Устройство и изготовление пиролизных печей для дома своими руками

К числу основных достоинств пиролизных печей относят их способность отдавать большее количество тепловой энергии при сгорании меньшего объема топлива в сравнении с традиционными разновидностями печей. Принцип работы пиролизных агрегатов заключается в следующем: в топке устройства топливо сгорает при наличии минимально необходимого количества кислорода, что способствует выходу значительных объемов топливных газов, которые в процессе своего дальнейшего сгорания выделяют дополнительное тепло.

Достоинства и недостатки

Пиролизная технология генерации тепловой энергии позволяет создавать экологически чистые печи, которые во время работы не выделяют в окружающую среду дымовых газов и прочих продуктов химической реакции окисления вещества. Внутри пиролизного отопительного агрегата топливо сгорает полностью, в результате чего из дымовой трубы устройства выходят лишь углекислый газ и водяной пар.

К числу основных достоинств пиролизных печей относят следующее:

• высокий КПД – до 85%;
• возможность быстрого обогрева помещения;
• образование незначительного количества сажи и золы в ходе сгорания топлива;
• возможность регулирования потока генерируемой тепловой энергии в диапазоне от 30 до 100%;
• способность длительного горения одной закладки топлива в автономном режиме;
• значительная экономия горючих материалов.

Однако пиролизные источники тепловой энергии не лишены определенных недостатков, среди которых отмечают следующее:

• необходимость использования в качестве топлива только хорошо высушенной древесины; в противном случае произойдет быстрое засорение дымовых каналов;
• наличие специальных электрических приборов для создания тяги;
• весьма высокая стоимость оборудования в сравнении с традиционными разновидностями устройств.

Как устроена пиролизная печь

Реализовать принцип пиролизного горения позволяет особенное конструктивное исполнение отопительного агрегата. Основным отличием этой разновидности обогревательных приборов является присутствие двух камер сгорания, выполняющих следующие функции:

• в первую полость производят закладку топлива; в дальнейшем под воздействием высокой температуры здесь происходит отделение горючего газа от сухого остатка;
• во второй камере осуществляется сжигание принудительно подаваемого топливного газа при наличии вторичного воздуха, обеспечивающего эффективность процесса горения.

 

Необходимыми конструктивными элементами пиролизного обогревателя являются следующие составляющие:

• камеры газификации и дожига;
• колосниковая решетка;
• устройства первичной и вторичной подачи воздуха.

Рекомендуем ознакомиться с принципом работы пиролизной печи:

Какое топливо используется в подобных устройствах

Наиболее эффективного течения процесса пиролиза можно добиться, применяя для топки агрегата твердую древесину лиственных пород. Кроме поленьев, с несколько меньшей теплоотдачей в пиролизной печи могут быть использованы следующие разновидности топлива органического происхождения:

• кокс или уголь;
• торф;
• солома;
• щепки и стружка древесины;
• пеллеты и иные топливные гранулы или брикеты.

Эффективность выработки тепла пиролизной печью напрямую зависит от физических характеристик применяемого топлива. К примеру, если в топку загружают дрова, обладающие толстым слоем плотной коры, следует ожидать, что выход горючих продуктов во время пиролиза сократится в 1,5-2 раза в сравнении с ситуацией, когда применяется такая же древесина, но без коры. Негативный эффект также возможен при использовании дров, пораженных гнилостными микроорганизмами.

Важно учитывать размер применяемых для топки пиролизной печи поленьев. Крупные куски древесины способны обеспечить большую продолжительность течения процесса, однако в этом случае эффективность выработки тепловой энергии значительно снижается.

Необходимо обратить внимание на то, что для каждой разновидности органического топлива процесс пиролиза будет сопровождаться характерными особенностями. Поэтому при желании создать пиролизную печь своими руками необходимо адаптировать устройство под конкретную используемую в дальнейшем разновидность топлива.

Где установить

Монтаж пиролизной печи в том или ином помещении производится в наиболее удобном для этого месте. Не следует забывать о мерах безопасности. Подобное отопительное устройство должно располагаться вдали от легковоспламеняющихся предметов или материалов. Важно, чтобы вокруг агрегата присутствовало свободное пространство шириной не менее 500 мм. Рядом с источником тепла необходимо установить ящик с песком или огнетушитель. Эти меры позволяют предупредить возникновение пожара.

Для длительной работы пиролизной печи необходимо своевременно извлекать из ее нижней части скапливающиеся кокс и нагар. При использовании в качестве топлива нефтяных масел или мазута необходимо следить за тем, чтобы в них не попадала вода. В противном случае процесс сжигания топлива будет сопровождаться выбросом искр, что может вызвать возгорание.

При должном уходе и соблюдении необходимых требований безопасности пиролизная печь, выполненная своими руками, прослужит хозяину длительное время.

Изготовление металлического варианта

Для того чтобы обеспечить дачный домик или гараж надежным источником тепловой энергии, пиролизную печь можно сделать самостоятельно. Для этого потребуются лист металла соответствующих размеров и знание технологии изготовления.

Дачный вариант устройства может быть создан в упрощенном виде. В этом случае топочное пространство обустраивается выше камеры газогенерации, что позволяет создать естественную тягу и освобождает от необходимости использования дымососа. Печное устройство такой конструкции не подключается к системе отопления, в нем отсутствует функция контроля режима горения, однако подобный нагревательный прибор успешно справляется с возложенными на него задачами, обеспечив более экономный расход топлива в сравнении с традиционными печами.

В процессе изготовления пиролизного агрегата своими руками необходимо придерживаться определенной последовательности выполнения операций:

1. Для создания корпуса печи используется жаропрочная сталь. Лист металла размечается по предварительно подготовленным эскизам, разрезается на отдельные составляющие, после чего сваривается в единую конструкцию. В самой нижней части обустраивается сборник золы, над которым располагается топочная камера, изолирована от зольника чугунным колосником. Подача необходимого количества воздуха, обеспечивающего течение процесса пиролиза, регулируется положением дверцы зольника.
2. Над топочным отсеком обустраивается камера для сгорания пиролизного газа. Между ними устанавливается пластина из жаропрочной стали.
3. Дверцы устройства для сжигания топлива и зольника, выполненные из металла, усиливаются уголком.
4. Внутренние поверхности топочного пространства и газовой камеры должны быть обложены шамотным кирпичом, что позволяет защитить металл от быстрого прогорания, а также улучшить характеристики теплораспределения нагревательного прибора. Если пиролизная печь будет эксплуатироваться в жилом помещении, необходимо обложить кирпичом и ее внешнюю поверхность. Это убережет от ожогов при случайном прикосновении к корпусу отопительного прибора.
5. Дымовой канал должен иметь шибер, который позволит регулировать интенсивность тяги. Для изготовления дымохода используется металлопрокатное изделие, внешнюю поверхность которого также следует обложить шамотным кирпичом. Если не изолировать трубу подобным образом, перепады температур на ее внешней и внутренней поверхностях могут спровоцировать возникновение конденсата, который приведет к появлению коррозии и последующему разрушению металла.

Важные нюансы

В принципе, изготовить пиролизную печь простейшей конструкции своими руками несложно. Чтобы она служила максимально длительный срок, необходимо использовать качественные комплектующие и легированную сталь наивысшего сорта, толщина листа которой должна быть не менее 8 мм. В противном случае стены агрегата быстро прогорят.

Сварочные работы должен выполнять профессионал. Если у домашнего мастера отсутствуют подобные навыки, лучше обратиться за помощью к специалисту.

Необходимо упомянуть о еще одном важном моменте. Процесс нерегулируемого пиролиза по своей эффективности мало чем отличается от обычного горения топлива в топке традиционной печи. Следовательно, для достижения необходимой экономии горючих материалов и получения максимального выделения тепловой энергии процесс пиролиза следует контролировать с использованием специальных электронных устройств.

Кирпичный вариант

Многих домашних умельцев интересует вопрос о том, удастся ли создать пиролизную печь с применением огнеупорного кирпича в качестве основного строительного материала. Да, это возможно, однако реализация подобного весьма ответственного решения требует соблюдения определенных правил. Поговорим о них.

Прежде всего, следует отметить, что процесс создания пиролизной печи из кирпича должен начинаться с разработки проекта сооружения. Важно, чтобы он содержал в себе все необходимые расчеты. Если у домашнего мастера отсутствует опыт проведения подобных работ, дело следует доверить специалисту или же воспользоваться уже готовым проектным решением.

Корпус будущего нагревательного прибора выполняется с применением керамического кирпича. Для создания перегородок внутри конструкции используется шамотный материал. Разделяющие стенки между топкой и камерой сгорания газа должны быть выполнены из жаропрочной стали достаточной толщины. Не следует забывать об организации эффективных процессов тяги и подачи необходимого для течения реакции потока воздуха.

Одной из важнейших эксплуатационных характеристик является время горения топливного материала. Этот сугубо индивидуальный показатель зависит от конструктивных особенностей каждой конкретной печи. Знание такого значения позволит подкладывать в топку дрова или прессованные топливные брикеты своевременно, не прерывая процесс пиролиза.

После того как пиролизная печь из кирпича начала функционировать, необходимо определить эффективность ее работы. Сделать это абсолютно несложно.

Чтобы установить коэффициент полезного действия нагревательного прибора, необходимо исследовать запах газов, выходящих их дымовой трубы. Если продукты горения не содержат в себе окиси углерода, то можно смело утверждать, что КПД пиролизной печи находится на весьма высоком уровне.

Устройства промышленного изготовления

В подобных агрегатах в качестве топлива допускается использование древесины, обладающей влажностью до 55%. Такие отопительные приборы способны находиться до трех суток в режиме поддержания медленного горения, а также эксплуатироваться около 30 часов после всего лишь одной закладки необходимого количества топливного материала.

В ходе эксплуатации пиролизной печи, независимо от того, была ли она изготовлена своими руками или же промышленным способом, необходимо соблюдать правила пожарной безопасности. Игнорирование элементарных требований может обернуться потерей личного имущества, а в худших случаях – лишить жизни или нанести ущерб здоровью человека.

Не следует забывать о том, что монтаж пиролизной печи должен выполняться с таким расчетом, чтобы корпус нагревательного прибора располагался на расстоянии не менее 200 мм от ближайших стен. На этапе возведения агрегата необходимо позаботиться об организации эффективной вентиляции в топочном помещении.

Заключение

Подводя итог, следует отметить, что самодельные пиролизные печи не только сэкономят значительную часть денежных средств на этапе строительства, но и позволят практично расходовать топливные материалы, обеспечивая в отапливаемых помещениях комфортный температурный режим.