Как самому сделать печь для отопления дома дровами и углем?
Что делать, если покупать заводскую модель слишком дорого? Ниже приведена пошаговая инструкция по изготовлению печи для дров и угля своими руками.
Рис. №3 Принципиальная схема самодельного котла
Принципиальную схему такого котла можно видеть на рис. №3. Для изготовления используют жаропрочную сталь с повышенным содержанием легирующих элементов. Иногда применяют газовые баллоны из стали марки Ст3 с повышенным содержанием углерода.
Топить углем кирпичную печь тоже можно. Но возникают сложности с постоянной чисткой. От угля образуется очень много сажи.
А топку нужно выполнять из шамотного кирпича. Сам процесс кладки также довольно трудоемкий и недешевый. Однако есть простой вариант, который вполне подойдет для небольшого дачного домика (до 36 м2).
Фото:
Рис. №4 Подробная порядовка кирпичной печи на угле и дровах
Инструкция по кладке
На будущее можете скачать порядовку здесь.
Пошаговая схема изготовления кирпичной печи на дровах и угле:
- Для устройства печи потребуется бетонный фундамент с армированием. Размеры фундамента должны на 100 мм превышать габариты печи. А высота составляет 500 – 700 мм. Верх фундамента находится на отметке -0,150.
- Выкладывают основание – первые 2 ряда (см. рис. №4) со стандартной перевязкой вертикальных швов. Кладку ведут на цементно-песчаном растворе. Далее в качестве минерального вяжущего используют шамотную глину.
- Первый ряд – это дно зольника. Выполняют кладку четко по схеме.
- При кладке 2 и 3 рядов нужно не забыть выставить и закрепить с помощью проволоки дверку поддувала.
- Четвертым рядом перекрывают зольник и отверстие для поддувала.
- Колосниковая решетка укладывается в 5 ряду.
- Дверка топки устанавливается при кладке 6-8 рядов.
- Выполняют кладку согласно схемы. 6 – 9 ряды образуют топку.
- 8 ряд – это свод топки. Он выполняется из ¾ кирпича. А 9-14 ряды его перекрывают.
- По схеме выкладывают дымовые каналы.
- Задвижки располагают в 26 и 29 рядах.
- Завершают перекрытие печи.
- Далее выкладывают дымоход.
- Сушка печи.
Изготовить такую печь своими руками сможет даже новичок. Достаточно владеть элементарными навыками каменщика. Сложный инструмент также не требуется. Жаростойкие растворные смеси для кладки печей легко приобрести в любом строительном супермаркете.
Ценная информация по газогенераторам
Иногда ожидания владельцев частных домов, задумавшихся о приобретении или самостоятельном изготовлении газогенератора, оказываются слишком радужными по сравнению с реальной ситуацией.
Бытует мнение, что КПД газогенератора, составляющее около 95%, значительно превышает КПД обычного напольного газового котла, который достигает 60-70%. Эти цифры в целом верны, но сравнивать их некорректно.
В изготовлении самодельного газогенератора используются отслужившие газовые баллоны, бидоны, кухонная утварь и т.д. Практически бесплатное устройство экономно расходует не самое дорогое топливо при довольно высокой производительности
Первый показатель отражает эффективность производства горючего газа, а второй – количество тепла, полученного при работе котла. В обоих случаях сгорает древесина, но результат этого процесса качественно различается. Если в дальнейшем полученный путем пиролизного сгорания древесины горючий газ будет использован для обогрева жилища, такое сравнение можно будет провести.
Стоит помнить также, что самодельные газогенераторы, хотя они и могут работать с высокой отдачей, редко бывают столь же эффективными, как и промышленные модели. Этот момент следует учесть еще на этапе проектирования агрегата и расчетов стоимости проекта и его ожидаемой эффективности.
Если необходимость создания газогенератора обусловлена только желанием улучшить систему отопления дома, стоит обратить внимание на похожее устройство – пиролизный котел, который работает на очень схожих принципах. Главное его отличие от газогенератора состоит в том, что полученный газ немедленно сжигается, а полученная энергия используется для подогрева теплоносителя в системе отопления дома. В таком устройстве монтируют дополнительную камеру сгорания, в которую необходимо организовать отдельную подачу воздуха
В таком устройстве монтируют дополнительную камеру сгорания, в которую необходимо организовать отдельную подачу воздуха
Если же нужно обогревать дом с помощью газогенератора, понадобится еще выбрать конвектор для отопления. Это увеличит расходы на модернизацию или обустройство отопления. Необходимо просчитать, стоит ли в таком случае овчинка выделки?
В таком устройстве монтируют дополнительную камеру сгорания, в которую необходимо организовать отдельную подачу воздуха. Если же нужно обогревать дом с помощью газогенератора, понадобится еще выбрать конвектор для отопления. Это увеличит расходы на модернизацию или обустройство отопления. Необходимо просчитать, стоит ли в таком случае овчинка выделки?
Важный момент – правильное обслуживание газогенератора в процессе его эксплуатации. Реклама утверждает, что это универсальное устройство, в котором сгорает все: от опилок до свежесрубленного дерева.
Но реклама умалчивает о том факте, что при загрузке влажного сырья количество полученного горючего газа может сократиться на 25% или больше.
Лучшее топливо для бытового газогенератора – древесный уголь. При его сжигании не тратится слишком много энергии на испарение избыточной влаги, что позволяет получить максимальное количество горючего газа
Оптимальным топливом для газогенератора, по мнению специалистов, является древесный уголь. При его сгорании на испарение влаги уходит минимальное количество энергии, что позволяет ускорить процессы пиролиза.
Владельцы автотранспорта могут рассчитывать на газогенератор не только для обогрева, но и для работы своего транспортного средства. действительно, в Европе немало автомобилистов вполне успешно приспособили свой транспорт для работы на дровах. Но чаще всего это компактные и прочные устройства, изготовленные из тонкой и прочной нержавеющей стали.
Стоимость таких агрегатов, даже изготовленных самостоятельно, совсем не маленькая. В российских реалиях газогенераторы для автомобилей изготавливают из подручных средств и устанавливают на грузовой автотранспорт.
Эффект от их работы невысок, обычно наличию такого агрегата сопутствуют такие явления как длительный розжиг, необходимость постоянной работы двигателя на высоких или средних оборотах, что способствует его скорому износу.
Для автомобиля лучше всего использовать качественный газогенератор, выполненный из прочной нержавеющей стали, имеющий относительно небольшой вес и компактные размеры
Интересный вариант использования газогенератора в частных домовладениях – использование горючего газа для домашней электростанции. Реализуют такой проект с помощью дизельного двигателя внутреннего сгорания.
Преимущества и недостатки системы
Газогенераторы исключительно удобны в использовании. Если агрегат сделан правильно, с соблюдением всех требований техники безопасности, в него можно загружать топливо очень редко. Например, загружать в камеру дрова можно только один раз в день, а если в качестве топлива используется древесный уголь, достаточно будет и одного раза в неделю.
Промышленные модели бытовых древесных газогенераторов исключительно удобны и безопасны, однако стоимость такого устройства обычно бывает очень высокой
Но это относится, скорее, к устройствам промышленного изготовления. Конечно, работу самодельного газогенератора следует тщательно контролировать. Температура горячего газа может быть очень высокой, опасность возникновения пожара также существенно возрастает.
Древесина – доступный материал. В загрузочную камеру газогенератора можно подавать и дрова, и щепу, и прессованные опилки, и любые отходы древесной промышленности, и целлюлозосодержащие материалы. Прекрасно подходит в качестве топлива сухой и легкий древесный уголь. Если размеры бункера позволяют, в него можно загружать дрова даже без предварительной колки, целиком.
Для сжигания в газогенераторе подходят практически любые материалы, содержащие целлюлозу, но важно не забывать о приемлемом уровне влажности такого топлива, чтобы повысить эффективность работы прибора
Полученный в результате горения продукт, горючий газ, можно использовать для решения различных задач: обогрева дома, работы ДВС автомобиля, даже для выработки электроэнергии. Но стоит вспомнить и о “минусах” этого полезного устройства.
Для начала, промышленная модель газогенератора, надежная, безопасная и удобная, стоит достаточно дорого. Не всякий владелец дома или дачи может позволить себе подобный агрегат. Но и создание самодельного газогенератора даже из подручных материалов может вылиться в кругленькую сумму.
Не всегда можно использовать для него любые подручные материалы. Все части агрегата должны быть очень прочными и способными переносить высокую температуру. В обязательном порядке понадобится сварочный аппарат, а также навыки работы с ним. Металл придется и резать, и варить.
Топливо для древесного газогенератора должно иметь такие размеры и конфигурацию, которые позволят ему свободно перемещаться вниз по бункеру к камере сгорания
Рассчитывая, во что обойдется создание самодельного газогенератора на опилках, следует учесть и расходные материалы. Понадобится чугун для создания колосника, вполне возможно, что для изготовления крышки придется найти или купить специальную рессору.
Необходимы также жаропрочные прокладки для люков, для соединения отдельных элементов устройства и т.п. Перед изготовлением газогенератора нужно тщательно все просчитать.
Еще одна статья расходов на газогенератор – это электроэнергия, которая необходима для принудительной подачи воздуха в камеру сгорания. Если по какой-то причине электричество будет отключено, газогенератор не сможет работать.
Такая ситуация недопустима, поскольку снижение температуры горения может привести к загрязнению устройства дегтем. В результате придется останавливать процесс, чистить газогенератор, а потом запускать его снова.
Хотя кажется, что загрузить газогенератор можно чуть ли не любым топливом, все же следует помнить, что оно должно постепенно, по мере сгорания, опускаться вниз по бункеру. Поэтому дрова для генератора следует подготовить, разрубив их на более-менее одинаковые по размеру элементы.
Пример сооружения газогенератора на угле
Рассмотрим пример изготовления полезной самоделки из металлического ведра с крышкой. Сначала подготовим агрегат, который будет перерабатывать полученный из установки газ в электроэнергию.
Галерея изображений
Фото из
Для того чтобы генерирующее электроэнергию оборудование стало работать на газе, требуется переделать его топливную систему
Вместо демонтированного воздушного фильтра устанавливается пластина с зафиксированным на ней тройником. К нему присоединен шаровой кран и воздушный фильтр
Во избежание утечек газа из системы пластиковые трубы после проведения испытаний следует заменить металлическими
Выхлопная труба сделана так, что выхлопы частично подавались в топку. Ко второму патрубку тройника подключается труба для подачи газа
Переделка топливной системы электрогенератора
Модернизация воздушного фильтра агрегата
Замена пластиковых труб металлическими аналогами
Усовершенствование выхлопной трубы устройства
После подготовки потребителя к предстоящей эксплуатации можно заняться сооружением непосредственно газогенератора.
Галерея изображений
Фото из
Шаг 1: Для устройства входа в генератор из ведра вырезали три пластины из листового металла. Одну из них согнули согласно форме ведра
Шаг 2: Для крепления пластины в ее углах высверливаются отверстия под болты. Внизу, приблизительно в 5 см от дна ведра, высверливают отверстие под входную трубку
Шаг 3: В ведре высверливаются отверстия, комплиментарные отверстиям пластины. Для этого пластину прикладывают к ведру и отмечают их положение
Шаг 4: В укрепленную пластиной стенку ведра через отверстие заводится входная трубка
Шаг 5: Положение входящей трубки фиксируется посредством сварки снаружи и изнутри ведра
Шаг 6: Для надежности места контакта пластины с ведром, точки креплений и участок ввода трубы обрабатываются силиконовым герметиком
Шаг 7: Место ввода газового патрубка сооружается аналогичным образом. Правда вместо одной пластины монтируются две встречные. К наружной приваривают патрубок
Шаг 8: Пластину с выходящим газовым патрубком, как встречную ей внутреннюю, устанавливают на высокотемпературный герметик и крепят болтами
Металлическая пластина для укрепления входа
Сверление отверстий в металлической пластине
Сверление отверстий в заготовке газогенератора
Установка входной трубки в стенку ведра
Крепление входящей трубки сварочным аппаратом
Обработка силиконовым герметиком
Специфика установки патрубка в крышке ведра
Укрепление выходной трубы вверху газогенератора
Патрубок, отводящий газ из установки, необходимо снабдить фильтром, т.к. в процессе сгорания уголь выделяет много мелкой взвеси и пыли.
Галерея изображений
Фото из
Шаг 9: В устройстве фильтра использовалась порожняя банка от краски и кусок поролона
Шаг 10: В дне и в крышке жестяной банки прорезаются отверстия
Шаг 11: В полость жестяной банки укладывается вырезанный по размеру емкости поролон
Шаг 12: Сооруженный описанным способом фильтр устанавливается перед выходной трубой внутри емкости газогенератора
Материалы для изготовления фильтра
Формирование отверстий в банке
Внутри банки укладывается поролон
Установка фильтра для вырабатываемого газа
Завершив процесс сооружения самодельного газогенератора, надо проверить его на работоспособность.
Галерея изображений
Фото из
Опробование работы самодельного газогенератора лучше провести на открытом воздухе
В топку газогенератора закладывается каменный или древесный уголь, после чего производится розжиг системы
Кроме функциональности и работоспособности системы следует проверить все соединения, при необходимости надо доработать проблемные места газоанализатором
Для прекращения процесса горения пригодятся заглушки, устанавливаемые на входной патрубок. Они прекратят поступление воздуха в агрегат
Подключение к электрогенератору
Загрузка топлива в топку агрегата
Проверка на утечки газоанализатором
Установка заглушки на входной патрубок
Преимущества и недостатки такого агрегата
Преимущества:
- Разлагает отходы производства: опилки, мелкие обрезки древесины которые иначе были бы выброшены.
- Высокий КПД. Процесс образования газа происходит при температуре более 1000 °С, то есть котел-генератор сам греет помещение и при этом вырабатывается топливо, которое можно отдельно сжечь, получив дополнительные калории.
- Энергия от древесины – более экологична, чем от бензина.
- Система не нуждается в электроэнергии, а значит, может применяться в местах далёких от благ цивилизации и в экстренных ситуациях.
Газогенератор Урал-ЗиС-352
Есть и недостатки, существенно препятствующие распространению агрегатов:
- Прибор очень громоздкий.
- Требуется регулярно чистить: центрифугу, охладительный сегмент, топочную камеру. Периодически нужно менять фильтрующие элементы.
- Дрова можно использовать только очень сухие (влажность – не более 20%).
- Запас топлива где-то нужно хранить (в том числе и в машине).
- Проходит некоторое время от растопки до начала работы: нужно разжечь дрова, и дождаться выработки газов. На это может уйти до получаса. Дома это не большая проблема, а для автомобиля – минус.
- Температура в котле плохо поддаётся регулировке.
При изготовлении газогенераторной установки требуется большое количество металла (не дешёвое удовольствие). А он под влиянием вырабатываемых генераторных газов быстро подвергается коррозии (быстрее, чем в естественных условиях). А топливную камеру губят высокие температуры.
Успеют ли окупиться материалы и трудозатраты – большой вопрос.
Особенности исполнения, составные части, функционал
Агрегат представляет собой механизированное устройство, работа которого предусматривает продуцирование газа из всевозможных видов твердого топлива – дров, угля, смесей. Полученный ресурс применяется в различных целях: направляется на отопление жилья, используется как топливо для автомобиля, находит применение в обеспечении работы электростанций. Устройство газогенератора на дровах базируется на узлах, описанных далее.
Корпус
Изготавливается из листов стали, которые соединяются сварочным способом. Чаще всего встречаются модели цилиндрической формы. Притом среди самодельных агрегатов немало и генераторов газа прямоугольной конфигурации. Корпус оснащается ножками, которые приварены к днищу.
Бункер
Емкость установлена внутри корпуса и представляет собой камеру для загрузки топлива. Отсек по форме повторяет геометрию корпуса, в его изготовлении применяют малоуглеродистую сталь.
Камера сгорания
Отсек можно увидеть в нижней части корпуса, он необходим для поддержки процесса горения. Узел изготавливают из жаропрочной стали, в некоторых моделях рабочую поверхность выполняют с применением керамики. Для крекинга смол в дальнем сегменте отсека оборудуется горловина из жаропрочной хромистой стали.
Как выглядет газогенератор своими руками
В средней части камеры сгорания расположены фурмы, по которым подается воздух. Конструкция предусматривает калиброванные отверстия, которые соединены с воздухораспределительной коробкой. Обратный клапан на выходе из воздухораспределительной коробки препятствует утечке горючей массы из газогенератора.
Колосниковая решетка
Колосник из чугуна расположен в нижней части корпуса газогенерирующей установки на дровах и служит для поддержки раскаленных углей. Средняя часть конструкции подвижная, что необходимо для чистки решетки от шлаков. Для поворота колосника применяют специальный рычаг.
Загрузочные люки
Конструкция предусматривает герметично закрывающиеся крышки с продуманным функционалом. Особенности верхнего загрузочного люка:
- откидывается горизонтально;
- оснащается уплотняющим асбестовым шнуром;
- крепление дополнено специальным амортизатором.
В случае избыточного давления внутри камеры крышка люка приподнимается при помощи рессоры.
Боковая поверхность корпуса также оборудована верхним и нижним загрузочными люками:
- верхний люк применяется для добавления твердого топлива в зону восстановления;
- нижний люк предназначен для удаления золы.
Газ отводится через патрубок, который соединен с трубой газопровода. Перед тем, как выводить его за пределы генератора, используют потенциал горячего газа для подсушивания топлива в камере загрузки. Так, отводящий газопровод прокладывается по кольцевой линии вокруг камеры, что охватывает периметр между корпусом и бункером. Отбор газа выполняется в зоне восстановления, чаще всего в верхней половине агрегата газификации, но также возможно отведение ресурса и из нижней части корпуса.
Фильтры
На выходе из генерирующей установки газ поступает в фильтрующие устройства, которые располагаются за корпусом газгена. Фильтры представляют собой трубчатые конструкции с соответствующим очищающим наполнителем. Перед поступлением в фильтр тонкой очистки необходимо охладить газ, для чего применяется специальный охладительный отсек. Далее очищенный газ направляется в смесительную установку для смешивания с воздухом.
Устройство газогенератора, работающего на дровах
изготавливаются из листовой стали
Важными составными частями конструкции газогенератора является бункер. Его используют для загрузки топлива внутрь установки. Он имеет цилиндрическую форму и изготавливается с использованием малоуглеродистой стали. Бункер устанавливается внутри корпуса газогенератора и надежно закреплен болтами. На кромках крышки люка, который ведет в бункер, имеется асбестовый уплотнитель или обычная прокладка.
Еще одна важная составная часть газогенератора – камера сгорания. Она располагается в нижней части бункера. При ее изготовлении чаще всего применяется жаропрочная сталь. Иногда для отделки внутренней поверхности этой камеры используется керамика. Именно в этой камере происходит сгорание твердого топлива.
Процесс крекинга смолы происходит в нижней части. Для этого там установлена горловина, выполненная из хромистой стали, которая обладает высокими жаропрочными свойствами. Прокладка располагается между корпусом газогенератора и его горловиной. В качестве прокладки обычно используется асбестовый шнур.
Фурмы, посредством которых обеспечивается подача воздуха в этих установках, располагаются в камере сгорания в её средней части. По своему виду это отверстия определенного калибра. Они имеют соединение с воздухораспределительной коробкой, которая связана с атмосферой. Жаропрочная сталь выступает материалом для изготовления фурм и распределительной коробки.
Обратный клапан присутствует на выходе воздухораспределительной коробки. Благодаря ему предотвращается выход горючего газа из газогенератора. Для повышения мощности агрегата перед этой коробкой устанавливается вентилятор. Благодаря ему также обеспечивается возможность для использования топлива высокой влажности. Работающий вентилятор обеспечивает нагнетание воздуха внутрь корпуса.
Колосниковая решетка используется для поддержания раскаленных углей. Если говорить о месте ее расположения, то в установке она находится в нижней части генератора. Прогоревшие угли, превратившиеся в золу, легко проникают через отверстия решетки в зольник. Чтобы имелась возможность для очищения колосниковой решетки от шлака, средняя часть сделана подвижной. Для поворота чугунных колосников предусмотрен специальный рычаг.
В составе корпуса газогенератора присутствуют и загрузочные люки, которые оснащены крышками, закрывающимися достаточно герметично. Верхний люк имеет уплотнение асбестовым шнуром. На креплении крышки присутствует специальный амортизатор. Он представляет собой рессору, которая приподнимает крышку при избыточном давлении внутри камеры. Два загрузочных люка располагаются и с боковой части корпуса.
- Первый находится вверху. Основное его предназначение заключается в добавлении при использовании агрегата топлива в зону восстановления;
- Местом расположения второго является нижняя часть корпуса, а используется он главным образом для удаления золы.
В зоне восстановления производится отбор газа. Он осуществляется через патрубок. К нему методом сварки присоединены трубы газопровода. Совсем необязательно только что произведенный газ, находящийся в горячем состоянии, выводить за пределы корпуса. Он может использоваться для подогрева или просушивания топлива в том случае, если используется твердое топливо высокой влажности. Для этого его подают в камеру загрузки. Чтобы он поступал туда, необходимо провести отводящий газопровод по кольцевой вокруг камеры, между корпусом установки и бункером.
Фильтр тонкой очистки находится за корпусом газогенератора. Своим видом он представляет несколько труб, которые заполнены фильтрующими элементами. Прежде чем попасть в этот фильтр, газ проходит через охладитель. Когда же он очищен, газ поступает в смеситель, где производится его смешивание с воздухом. И только потом смесь поступает в ДВС.
Когда в камере сгорания происходит процесс сгорания топлива, то оно окисляется воздухом, который поступает через фурмы камер из воздуха в распределительной коробке. Образовавшийся горючий газ движется в фильтр грубой очистки, где производится его очистка и последующее охлаждение. А потом он поступает в фильтр тонкой очистки, после чего попадает в смеситель. Из смесителя образовавшаяся смесь поступает в ДВС.
