Пиролизный котел для теплицы своими руками

Изготовление пиролизного котла своими руками: чертежи и принцип работы

Говорят, что все новинки – это хорошо забытое старое. Не является исключением и создание отопительный систем на базе пиролизного горения. Первые заводы, использующие технологию пиролиза были построены еще в 70-е годы позапрошлого 19-го века.

Самодельный пиролизный котел

До сих пор эта технология широко применяется и у нас и за рубежом для переработки нефти. Собственно «пиролиз» — это процесс химического разложения органики под действием высокой температуры. В устройствах, использующих твердое органическое топливо (как правило, дрова) твердая часть и выделяющиеся из него при температурном разложении газы сгорают отдельно, что существенно повышает эффективность таких котлов.

Несмотря на сложное название и мудреное описание процесса вы вполне можете построить пиролизный котел своими руками, для этого вам потребуется листовая сталь, сварочный аппарат и чертежи, которые вы можете взять на нашем сайте.

Суть процесса пиролиза

В пиролизных котлах на твердом топливе используются такие типы органики, которые при температурном разложении дают большой выход летучих горючих веществ. Такие котлы работают не только на дровах (и всех видах топлива из древесины, таких как пеллеты или топливные брикеты), но и на угле, вплоть до коксующихся марок, температура горения которых достигает очень больших значений!

Топливо в пиролизных котлах размещается на колоснике. После поджига загруженной партии топлива, закрывается плотная дверка и начинает работать дымосос. Вследствие этого в камере сгорания поднимается высокая, до 800 градусов температура, однако в ней отсутствует кислород из воздуха для обычного интенсивного горения. Вместо этого органическое топливо тлеет и обугливается, при этом выделяются летучие газы, преимущественно углеводороды.

Под действием конвекции летучие горючие газ поступают в подколосниковое пространство. Вместе с ними мигрирует и азот, находящийся в первично имеющемся воздухе в топке. Под решеткой колосника к смеси газов подмешивается кислород из вторичного контура подачи воздуха. Получившая смесь уже имеет способность к сгоранию. Она сгорает, выполняя полезную функцию (например, нагревая воду в теплообменнике), а кроме того выделившееся тепло поступает обратно к органическому топливу и поддерживает процесс тления.

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.

Процесс изготовления пиролизного котла своими руками

Сразу отметим, что пиролизные котлы можно использовать не только для отопления. Но и для прямого обогрева небольших помещений, например сарая с живностью или гаража.

Нюансы с топливом

Приятная новость для владельцев автомобилей: ваш котел можно будет «кормить» не только дровами, но и отработанным машинным маслом. Цена такого топлива просто смехотворная, а в пиролизном котле он будет гореть не хуже, чем обычные дрова. Но есть нюанс: котел, «питающийся» отработкой должен иметь специальную конструкцию.

Схема пиролизного котла на отработке

Создать такой котел очень просто. В нем имеется две емкости: нижняя, в которую загружается топливо и где собственно и проходит процесс пиролиза и верхнюю воздушную камеру.

Простейшая пиролизная печь на отработке

В нижнюю часть вваривается труба с толстыми стенками, в которой проделываются отверстия. Собственно в этой трубе и происходит дожигание паров из «отработки».

Схема пиролизной печи

В верхней воздушной камере монтируются перегородки, которые направляют горячий воздух по извилистому маршруту, этим достигается повышенная отдача тепла от верхней камеры в помещение.

Подробное описание конструкции пиролизного котла

Через приваренный к верхней камере дымоход продукты сгорания удаляются в атмосферу.

Такую печь можно несколько усовершенствовать. Для этого рядом с нижней емкостью монтируется дозаправочный бак, соединенные с ней трубой. Дозаправка происходит по принципу сообщающихся сосудов.

Но, обратите внимание, в такую печку категорически не допускается попадание воды. Ее нельзя размещать в месте, где возможно выпадение атмосферных осадков. При попадании воды тлеющее масло вспенивается и резко расширяется в объеме. Это может привести даже к разрывк окнструкции.

Также при создании такой печи обратите внимание, что высота дымохода должна составлять не менее двух метров.

Если вы оснастите верхнюю камеру такой печи водяной рубашкой, то она вполне может нагревать проходящий через нее поток воды. Также верхний бак может нагревать и проходящий воздух.

промышленные пиролизные котлы

Пиролизный котел для древесных отходов

Возможно, у вас на участке накопилось много древесных отходов: щепок, опилок, стружки. Для того, чтобы эффективно сжигать такой «мусор» можно построить специальный котел. Такое устройство также станет незаменимым помощником в деревообрабатывающих цехах.

самодельный пиролизный котел из бочки

Для создания такой печи тратится минимум материалов и а ее конструкция чрезвычайно проста.

Запасемся следующими материалами:

1. Металлическая бочка емкостью в 200 литров, у которой нужно вырезать верхнюю крышку.
2. Крышка с бортиком, точно подходящая к горловине бочки.
3. Круглый поршень с сечением, чуть меньшим внутреннего сечения бочки. Его нужно изготовить из массивной заготовки или искусственно утяжелить.
4. Труба с сечением 10 сантиметров и длиной, сантиметров на 20 больше, чем высота бочки.
5. Дымоходная труба с сечением около 10 сантиметров и длиной не менее 40 сантиметров.

В плотно подогнанной по размеру наружной крышке вырезается отверстие с сечением, чуть большим, чем у трубы, обозначенной в п «4», она же – «воздуховодная труба». Дымоходная труба вваривается в верхнюю часть боковой поверхности бочки.

Схема пиролизного котла из бочки

Воздуховодная труба плотно приваривается к поршню. На верхнем торце воздуховодной трубы размещают подвижную заслонку, регулирующую объем подаваемого воздуха. К нижней части поршня привариваем ребра, которые будут утрамбовывать топливную массу.

подгонка верхней крышки

Закладываем в бочку любое сухое древесное топливо. Грузить можно все, что угодно, вплоть до бумаги и шишек. Стоит отметить, что сухость исходного топлива очень критична для пиролизных котлов. Наполняем бочку на 2\3 ее высоты. Сверху на дрова укладываем щепки или бумагу и поджигаем их. Не возбраняется плеснуть несколько капель бензина. После того, как топливо загорелось – вставляем поршень с воздуховодной трубой, закрываем бочку верхней крышкой. Топливо будет постепенно прогорать и под собственным весом поршень будет опускаться.

По тяжестью поршня и без достаточного доступа кислорода топливо в бочке будет медленно тлеть. Выделяемый при пиролизе газ будет проникать в верхнюю часть бочки, где также будет сгорать. Наиболее будет нагреваться как раз верхняя часть бочки, в этой части температура воздуха может достигать 900 градусов. Такая температура полностью выжигает даже сажу.

внешний вид поршня и воздуховода

При хорошей регулировке и сухом топливе такая пиролизная печка может непрерывно работать на одной закладке до 30 часов.

Горизонтальная версия пиролизного котла

200-литровую металлическую бочку можно превратить и в горизонтальный котел. Как и вертикальном варианте – в такой печи будут присутствовать камера тления и камера дожига выделяющихся газов.

горизонтальная пиролизная печь

В принципе, такой котел можно приобрести и в уже готовом виде. Современная промышленность предлагает массу вариантов таких устройств на любой вкус и кошелек.

промышленная пиролизная печь

Дополнительное оснащение пиролизных котлов

Помимо нагрева окружающего воздуха пиролизные котлы могут выполнять и много другой полезной работы. Прежде всего, конечно, они могут подключаться к системам отопления с воздушным или жидким теплоносителем.

пиролизный котел с конвекцией

Так, большой популярностью пользуются конвекционные печи. В них применяется принцип конвекции воздуха. Для этого на котле размещаются специальные изогнутые воздуховоды. Их нижние патрубки забирают холодный воздух, а через верхние патрубки выходит уже горячий.

самодельный пиролизный котел с конвекцией

Ну и конечно же, никто вам не мешает оборудовать любой котел трубопроводом-теплообменником, который будет нагревать воду для системы теплоснабжения или для система горячего бытового водоснабжения.

И в заключении можете посмотреть краткий видеоурок, описывающий изготовление и эксплуатацию пиролизного котла.

Видео: Пиролизный котел своими руками

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Источник статьи: http://kamin-expert.ru/kotlyi/kotel-piroliznyiy-svoimi-rukami.html

Как сделать котёл для отопления теплицы своими руками?

Добавить в избранное

При выборе отопительного котла для домашней теплицы необходимо детально проработать информацию о типах оборудования, их эксплуатационных особенностях, стоимости. Это нужно для того, чтобы при последующей эксплуатации дорогостоящей теплотехники она окупилась в наикратчайшие сроки. Подробнее о котлах для теплицы и их установке далее в статье.

Как выбрать лучший котёл?

При выборе котла, с помощью которого планируется обогревать теплицу, необходимо учитывать метраж и кубатуру помещения, а также материальные расходы, связанные с покупкой, установкой и т. д. Предпочтительным является оборудование, в котором применяется технология длительного горения — при этом в сутки производят две закладки топлива.

Однако стоимость таких котлов высока. Чем больше площадь обогреваемого помещения, тем скорее наступит срок окупаемости. В маленьких теплицах (порядка 20 кв. м) срок окупаемости технического оборудования может продлиться до 10 лет. В этих обстоятельствах рекомендуют устанавливать твердотопливные или газовые устройства, которые для большей эффективности оснащают системой перекачки воды по трубам, что позволит равномерно прогревать помещение.

Электрический котёл не отличается экономичностью, потребляя большое количество электроэнергии. При его использовании прогревается верхняя часть тепличного помещения, а нижняя часть не получает обогрев в полной мере, что вызывает промерзание растений. Комбинированные модели длительного горения являются промышленными, работают на газе, жидком топливе.

Стоимость такого оборудования высока и экономически обоснована для теплиц большой кубатуры при выращивании растений, крайне требовательных к изменению температурного режима (земляника, малина, баклажаны). Пиролизный твердотопливный котёл длительного горения имеет высокую теплоотдачу, экономичен и при этом высокопроизводителен.

Однако он высокогабаритный: из-за большой теплоотдачи растения необходимо высаживать на расстоянии свыше полуметра от котла. Следовательно, его нельзя устанавливать в маленьких теплицах. На случай непредвиденных обстоятельств на помощь придут дровяная стационарная печь или мобильный пеллетный котёл, который при необходимости топится любым твёрдым топливом (дрова, початки кукурузы и др.).

Способы отопления теплицы

Для поддержания температурного режима применимы следующие типы обогрева:

• паровой, водяной;
• воздушный;
• газовый;
• электрический;
• печной.

Воздушный

Воздушный обогрев осуществляется двумя способами:

• нагреваемый воздух берётся из внешней окружающей среды и нагревается в приточной системе вентиляции;
• при помощи газовых конвекторов или печей с обдувом идёт нагревание внутреннего объёма воздуха.

Водяной

Водяное отопление — самый популярный вид обогрева в зимний период. Обладая уникальными физико-химическими свойствами, вода является теплоносителем для большинства отопительных систем. Агрегаты, к которым присоединяются теплоносительные водяные системы, могут работать на любом виде топлива. При этом возможно оснащать печи водяным контуром, и, следовательно, система функционирует по всем принципам водяного отопления.

Виды котлов

Ниже приводится более детальное описание различных устройств.

Газовые

Работает с использованием сжиженного или природного газа, при этом используется вода любого качества. Котёл устанавливается в теплице на свободном месте. Аппарат включает в себя теплообменник, атмосферную горелку, насос, расширитель (бак), предохранительный клапан. Работающий котёл нагревает воду в теплообменнике и с помощью насоса подаёт в контур системы. Дым отводится и удаляется через дымоход или трубу.

Регистр — отопительное оборудование, состоящее из гладкостенных труб, cсоединённых между собой с помощью сварки. Обычно трубки расположены в горизонтальном направлении и закреплены между собой вертикальными перемычками, через которые также движется теплоноситель. Зачастую регистры монтируют в отопительных системах, предназначенных для технических, промышленных помещений.

Алгоритм подсоединения регистра к основному агрегату:

1. Понять, где расположен вход-выход горячей и холодной воды в водяном контуре.
2. В торцевых частях регистра высверливают отверстия под муфты с резьбой, которые являются основой для фитингов, соединяющих теплообменник с водяным контуром.
3. С помощью сварочного аппарата закрепляется воздухоотводчик (от подачи — на противоположной стороне). Оптимальное место крепления клапана — верхняя часть.
4. Учитывая большую массу регистра, следует предусмотреть надёжную систему креплений. При напольном размещении — это устойчивые ножки и дополнительная фиксация к стене.
5. Между регистром и окружающими его стенами или предметами выдерживают расстояние не менее 25 см.

• Плюсы обогрева теплицы с применением газового котла:
• простота обслуживания;
• очень быстрый разогрев и равномерное распределение тёплого воздуха внутри тепличного помещения.

• Недостатки:
• Поскольку установка вышеописанного оборудования целесообразна в теплицах большого объёма, цена системы будет высокой.
• Требуется согласование на подключение оборудования и подводку газа, что также сопряжено с достаточными материальными тратами.

Твердотопливные или пиролизные

Пиролиз — это химический процесс, протекающий при высоких температурах и низком содержании кислорода в камере горения, при котором выделяется избыточная тепловая энергия. В твердотопливных пиролизных котлах происходит сжигание древесины (или иного твёрдого топлива) с выделением пиролизного газа и образование угольных остатков. В котлах такого типа образованный газ впоследствии сжигается. В процессе горения углерод окисляется не до СО², а до СО (угарный газ).

Перечень видов топлива для пиролизных котлов:

• дрова
• брикеты;
• опилки, измельчённые ветки;
• пеллеты;
• кокс;
• уголь;
• торф.

Древесина наиболее предпочтительна, так как процесс идёт с максимальным выделением пиролизного газа. Можно использовать комбинацию дров с опилками, ветками и пеллетами. Осуществлять топку опилками или мелко-нарубленными ветками не стоит, так как котёл не будет работать или же КПД будет крайне низкий.

Последовательность процессов эксплуатации твердотопливного (дровяного) котла пиролизного типа:

1. На решётку колосников загружают дрова.
2. После поджига топлива плотно закрывают дверь и открывают дымосос.
3. В верхнюю камеру начинает поступать воздух благодаря разнице давления.
4. Образовавшийся пиролизный газ опускается в нижнюю топку, в которой он сгорает.
5. По прошествии отрезка времени воздушная циркуляция стабилизируется, горение в топках проходит равномерно. Необходимо осуществлять контроль устойчивости процессов, происходящих в верхней и нижней топках, своевременно удалять золу из нижней камеры.
6. В процессе сгорания верхнего слоя топлива воронкообразный распределитель опускается, тем самым осуществляя подачу воздуха для перманентного горения.
7. Газы, образованные в процессе горения, отводятся через дымоход.

• Преимущества:
• КПД достигает 90%;
• длительный интервал между загрузками топлива (до нескольких суток);
• горение постоянно, следовательно, и температура теплоносителя стабильная;
• комфортность в обслуживании оборудования.

• Недостатки:
• немалые габариты. Высота пиролизной печи превышает высоту обычной, на дровах;
• загружаемое топливо должно быть полностью сухим;
• в процессе горения выделяется угарный газ — необходимо тщательно следить за датчиками уровня СО;
• высокая стоимость.

Электрические

Электрические котлы в маленьких теплицах подключают к сети 220 В. Для тепличных помещений больших площадей — от 100 кв. м и выше, проектом предусматриваются трёхфазные высокомощные агрегаты, которые запитываются от сети 380 В. К электрокотлу обычно присоединяют оснастку (трубы, радиаторы и т. д.), чтобы была возможность дополнительного водяного и электрического отопления всего объёма теплицы.

• К несомненным преимуществам такого типа систем относят следующие:
• простота монтажа, эксплуатации и обслуживания;
• экологичность (нет отходов процесса горения, а также шума при работе);
• небольшие размеры;
• надёжность.

• К недостаткам можно причислить такие факторы:
• высокая стоимость энергоносителя;
• требуется постоянная мощность электросетей.

Дизельные

Дизельные котлы для поддержания температурного режима внутри теплицы используются редко. Это обусловлено тем, что помимо больших габаритов самого агрегата необходимо предусмотреть дополнительное месторасположение для топливного резервуара. Кроме того, понадобится дополнительная оснастка конвекторами и (или) трубопроводом.

• Несомненными преимуществами являются:
• высокий КПД;
• автоматическая подача топлива;
• относительно невысокая цена котла.

• Недостатки:
• высокая стоимость топлива;
• большие габариты;
• шум при работе, агрегат распространяет устойчивый специфический запах;
• необходимость установки дымохода;
• пожароопасность.

Устройства на отработанном масле

Установка теплогенератора, который работает с использованием любого доступного отработанного масла (машинное, пиролизное, животные и растительные масла, сырая нефть, керосин и др.), позволяет обогревать помещение при помощи горячего воздуха. Печь такого принципа работы также устанавливают в качестве дополнительного источника тепла при уже существующем. Указанный тип устройств при самостоятельной эксплуатации требует установки дымохода и топливного резервуара, что не является затратным мероприятием.

• Плюсы:
• низкая стоимость топливного сырья. Устройства на «отработке» особо выгодны тем, у кого есть постоянный доступ к топливному ресурсу (пиццерии, рестораны фаст-фуда, СТО);
• быстрый обогрев помещения благодаря высокой теплоотдаче;
• невысокая стоимость ремкомплекта.

• Минусы:
• повышенное кислородопотребление.

Комбинированные

Котлы этого типа позволяют использовать различные виды топлива в любых комбинациях (зависит от модели и производителя). Изначально необходимо определиться, какой вид топлива будет приоритетным, а какой — второстепенным. Указанный тип оборудования зачастую формируется по принципу конструктора.

Также, как у однотопливного котла, основными элементами комбинированного являются теплообменник, надёжно изолированный корпус (минимизация теплопотерь), автоматическая система контроля. Для хозяйственных нужд, при эксплуатации в небольших помещениях выбор останавливают на двухконтурном котле с возможностью эксплуатации на двух видах топлива.

• Положительные моменты:
• бесперебойная эксплуатация;
• выбор предпочтительного топлива на момент работы агрегата;
• удобство в использовании.

• Недостатки:
• высокая стоимость;
• сложная наладка;
• дорогостоящий ремонт;
• необходимость хранения нескольких видов топливного сырья.

Изготовление тепличного котла своими руками

Первым шагом к самостоятельному монтажу теплового оборудования с целью создания в личном хозяйстве отапливаемой теплицы должен быть подробный чертёж планируемой теплоустановки. Также проводится расчёт требуемой мощности исходя из площади и объёма помещения, типа котла, вида топлива, времени эксплуатации и др. После кропотливого процесса теоретической предподготовки следует перейти к основным этапам создания котла.

Материалы и инструменты

Для простой модели котла на твёрдом топливе понадобятся:

1. Бочка металлическая с отверстиями или старый газовый баллон, распиленный пополам.
2. Водяной контур или змеевик.
3. Петли, ручки из металла, подходящие задвижки и т. д.
4. Сварочный аппарат.
5. Режущие инструменты.

Строительство и подключение

Самая распространённая модель домашнего самодельного котла выглядит следующим образом:

1. Баллон (бочку) помещают в металлическую печь.
2. К полученной конструкции приваривают трубу дымохода, через которую из помещения теплицы будут отводиться наружу газы.
3. Последним этапом является сварка между собой труб (пластик, металл) и их дальнейшая прокладка.

Видео: как сделать котёл на твёрдом топливе своими руками

Возможные проблемы самодельного устройства

• Самыми частыми проблемами при эксплуатации кустарного отопительного агрегата являются:
• неравномерность обогрева внутреннего пространства;
• чрезмерная сухость воздуха.

Оба фактора негативно влияют на состояние растений в парнике, поэтому следует особо тщательно подходить к прокладке воздуховодных труб и обеспечить дополнительное увлажнение воздуха. Несомненно, выбор и монтаж технически непростого дорогостоящего оборудования требует немалого количества времени и сил на изучение вопроса. Тем не менее, эти усилия можно отнести к пролонгированному вложению в будущий богатый урожай, который и в моральном, и в материальном плане будет радовать вас не один сезон.

Источник статьи: http://fermer.blog/bok/ogorod/teplicy/teplicy-svoimi-rukami/oborudovanie/otoplenie-teplicy/3669-kotjol-dlja-otoplenija-teplicy.html