислорода обеспечивают пламя с выделением тепла.

Как работает печь с двойным дожигом

Так, что же из себя представляет печь с двойным дожигом, и как она обеспечивает этот дожиг дымовых газов? Прежде всего, особенностью таких печей является особая конструкция топки, в которой специальным образом происходит забор дополнительного воздуха, потоки которого распределяются по системе каналов, нагреваются и подаются в камеру сгорания.

Распределение потоков воздуха в печах каминах с двойным дожигом

Условно, по этапно, процесс двойного дожига можно описать так:

1. Дополнительный воздух поступает через отверстия забора воздуха
2. Проходя через каналы вдоль стенки топочной камеры воздух нагревается, в результате нагрева образуется давление
3. Предварительно нагретый воздух, через ряд отверстий в верхнем уровне камеры сгорания подается в топку печи
4. Смешиваясь с дымовыми газами, обеспечивает их более полное сгорание.

На приведенном ниже видео показан процесс двойного дожига в современных датских печах каминах Morso серии 7110. На данном видео ролике Вы можете увидеть подачу в камеру сгорания дополнительно подогретого воздуха через два ряда отверстий в топке данной печи.

Как отличить печь с двойным дожигом от обычной печи

Конечно, можно положится на слова продавца о наличии данной функции у понравившейся печи или камина. Однако не стоит забывать, что продавец прежде всего планирует заработать, продав Вам товар, пускай даже не самого высочайшего качества, пользоваться сам он им не намерен. По этому, не стоит покупать печь для своего дома абы где, а только в местах с хорошей репутаций, где продавцам можно доверять.

Визуально, наличие функции двойного дожига можно определить заглянув в топку печи. У печей с функцией длительного горения в верхней части топки можно увидеть ряд отверстий для подачи предварительно нагретого воздуха.

Ряд отверстий для подачи дополнительного воздуха в топку печи при двойном дожиге

Однако, следует учитывать, что некоторые недобросовестные производители, просто создают отверстия в топке печи, эмитируя наличие функции двойного дожига

Поэтому, прежде чем выбрать и купить печь камин, лучше обратить внимание на репутацию производителя

Преимущество печей с функцией длительное горение

Печи с функций длительное горение, несомненно имеют ряд преимуществ перед обычными печами:

• Красивое горение – печи с двойным дожигом, как правило обеспечивают более красивое сгорание. Пламя в такой печи более объемно, имеет завораживающую красивую форму.
• Эффективность печи – такие печи более эффективно используют топливо (дрова), которые сгорают практически полностью, оставляя минимум золы. Дополнительный воздух в топке печи, смешиваясь с дымовыми газами, обеспечивает их более полное сгорание. Так достигается максимальная высокая температура и теплоотдача камина.
• Сохранность дымохода. В печах с двойным дожигом образуется и попадает в дымоход минимальное количество сажи и копоти. В печах с обычным режимом горения напротив, образуется большое количество сажи, которая попадая в дымоход смешивается с влагой, образует агрессивную среду и приводит к его коррозии. Дымоход при использовании печей длительного горения будет служить более длительное время.
• Экологичность. Топливо в печах с двойным дожигом, сгорает практически полностью, с минимальными выбросами в атмосферу продуктов сгорания, и практически не загрязняют окружающую среду. Жители Российской Федерации не предают большого значения экологической безопасности, а к примеру в странах Евросоюза – установлены зоны контроля дымовых выбросов, где запрещено использовать печи без двойного дожига. И многие производители отказываются от производства старых моделей печей и каминов без двойного дожига.

Правила эксплуатации и обслуживания

Печи длительного горения удобны в использовании, поскольку топливо выгорает почти полностью. Сажа остается в маленьких количествах, соответственно, котел не требует постоянной чистки. Регулярный ремонт пиролизного котла представляет собой просто своевременное устранение различных неисправностей.

При изменении формы дверцы топки следует исправить ее или просто заменить. Если конструкция расходится по шву сварки, то необходимо прекратить эксплуатацию агрегата и срочно устранить неполадки. Использование неисправного пиролизного котла может быть опасно для его владельцев.

Плюсы и минусы газогенераторов

Агрегаты пиролизного горения отличаются высокой эффективностью и располагают массой конкурентных преимуществ:

• высокая производительность – КПД до 95%,
• экологичность – минимальный уровень дыма, отсутствие сажи,
• комфортное обслуживание – загружают топливо 1-2 раза в сутки в зависимости от модели, нет необходимости постоянного контроля подачи горючего,
• вариативность топлива – пиролизы способны работать на любом твердом горючем ресурсе. Это могут быть различные материалы, включая торф, пеллеты, древесину, уголь. Также в ход идут опилки, шелуха, картон и другие виды производственных отходов.

Еще одним плюсом в копилку отмечают доступность самостоятельной сборки и монтажа заводской модели газогенератора и возможность изготовления пиролизной печи своими руками.

Основным недостатком агрегатов длительного горения считается высокая стоимость изделия. В зависимости от мощности модели реализуются в диапазоне от 30 и до 100 тыс. рублей и более. Поэтому многих привлекает идея самостоятельного изготовления пиролизной печи для дома из недорогих материалов.

Среди минусов эксплуатации пиролизных устройств также отмечают требования к качеству топлива. Дрова необходимо хранить в надлежащих условиях, чтобы обеспечить оптимальный уровень влажность. Иначе снижается эффективность работы агрегата, так как наличие влажных паров негативно отражается на процессе переработки газов.

Как изготовить металлическую пиролизную печь своими руками

Как известно, все металлические пиролизные печи являются весьма мобильными и их можно перемещать в пространстве. Поэтому многие выбирают именно такой тип печек.

На сегодняшний день представлено большое количество схем по их изготовлению, поэтому, создание собственного высокоэффективного отопительного агрегата уже не представляется проблематичным.

При проектировании самодельной пиролизной печи необходимо учитывать то, что процесс пиролиза не является регулируемым, поэтому стоит уделить должное внимание выбору материалов: они должны быть достаточно высокого качества. При правильно подобранных материалах, пиролизный котел, изготовленный собственными руками, может служить своим хозяевам достаточно долго

При правильно подобранных материалах, пиролизный котел, изготовленный собственными руками, может служить своим хозяевам достаточно долго.

Изготавливают металлическую печь из прочных и качественных стальных листов, обычно в печи формируют 2 стенки. Между ними пространство заполнено водой или песком.

Вентилятор наддува является обязательным компонентом печки, в которой газовая камера расположена снизу, и обеспечивает такой элемент подачу этих газов вниз, где происходит процесс дожига газового остатка. Также, не менее популярными являются пиролизные печи из газовых баллонов.

Что понадобится для изготовления

Изготовить пиролизную печь можно из подручных материалов, не прибегая к закупке дорогостоящих элементов. Для создания пиролизной печи необходим основной набор инструментов, а также главные составляющие самой печи.

Среди них:

• Дрель.
• Металл толщиной 4-7 мм.
• Вентилятор.
• Датчик.
• Сварочный аппарат и электроды.
• Болгарка, шлифовальные и отрезные круги.
• Огнеупорный кирпич (для кирпичных котлов длительного горения).
• Колосники.
• Трубы различных сечений (прямоугольные и круглые).
• Стальная полоска.
• Две небольшие дверки.

Необходимые расчеты

В процессе создания эффективной пиролизной печи одним из главных пунктов является качественно составленный чертеж и схема будущей конструкции.

С этой целью необходимо заранее определить желаемый размер агрегата, форму корпуса, а также варианты расположения камер. Также, нужно рассчитать необходимую мощность прибора.

Для этого существуют различные формулы, по которым можно определить его эффективность.

В первую очередь стоит определить количество энергии, необходимой для обогрева всего помещения.

Далее, выбирают нужное топливо и определяют объем топливной закладки.

Рассчитывают данную величину по формуле: М = количество тепла / (15,5*0,8*0,5) (учитывая, что полностью топливо сгорает только на 80%, а КПД самодельной печи равен примерно 50%). Далее рассчитывается необходимый объем сгорания твердого топлива.

Подготовительные действия на месте

Обычно сборка самой печи происходит уже на том месте, где в дальнейшем она будет стоять

Поэтому, важно хорошо подготовить место установки

Сама печка должна располагаться как минимум на 0,8 м от каждой ближайшей стены. На месте ее установки выкладывают основание из кирпичей или иного негорючего материала, такого как лист железа, толщиной около 0,15 см. К тому же, площадь этой основы стоит выбирать так, чтобы она была на порядок больше, чем сама печка.

Процесс изготовления

Для изготовления пиролизной печи, в первую очередь, надо сделать специальные металлические заготовки. Сваривая все детали, получают каркас печки.

После этого изготавливаются ее стенки, в которых проделываются специальные отверстия для топки и зольное отверстие.

Также, в одной из боковых стенок необходимо сделать просвет, который будет выступать поддувалом с заслонкой. Он изготавливается из трубы с круглым поперечным сечением и его диаметр составляет 5-6 см.

Для подключения печи к дымоходу в отверстие крышки необходимо приделать отвод диаметром около 11-12 см, к которому присоединяется боров – заслонка, которая задерживает выход газов из камеры дожигания, обеспечивая их сгорание в полном объеме.

Изготовление пиролизных печей

Решая, как смастерить пиролизную печь своими руками, необходимо учитывать площадь и тип обслуживаемого пространства. Работы выполняются на основе чертежей, для создания которых необходимо определить размеры и форму корпуса, уточнить тип расположения отсека для закладки твердого топлива и камеры дожигания газов.

Материалы и инструменты

Для изготовления металлической установки пиролизного горения следует собрать следующий набор подсобных материалов и инструментов:

• стальные листы толщиной в 3-4 мм марки Ст20;
• уголки стальные 50 мм – 4 шт;
• труба d50;
• арматурные элементы;
• трубы для дымохода d120;
• кирпичи – 15 шт;
• электросварочный аппарат плюс электроды;
• электродрель, болгарка;
• молоток, строительный уровень, рулетка, маркер.

Для изготовления металлической установки пиролизного горения следует не забыть про болгарку При выборе материалов для самостоятельного изготовления газогенератора стоить отдать предпочтение качественным и надежным ресурсам, от этого зависит эффективность устройства и безопасность эксплуатации.

Чертежи и расчеты

Чертеж изделия можно сделать самостоятельно, взяв за основу изображение выбранного агрегата. Далее, учитывая особенности устройства, проводят расчет необходимой мощности. Для этого сначала определяют требуемую мощность установки в режиме пламенного горения, далее вычисляют параметры при режиме газогенерации.

Далее рассчитывают объем топливной закладки, который необходим для обеспечения необходимой мощности. Для этого вычисляют массу топлива, учитывая, что ресурс сгорает только на 80%. При этом стоит помнить, что КПД самодельного очага пиролизного действия в среднем равен 50%.

В конце рассчитывают объем топки с учетом того, что коэффициент загрузки не должен превышать стандартное для этой отрасли значение 0,63.

Выбор и подготовка места

Выбирая место установки печной конструкции, следует учитывать, что пространство вокруг любого очага должно соответствовать требованиям пожарной безопасности:

• оформляется площадка-основа в виде платформы с ровной поверхностью из негорючих материалов;
• габариты основания должны быть больше, чем параметры возводимой конструкции;
• между агрегатом и стенами помещения выдерживается расстояние не менее 80 см;
• поверхности стен покрывают жаропрочными облицовочными материалами.

Для обеспечения безопасной эксплуатации поверхность пола не менее 1,2 м перед отопительным агрегатом укрепляется негорючим покрытием.

Изготовление и установка

Работы выполняются в следующем порядке:

1. В начальном этапе делают необходимые заготовки в виде элементов для вертикальных стоек. Далее по ширине установки отмеряют горизонтальные компоненты, после чего детали каркаса сваривают. При изготовлении стенок в передней панели проделывают отверстия для топки и зольника, оснащают их крепежными элементами для установки навесных дверок. Для монтажа колосниковой решетки и поддона с перфорацией, разделяющей топочный отсек от камеры дожига, к внутренней поверхности крепят уголки.
2. В боковую стенку необходимо врезать поддувало с заслонкой. Для этого из короткого отрезка трубы заготавливают поддувало, просверлив отверстие для оси заслонки. Из арматуры делают ось заслонки, к которой приваривают стальной диск, параметры которого соответствуют внутреннему диаметру поддувала.
3. Начиная с днища, сваривают детали корпуса, далее укладывают колосниковую решетку с элементом перегородки. После чего приваривают крышку.
4. В отверстие крышки вваривают отвод с углом поворота 90° для подключения корпуса к дымоходу. К отводу присоединяют боров – горизонтальный участок длиной 1 м. Он нужен для того, чтобы задерживать выход газов из камеры дожигания.

Пример изготовления пиролизной печи своими руками Шиберную заслонку, которая устанавливается в конце горизонтального участка, выполняют по тому же принципу, что и заслонку поддувала. Но в этом случае диаметр шибера должен быть меньше внутреннего диаметра трубы, также на диске вырезается сектор в ¼ основы.

Электрические камины

Говоря об отсутствии дымохода, многие часто подразумевают отсутствие любой трубы как таковой. До недавнего времени считалось, что печи без дымохода являются несбыточной мечтой. Сегодня существует как минимум три способа воплощения этой мечты в жизнь:

1. электрокамины;
2. биокамины;
3. кафельные печи.

Самый популярный – это использование электрокаминов. Такой вариант подойдет для дачи, так как рассчитывать на большую отапливаемую площадь не приходится, а с отоплением небольшого домика электричество справится. Отопительным элементом в такой печи является нихромовая спираль, которая помещена в изолированный корпус. Эффект отдачи тепла такими печами усиливается за счет обустройства конвекционных каналов, в которых воздух эффективно нагревается и поступает в комнату.

Электрический вариант камина

Электрические камины не нуждаются в обустройстве дымоходов, за исключением муляжа при создании определенного стиля. Они имитируют пламя, используя для этого самые различные технологии. Пламя на основе работы парогенератора – это настоящее чудо, так как любоваться им приятно, а трехмерное изображение передает всю магическую силу живого огня. Электрические камины или калориферы являются единственным возможным источников тепла для гаража. Даже установка обычной печи, работающей на твердом топливе, затруднительна, так как она занимает драгоценное место.

Полезно знать: Как строится кирпичная печь барбекю, пошаговая методика для новичков

Электрические печи и камины, благодаря простому монтажу, завоевали популярность у хозяев квартир. Широкие полномочия, которые получает дизайнер при отделке комнаты, становятся еще масштабнее за счет различных вариантов компоновки или отделки камина.

Плюсы и минусы

Исходя из особенностей функционала, пиролизные печи для отопления дома обладают множеством преимуществ, однако и минусы у них тоже имеются. Рассмотрим подробнее, на чем базируется принцип работы пиролизной печи.

Преимущества:

• Экономия. Топливо сгорает дольше и качественнее, поэтому отопительное устройство, работающее на принципе пиролиза, требует меньшего расхода топливных материалов, чем обычная печка.
• Экология. Пиролизные печи не приносят вреда окружающей среде, потому что практически не выделяют вредных канцерогенов и других химических веществ. В выходящих из дымохода продуктах сгорания содержится совсем небольшой процент CO.
• Быстрый нагрев. Из-за отсутствия кислорода процесс горения начинает осуществляться достаточно быстро.
• КПД. Высокая температура долго держится в автономном режиме благодаря массивному объему топливника. Коэффициент полезного действия в правильно сконструированной пиролизной печи может достигать 85%.
• Мощность. Диапазон интервала тепловой мощности может варьироваться в пределах от 5 до 100%.
• Возможности. Позволяет подключать практически любой контур. Можно использовать не только для отопления, но и для отбора горячей воды, а также устанавливать контуры с естественной и принудительной циркуляцией.
• Топливо. Даже несмотря на то, что рекомендуется использовать не менее 70% древесины от общей массы топливных материалов, можно сжигать практически любые отходы, начиная от резины и строительного мусора, заканчивая полимерными пластмассами.
• Простота в эксплуатации. Работа печи нуждается в минимальном контроле человека, достаточно раз в сутки загружать топливо и раз в несколько дней выгружать золу.
• Сажа. Вырабатывается в минимальных количествах, из-за того что топливо перерабатывает материал несколько раз. Можно не переживать о загрязнениях и необходимости постоянной чистки дымохода.

Принцип работы пиролизной печи Недостатки:

• Цена. Несмотря на последующую экономию в расходе топлива, покупка такого агрегата обойдется в кругленькую сумму, поэтому намного выгоднее обойдется пиролизная печь своими руками.
• Массивность. У таких печей довольно крупные габариты по сравнению с другими отопительными конструкциями, поэтому для маленького помещения агрегат не подойдет. К тому же не следует забывать о площадке для хранения топлива.
• Запахи. Даже с учетом отсутствия вредных веществ, запахи при сжигании отходов будут присутствовать, поэтому нужно предусмотреть хорошую систему вентиляции.
• Электричество. Для осуществления корректной работы вентилятора необходимо беспрерывное энергоснабжение. Если устанавливается пиролизная печь для бани или другого нежилого помещения, нужно предусмотреть доступ для подключения к сети.
• Конденсат. На выходе отходящие газы имеют довольно низкую температуру, поэтому в дымоходе и выходном канале будет скапливаться конденсат. В конструкции должен быть предусмотрен накопитель, а выходная труба с дымоходом должна быть большого размера с утеплением снаружи помещения, иначе при морозах конденсат может застывать.
• Влажность. Топливо для печи должно быть сухим, иначе процесс пиролиза не будет осуществляться. Под тепловым воздействием влага будет испаряться и разбавлять пиролизные газы.

Примерная схема пиролизной печи

Основные характеристики пиролизных котлов

Основными чертами котлов, работающих на технологии пиролиза являются следующие:

1. Возможность изготовления из недорогих конструкционных материалов.
2. Длительное время одного цикла пиролиза, достигающего около 30 часов,
3. Полная взрыво и пожаро-безопасность.
4. Простота конструкции, доступная для самостоятельного изготовления.
5. Широкий спектр используемого древесного топлива (от классических дров до пеллет).
6. Высокая экологичность котлов, низкое количество продуктов сгорания.

Как часть нужно подкидывать дровишки?

В обычную печь вам придется загружать топливо минимум через каждые два часа. Причиной этому является большая интенсивность горения топлива в печах такой конструкции. Большая часть тепла при этом в прямом смысле «вылетает в трубу». КПД таких котлов минимален, кроме того, в нем остается много остатков, которые приходится регулярно выгребать.

А вот если ограничить приток кислорода, то период горения значительно увеличивается. При этом тепло выделяется не только при самом процессе тления-пиролиза, но и от сгорания выделившихся газов. Вследствие этого время работы от одной загрузки может увеличиваться до суток и более.

Принцип работы пиролизной печи

https://pirolizeco.ru

Печь для пиролиза состоит из корпуса. Внутри установлена встроенная топка. В нее закладывается древесина или иное сырье для переработки. Когда отсек топки закрыт, воздух внутрь не поступает. Элементы конструкции герметичны – дверь печи закрывается вплотную. В установке работает вентилирующая система для приточно-вытяжных функций.

В условиях пиролиза топливо сгорает медленно. После закладки сырья в отсек оно поджигается. Понадобится время, чтобы разгорелся материал. Затем доступ кислорода перекрывается. Из-за нехватки воздуха горение замедляется, а дрова обугливаются.

В процессе выделяется мощная тепловая энергия. Эффект обусловлен тем, что при низкой концентрации кислорода материал горит медленно. Результатом процесса становится кокс, зола и газ. Горячий газ внутри котла взаимодействует с воздухом и горит при высокой температуре. Эта реакция сопровождается выделением тепла.

Пиролизная установка работает в два этапа:

1. Вначале сгорает материал, отправленный в отсек. На этом этапе доступ кислорода заблокирован. Выделяется горючая газовая смесь.
2. На второй стадии сгорает смесь выделенного газа с воздухом.

Двухэтапный принцип действия применяют в самодельных пиролизных печах с дожигом газов:

• «Буржуйках»;
• Дровяных печах;
• Генераторах твердотопливного типа.

Внимание! Пиролизные установки представлены разнообразными моделями. Они отличаются между собой конструкцией второго блока

Есть модификации с дополнительной вентиляцией. А другие варианты работают на естественной тяге. Механизм отвода дыма оснащен заслонками, герметизирующими печь.

Отработанные материалы выгружает вращающаяся реторта. Это изделие круглой формы, опускающееся на опору печи.