Собираем печь длительного горения или пиролизный котел по чертежам

Эффективная и экономичная система отопления без использования газа — на сегодняшний день такое вполне возможно для небольшого дома или дачи без высоких стартовых затрат. Возможность собрать пиролизный котел или печь длительного горения своими руками по чертежам с готовыми расчетами вполне реальна при наличии сварочного аппарата (желательно постоянного тока).

Почему пиролизные котлы и печи получили распространение, в чем секрет этого оборудования, какими процессами он отличается от обычного нагревательного котла для отопления?

Привычная схема котла для отопления, работающего на твердом топливе, построена на использовании открытого горения древесины или брикетов в топке с нагревом находящейся в колосниках воды или другого теплоносителя. Именно процесс открытого горения и делает КПД такого котла крайне низким — большая часть энергии в прямом смысле “вылетает в трубу” вместе с несгоревшими частицами древесины. Пример тому — паровоз, КПД которого в лучшем случае не превышает 15 %.

Пиролизный котел использует тот же принцип горения, только проходящего в два этапа, в разных топках, при иных физических условиях. Принцип известен очень давно, он вовсе не инновационный. В суровые военные времена множество фронтовых грузовиков использовали этот принцип для езды “на дровах” и на чем угодно вообще, чтобы сэкономить драгоценные нефтепродукты для боевой техники.

Вариант несколько проще — печь длительного горения своими руками тоже основана на использовании принципа ограничения подачи кислорода к топливу, но в ней нет камеры сгорания для выделившихся газов.

Такое решение больше подойдет для гаражей, мастерских, небольших дачных строений с одним помещением, где не требуется использовать систему отопления с теплоносителем.

Принцип работы и устройство пиролизного котла

В устройстве пиролизного нагревательного котла имеется:

• камера сгорания для твердого или брикетного топлива, в которой предусмотрено ограничение на подачу кислорода
• камера сгорания выделяющихся при бескислородном горении газов
• обходной путь для направления продуктов горения в дымоход
• колосники или емкость для теплоносителя, уходящего в систему отопления
• решетка между камерами сгорания, обеспечивающая переход пиролизных газов в камеру сгорания
• вытяжное оборудование, задача которого — удалить продукты сгорания из топок и обеспечить приток кислорода в газовую камеру сгорания.

Пиролизное оборудование работает на твердом топливе, в прямом смысле “выжимая” из него все. что можно за счет двойного процесса. В камере для дров, брикетов или угля происходит горение топлива, но при сильно ограниченном доступе кислорода. В результате образуются газы, которые в обычной топке просто уходят в дымоход вместе с отходами. При тлении без кислорода эти довольно тяжелые соединения опускаются вниз, проходят сквозь решетчатое днище топки и попадают в топку, где начинают гореть сами, давая очень высокую температуру и выделяя при этом минимум угарного газа. Таким образом, с дымом в трубу не вылетает часть топлива, которая не успела сгореть открытым огнем. Процесс длится гораздо дольше обычного горения дров или брикетов.

Очень важно в пиролизном процессе наличие искусственной тяги — пари отсутствии открытого горения естественная тяга не возникает, притока кислорода в камеру сгорания нет, и необходимо в верхней части котла (но не в топке для твердого топлива!) установить вытяжной вентилятор, а камеру сгорания оборудовать дверцей для пропуска воздуха с возможностью частично перекрывать отверстие. Для создания этих условий камеру сгорания отделяют от топки вертикальной стенкой, которая переходит в дымоход. За этой стенкой и располагается теплообменник для нагрева теплоносителя.

КПД и эффективность пиролизного котла

При благоприятных условиях собранный своими руками пиролизный котел способен выдать температуру в камере сгорания до 600 градусов, обеспечивая КПД до 80 %. Хотелось бы обратить внимание умельцев на такую деталь: при грамотном подходе можно добиться восстановительных реакций в углях топки, но это потребует дополнительного усложнения конструкции, а заявления некоторых изобретателей о КПД, якобы превышающем 100 %, совершенно безосновательны и противоречат базовым законам физики — закону сохранения энергии и Второму закону термодинамики! Скажем так: это невозможно по условию, если бы удалось создать систему с КПД в 100 %, это был бы уже вечный двигатель.

Не попадайтесь на рекламные трюки с предложениями купить котел с КПД 100 % — так не бывает! Наиболее эффективные котлы промышленного изготовления строятся по “схеме Беляева”, обеспечивающей максимум КПД при правильном подборе топлива и регулировке системы.

Чертежи пиролизного котла своими руками

Собрать пиролизный котел своими руками по чертежам  вполне реально — для этого потребуются основные материалы из металла и сварочный аппарат. Сложнее сделать правильные расчеты, поэтому следует воспользоваться либо услугами профессионала в области теплотехники, либо подставить данные в таблицу и использовать готовые чертежи, которые мы приводим в этой статье.

Чертежи пиролизного котла своими руками рассчитаны на сборку устройства без использования сложного оборудования, в домашней мастерской. Используя данные универсального расчета, можно получить детальные размеры для котла и привязать его к системе отопления небольшого дома.

Не забывайте, что для эффективной работы пиролизного котла потребуется тщательная просушка топлива! Без выполнения этого условия смысл в его сборке и установке пропадает!

Котел должен быть установлен только в нежилом, хорошо проветриваемом помещении на расстоянии не менее 30 сантиметров от стен и предметов мебели, только на основании из бетона и кирпича. Для предотвращения выпадения конденсата и засорения дымохода используют утепление негорючими материалами — например, минеральной ватой.

Сборка печи длительного горения своими руками

Собрать печь длительного горения своими руками проще, чем пиролизный котел. При желании ее можно оборудовать даже теплообменником для замыкания на водяной контур, но это дополнение не сделает устройство пригодным для отопления больших строений. Главное достоинство такой печи — способность долго извлекать тепло из одной закладки топлива и таким образом освобождать хозяев помещения от необходимости постоянно контролировать состояние отопления.

Для создания печи длительного горения своими руками потребуется либо металлическая бочка, либо отрезок металлической трубы диаметром не менее 70 сантиметров и длиной примерно в полтора метра. Необходимо подготовить лист стали, по размерам превышающий обводы трубы и бочки с торца — он пойдет на основание печи, потому может быть квадратным. Для создания печи из трубы придется найти лист потоньше — для крышки. Понадобится еще одна труба малого диаметра, длина которой на 20 сантиметров больше длины корпуса будущей печи. Позаботьтесь о трубе для дымохода длиной не менее полутора метров и о двух дверцах — в одну вы будете загружать топливо, через другую выгружать золу. Также потребуется решетка для колосника, пара отрезков швеллера для придавливания топлива, кирпичи или бетон для фундамента печи.

Порядок сборки печи длительного горения

Принцип работы печи длительного горения прост: придавленное грузом в закрытом пространстве топливо получает мало кислорода, а потому не горит, а тлеет, выделяя тепло гораздо дольше, чем при активном горении.

1. От верхней части бочки отрезают крышку.
2. Вырезают из стали круг, проходящий в бочку свободно.
3. К кругу приваривают отрезок трубы, а на обратной стороне сваркой закрепляют два швеллера для создания пресса.
4. В листе для крышки проделывают отверстие для трубы, приваренной к прессу.
5. В верхней четверти печи проделывают отверстие для дымохода, в нижней — два отверстия для люков.
6. При необходимости устанавливают решетку колосника на высоте примерно 20 сантиметров од днища печи.
7. Для упрощения загрузки топлива можно немного ограничить ход пресса, приварив внутри печи металлические уголки, но тогда время теплоотдачи от одной закладки топлива немного сократится.

Сваренный пресс с трубой и швеллерами будет придавливать топливо, не давая ему активно гореть, а при необходимости ускорить процесс или прочистить печь, открывают нижний лючок. Пресс вставляется в корпус печи, сверху все закрывается крышкой, устанавливается на фундамент и соединяется с дымоходом. Печь длительного горения из трубы или бочки готова. Некоторые умельцы встраивают в такую конструкцию контур теплообменника, но эффективность системы отопления от этого возрастает незначительно.