Самодельный пиролизный котел: сооружаем отопительный агрегат своими руками

Обустройство системы отопления в частном или загородном доме с применением оборудования, изготовленного промышленным способом — процесс не дешевый. Тем более если речь идет о высокоэффективных пиролизных моделях, обеспечивающих значительную экономию топлива при работе на дровах. Но, и здесь домашние умельцы тут же нашли выход из положения. Ведь собрать пиролизный котел своими руками при наличии минимального набора оборудования и некотором опыте ведения строительных работ вполне по силам каждому. Главное — соблюдать технологию монтажа и следовать выбранному варианту чертежа.

Что такое пиролиз и зачем он котлу?

Для того чтобы отопительное оборудование работало максимально эффективно и с наибольшей теплоотдачей, твердотопливные котлы оснащают не одной, а двумя камерами. Одна из них предназначается для сжигания топлива обычным способом, но в среде с низким содержанием кислорода, а вторая — для сухой перегонки выделяемых в процессе горения пиролизных газов, которые в такой системе и являются основным источником выделения тепла. Поступая в наружную камеру и смешиваясь с кислородом, газообразная смесь воспламеняется и запускает процесс интенсивного теплоотделения.

Фактически, такой самодельный котел длительного горения является одним из самых экологически безопасных и эффективных вариантов отопительных систем. Отработанные газы в нем удаляются через дымоход и практически не содержат опасных для здоровья соединений. А кокс, образовывающийся в процессе сгорания древесины, обеспечивает длительное поддержание заданных температур без значительного расхода топлива, позволяя на одних дровах достигать практически такого же КПД как агрегаты, работающие на газе.

Важно отметить, что для образования кокса в системе требуется обеспечить топливу высокую температуру горения — в зависимости от того на каких дровах вы планируете отапливать дом, она может достигать 200 — 800 градусов Цельсия. Еще один момент касается влажности древесины — она не должна превышать 20%, иначе вместо сухого тепла в котле будет выделяться пар, препятствующий запуску процесса пиролиза. И, разумеется, для эффективного использования этого типа оборудования требуется доступ к электроэнергии — для подключения вентиляционного оборудования, обеспечивающего принудительную тягу в системе.

Особенности конструкции

Для того чтобы изготовить пиролизный котел своими руками необходимо внимательно изучить устройство этого агрегата. Среди его отличительных особенностей можно отметить наличие сразу двух камер сгорания. Первая из них нужна для загрузки топлива и образования процесса выделения газов. Обязательным условием функционирования этой камеры в правильном режиме является низкое содержание кислорода. В этом случае дрова сгорают полностью, превращаясь в кокс. А тот выделяет пиролизные газы, которые перемещаются во внешнюю камеру и, соединяясь с нагнетаемым потоком воздуха, образуют газообразную топливную смесь с высокой интенсивностью горения.

Еще одной особенностью таких котлов является наличие вентилятора, обеспечивающего принудительную подачу кислорода в систему. Необходимость в его использовании возникает из-за повышенного уровня сопротивления воздушных потоков, образующихся в топке естественным путем. Отсутствие собственной тяги приходится компенсировать принудительно, подключая внешний вентилятор с питанием от обычной электросети.

Изготовление и монтаж агрегата

Одним из самых популярных вариантов конструкции пиролизного отопительного оборудования является так называемый «котел Беляева» — агрегат, отличающийся высоким уровнем мощности (от 25 до 40 кВт). Впрочем, в свободном доступе можно найти и множество других схем, ориентированных на самостоятельную сборку. В любом случае, для того чтобы изготовить самодельный пиролизный котел вам потребуются:

1. Инструменты: сварочный аппарат с электродами для электродуговой сварки, болгарка, электрическая или аккумуляторная дрель.
2. Электрооборудование в сборе: датчики давления и температуры, вентилятор для принудительного нагнетания воздуха.
3. Расходные материалы: труба круглого сечения диаметром 57, 159 и 32 мм с толщиной стенок не менее 3,5 мм. Профильная труба квадратного (20*20 мм) и прямоугольного (60*30, 80*40) сечения. Металл листовой — 10 м2. толщиной 5 мм. Стальная полоса толщиной 4 мм*20 мм, 4*30 мм и 5*80 мм.

Важно учесть, что производить раскрой листового металла и труб болгаркой не слишком целесообразно с точки зрения образования качественного среза — гораздо лучше заказать их резку при помощи гильотины. В качестве основного источника информации о размерах отдельных деталей может стать любая популярная схема пиролизного котла.

Все детали двух камер следует собрать воедино при помощи сварки — каждая топка отдельно. Далее можно установить и закрепить заднюю стенку и воздуховодные тоннели из профильной трубы (можно заменить швеллером) с отверстиями для вентиляции (высверливаются при помощи дрели).

Камеру топки необходимо оснастить воздушной трубой — для этого в ней прорезается технологическое отверстие, к которому приваривается соединительный патрубок. Соединение с котлом образуется в этой трубе при помощи квадратного профиля.

Для теплообменника трубчатого типа следует сделать две заготовки из листовой стали с прорезанными в них отверстиями под трубу диаметром 57 мм. Обрезки труб привариваются к основанию по периметру, а затем вся система в сборе крепится к котлу при помощи сварки и перекрывается дроссельной заслонкой. После этого можно закрепить на конструкции переднюю стенку с прорезанными в ней отверстиями под трубы воздуховодной системы. А затем приварить крышку и боров, расположенный в месте заслонки. На этом сборка внутреннего короба будет завершена. И можно будет смонтировать вокруг него внешнюю облицовку из листового металла с воздуховодом из профтрубы.

При навешивании внешней дверцы важно обустроить защитную облицовку из огнеупорного кирпича — для повышения её прочности. В нижней части котла также используется для изоляции кирпич, обточенный таким образом, чтобы камера котла плотно прилегала к его поверхности. В финальной части монтажа конструкции стоит позаботиться об установке на него датчиков давления и температуры. Далее котел можно будет соединить с воздуховодом и трубопроводами, проверить на герметичность и подвергнуть пробному запуску.

Особенности эксплуатации

Запуская в работу самодельный пиролизный котел следует соблюдать ряд правил:

1. Ни в коем случае не следует производить пуск оборудования до того как котел будет соединен с дымоходом и системой водяного отопления.
2. Не следует загружать топку полностью при пробном пуске. Достаточно будет нескольких поленьев и бумаги.
3. Открывать дроссельную заслонку необходимо только в начале розжига и при плотно закрытой камере. После активизации процесса горения следует перекрыть заслонку, минимизировав доступ кислорода к топливу.
4. Использовать в пиролизных котлах можно только сухое топливо. Оборудовать место для его хранения следует в закрытом помещении с низкой влажностью воздуха.
5. Не следует устанавливать отопительное оборудование в жилых помещениях — такой агрегат следует монтировать в котельной, на основание из бетона или кирпичную кладку. Расстояние до стены должно составлять не менее 20 мм.
6. Следите за уровнем воды в системе отопления — при необходимости теплоноситель следует доливать до нужного объема, а в зимний период, если система используется непостоянно, разбавлять антифризом.

Соблюдая эти правила можно будет добиться эффективной и безопасной эксплуатации установленного в доме самодельного котельного оборудования, и обеспечить ему бесперебойную эксплуатацию без поломок и дополнительных затрат на долгие годы.