Самодельный пиролизный котел своими руками: конструкция и расчет
Поскольку котлы, работающие на твердом топливе, стали пользоваться повышенным спросом, их стоимость начала возрастать. Это касается как классических простых агрегатов, так и пиролизных и пеллетных установок. Один из вариантов уменьшения стоимости – заказывать у мастеров либо самостоятельно изготовить пиролизный котел своими руками.
Чертеж пиролизного котла
Исходные данные для вычислений
Существенное понижение цены самодельного агрегата достигается за счет правильного подбора и закупки материалов и комплектующих. Это можно осуществить как с помощью опытного мастера, так и самостоятельно, имея в своем распоряжении чертеж пиролизного котла. По нему определяется количество и номенклатура материалов с таким расчетом, чтобы не покупать их с большим запасом. Дополнительно сэкономить средства позволяет и самостоятельное выполнение работ, единственное условие – умение производить заготовительные и сварочные работы на высоком уровне. Водяная рубашка установки представляет собой сосуд, работающий под давлением, поэтому качество сварных швов должно быть высоким.
Перед тем как сделать пиролизный котел, нужно выяснить, какими должны быть его параметры. Главный из них – тепловая мощность, необходимая для отопления дома. Ее можно высчитать по общей площади всех этажей здания по принципу: на каждые 10 м2 потребно 1 кВт тепловой энергии. Полученное значение умножается на коэффициент запаса, согласно нормативной документации он составляет 1.2. В реальной жизни лучше принимать коэффициент не менее 1.5, поскольку дрова разных пород имеет различную теплоту сгорания.
Пиролизные установки работают по одному принципу: газы, выделяющиеся из древесины при горении в топке, дожигаются во вторичной камере. А вот компоновка камер и расположение прочих элементов конструкции может быть разным, примеры конструктивных схем можно увидеть на рисунке.
Схема пиролизного котла
Конструктивные особенности
Чаще всего конструкция пиролизного котла, сделанного своими руками, предполагает устройство верхней топки, под которой находится вторичная камера. Такая компоновка наиболее проста в изготовлении и хорошо зарекомендовала себя на пpaктике. Топка и камера сжигания газов облицованы изнутри огнеупopным кирпичом. Воздух подается принудительно вентилятором – нагнетателем через специальные отверстия, между камерами выполнен щелевидный проем, называемый рабочей форсункой. Габаритные размеры проема определяются мощностью установки.
Пиролизный газогенератор
Факел пламени из форсунки нагревает днище камеры, под которым находится водяная рубашка. Нагретая вода поднимается и омывает дымогарные трубы теплообменника, по которым уходят продукты сгорания. Таким образом, схема пиролизного котла данной конструкции предусматривает двойной подогрев теплоносителя.
Для розжига дров в задней стенке топки устанавливается клапан прямой тяги, открываемый вручную с помощью рукоятки, вынесенной наружу корпуса. После того как топливо разгорелось, заслонку клапана закрывают, включают нагнетатель, и установка переходит в рабочий режим. Чтобы вся система работала устойчиво и эффективно, вначале потребуется сделать расчет пиролизного котла. Исходить надо из потребной тепловой мощности агрегата.
Читайте также полезную статью про принцип работы пиролизного котла.
Выполнение вычислений
Первым делом нужно подобрать размеры проема форсунки. Самый простой способ – приобрести готовое изделие, рассчитанное под определенную мощность, такие имеются в продаже для установок разных производителей, например, ATMOS. Другой путь несколько труднее, зато гораздо дешевле: изготовить проем необходимого сечения в шамотном кирпиче, который будет уложен на днище топки. Габаритные размеры щелевидного проема для разных значений мощности представлены в таблице 1.
Таблица 1
| Потребная мощность, кВт | 25 | 32 | 50 | 80 | 100 |
| Длина проема, мм | 120 | 140 | 150 | 200 | 200 |
| Ширина проема, мм | 30 | 30 | 30 | 30 | 40 |
Самодельный пиролизный котел длительного горения можно изготавливать с произвольными размерами топки, которые рассчитываются по такой схеме:
- Теплота сгорания древесины – 2,8 кВт/кг, плотность – 400 кг/м3. Чтобы обеспечить мощность 10 кВт, нужно за 1 час сжигать 10 / 2,8 = 3,6 кг дров.
- Учитывая, что между поленьями в топке остается пустое прострaнcтво, нужно принять коэффициент заполнения 0,5. Тогда полезный объем камеры на 1 час работы составит: 3,6 / 400 / 0,5 = 0,018 м3.
- Приняв длину полена равной 0,6 м, а высоту первичной камеры – 0,5 м, высчитывается ее полезная ширина на 1 час работы: 0,018 / 0,6 / 0,5 = 0,06 м.
- Чтобы загружать топливо 1 раз в 10 часов, полезный объем должен быть: 0,018 х 10 = 0,18 м3. Тогда при прежних значениях глубины и высоты полезная ширина будет: 0,18 / 0,6 / 0,5 = 0,6 м. Окончательные габариты – 0,6 м х 0,6 м х 0,5 м.
Самодельный пиролизный котел
Следующий шаг – подбор вентилятора – нагнетателя, который устанавливается на самодельные пиролизные котлы и обеспечивает подачу воздуха в обе камеры. Устройства подбираются по производительности, которая зависит от мощности установки, эти данные можно взять по Таблице 2.
Таблица 2
| Мощность установки, кВт | 25 | 32 | 50 | 80 | 90 | 100 |
| Производительность нагнетателя, м3/ч | 98,5 | 195,9 | 242,2 | 253,2 | 284,8 | 316,5 |
| Полезный объем топки, м3 | 0,22 | 0,24 | 0,35 | 0,42 | 0,47 | 0,52 |
Дымовые газы, покидающие вторичную камеру, имеют достаточно высокую температуру. Чтобы не выбрасывать это тепло на улицу впустую, применяется жаротрубная схема изготовления пиролизного котла. В соответствии с ней, дымовые газы, проходя через дымогарные трубы теплообменника, охлаждаются до температуры 150–200 ⁰С, отдавая свою теплоту водяной рубашке. Чтобы рассчитать полезную площадь теплового обмена, нужно определить такие исходные данные:
- температуру теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах t1 и t2;
- температуру дымовых газов на входе в теплообменник и на выходе из него Т1 и Т2.
Далее, определяется разность температур ∆t= t1 — t2 и ∆Т = Т1 — Т2. После этого можно посчитать величину температурного напора τ, ⁰С:
τ = (∆Т — ∆t) / ln (∆Т / ∆t)
Площадь поверхности теплообмена S(м2) находят по формуле:
S = Q / k / τ
В этой формуле:
- Q– потребная мощность котельной установки;
- k – коэффициент передачи теплового потока, принимается 30 Вт/м2 ⁰С.
Проверить результат можно по Таблице 3, в которой представлены укрупненные значения площади поверхности теплообмена в зависимости от мощности агрегата.
Таблица 3
| Мощность котла, кВт | 25 | 32 | 50 | 80 | 100 |
| Smin, м2 | 4,5 | 6,3 | 8,5 | 14,5 | 16,5 |
| Smax, м2 | 5,2 | 7,8 | 10,2 | 15,2 | 16,7 |
Изготавливая пиролизные котлы длительного горения своими руками, мастера зачастую устанавливают патрубок дымохода «на глазок», в то время как от правильной работы дымоходной трубы зависит КПД самого агрегата. Поэтому площадь сечения трубы, а потом и ее диаметр лучше определить по формуле:
F = L / 3600ϑ
В этой формуле:
- ϑ – скорость дымовых газов, принимается равной 0,5 м/с;
- L – расход газов, соответствует производительности вентилятора, м3/ч;
- F – площадь сечения трубы дымохода, м2.
Через формулу площади круга находят значение диаметра трубы.
Рекомендации по выбору материалов
Чтобы сделать надежный пиролизный котел своими руками, нужно для топки взять легированную жаропрочную сталь толщиной не менее 5 мм, нельзя использовать простой низкоуглеродистый металл, он быстро прогорит. Жаропрочные марки сталей легированы хромом и молибденом, для их сваривания лучше применять соответствующие марки электродов. Чтобы корпус топки служил дольше, в местах с самой высокой температурой его надо облицевать изнутри огнеупopным кирпичом. То же самое делается и во вторичной камере.
Конструкция пиролизного котла
Для водяной рубашки можно брать обычную углеродистую сталь марки СТ 20 толщиной не менее 3 мм. Между наружной поверхностью топки и внутренней поверхностью водяной рубашки необходимо точечно приваривать ребра жесткости через каждые 15–20 см. Это будет пpeдoxpaнять внешнюю оболочку от разрушения при повышении давления и температуры теплоносителя в экстремальном режиме работы агрегата.
Жаротрубный теплообменник, которым снабжается пиролизный газогенератор, сваривается из нескольких труб, чья площадь наружной поверхности должна соответствовать или быть немного больше расчетной. Материал трубы – углеродистая сталь СТ 20, но если удастся найти жаропрочную, то это будет только лучше. Дверцы обеих камер сваривают двухслойными, закладывая внутрь асбест или другой теплоизоляционный материал, стойкий к высокой температуре.
Качественную сборку котла своими руками лучше производить в заранее подготовленном месте, где сразу можно будет выполнить его испытания. Если в наличии есть компрессор, можно проверить качество сварных соединений без заливки водой. Достаточно создать в рубашке избыточное давление и при этом промазать все швы мыльной пеной. В противном случае придется залить в рубашку теплоноситель, разжечь котел и внимательно наблюдать за всеми соединениями.
Для управления производительностью вентилятора потребуется приобрести комплект автоматики: контроллер и датчики. С их помощью автоматически регулируется температура теплоносителя в рубашке. Изготавливать и регулировать пиролизные котлы отопления своими руками не столь уж сложно, если есть соответствующие умения и навыки, а экономию средств можно получить значительную.
Отзывы (через Facebook):
Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:
В этой статье мы расскажем все о технических хаpaктеристиках профнастила для крыши - размеры листа (длину, ширину, толщину, срок службы). Рассмотрим строение оцинкованного кровельного профнастила М П 20, предоставим подробные фото цветов кровли и уделим внимание устройству кровельного пирога....
01 12 2021 21:56:17
Рекомендации, как правильно подобрать и подключить дымоход для газовой колонки. Виды дымоходных каналов, требования к их установке....
30 11 2021 3:35:35
Какое нужно соблюдать давление в системе отопления частного дома. Причины, из-за которых давление в сети может снижаться или возрастать....
29 11 2021 21:42:46
Из данной статьи вы узнаете о лучших перфораторах Интерскол и как выбрать прибор, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками аккумуляторных устройств. Обзор Т О П-10 моделей и отзывы покупателей....
28 11 2021 10:21:58
В данной статье мы предоставим вам пошаговую инструкцию по строительству ленточного фундамента под дом своими руками, расскажем как правильно сделать все самому, из каких этапов состоит монтаж и какие основные ошибки допускаются....
27 11 2021 23:21:42
В этой статье мы поговорим о блок-хаусе и имитации бруса, ответим на главный вопрос - что лучше и какой материал выбрать? Поговорим о особенностях профилированного бруса из бревна, также о имитаторе блок-хауса из дерева (т.н. вагонка) и многом другом....
26 11 2021 19:36:30
Устройство стыков в полипропиленовых трубах просты и надёжны. Они созданы по технологии муфтовой сварки. Трубы и фитинги для полипропиленовых труб собираются как конструктор...
25 11 2021 13:23:21
Описание того, как устроена классическая шведская печь и ее разновидности. Некоторые рекомендации, что будут полезны при выборе строительных материалов для печи и выполнении работ....
24 11 2021 16:54:55
Как устроен твердотопливный котел Дымок известного бренда ZOTA. Технические хаpaктеристики, комплектация агрегатов. Рекомендации по монтажу и подключению....
23 11 2021 18:39:29
Из данной статьи вы узнаете о электрокотле для отопления частного дома 100 квадратных метров и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками, а также как выбрать устройство. Обзор Т О П-10 лучших моделей с описанием отличительных особенностей....
22 11 2021 7:12:46
Когда необходима опрессовка системы отопления. Порядок проведения испытаний в соответствии с правилами. Составление акта опрессовки....
21 11 2021 7:26:41
Из данной статьи вы узнаете о источниках бесперебойного питания ( И Б П) для газового котла и на что обратить внимание при выборе. Т О П-10 моделей с описанием технических хаpaктеристик, бывают ли устройства с внешним аккумулятором и отзывы покупателей....
20 11 2021 21:30:24
Рекомендации, как правильно выполнить монтаж металлопластиковых труб своими руками. Советы по выбору типа фитингов и подготовке необходимого инструмента....
19 11 2021 18:25:34
Из данной статьи вы узнаете о лучших мотоблоках и ознакомитесь с их техническими хаpaктеристиками. Обзор Т О П-15 моделей и какую лучше выбрать надежную и недорогую по отзывам владельцев....
18 11 2021 9:37:39
В данной статье вы узнаете каково устройство плоской кровли, как проводится монтаж и строительство мягкой кровли, а так же вы увидите план конструкции крыши в разрезе, мы расскажем вам о том, как сделать плоскую эксплуатируемую крышу своими руками, какие материалы потребуются для покрытия и что входит в состав и схему крыши из наплавляемых материалов или деревянных балок....
17 11 2021 15:37:45
Если нужно провести водопровод из полипропилена, сделайте это своими руками! Это легко! Вот подробная инструкция для тех, кто даже никогда этим и не занимался....
16 11 2021 11:28:11
Какую функцию выполняет игольчатый кран для отопления и чем отличается от прочей трубопроводной арматуры. Разновидности и устройство игольчатых вентилей....
15 11 2021 11:20:42
Как правильно изготовить электродный отопительный котел в домашних условиях своими руками. Описание устройства и принципа работы отопительного агрегата....
14 11 2021 7:19:30
Простейший выгреб представляет собой вырытую в грунте яму глубиной не менее 2,5 метра. Чтобы не просачивался неприятный запах и не загрязнялись нечистотами водоносные слои, их выполняют как заглубленные герметичные емкости ......
13 11 2021 16:39:50
Особенности фасадных панелей под кирпич, а именно виды стеновой облицовки: металлические, пластиковые, фиброцементные, П В Х и т.д. Расскажем о том, как крепить и обшить частный дом облицовочными декоративными панелями, поговорим о технологии крепления и монтажа + подобные фото....
12 11 2021 16:47:49
Рассмотрение вопроса, сколько весит секция чугунной батареи старого образца с настенным креплением. Краткий обзор легких современных радиаторов из чугуна и тяжелых винтажных приборов....
11 11 2021 20:41:35
Обзор рекуператоров воздуха для частного дома и квартиры: что это такое, принцип работы, для чего нужен? Применение, виды, преимущества и недостатки в использовании в быту. Фото и видео...
10 11 2021 12:45:44
Что собой представляет мастер-флеш для дымохода и из каких материалов производится. Рекомендации по монтажу на разных видах кровельных покрытий....
09 11 2021 11:18:57
Рекомендации, как правильно собрать коллектор для теплого пола. Состав и устройство смесительно-распределительного узла, принцип его действия....
08 11 2021 20:25:55
Рекомендации, как подобрать проект, рассчитать и сделать угловой камин своими руками. Этапы производства работ. Устройство фальш-камина из Г К Л....
07 11 2021 15:58:44
В данной статье вы узнаете: чем закрыть свайный фундамент снаружи, зачем вам это надо, как лучше сделать обшивку и облицовку цоколя основания вашего дачного дома, а также инструкция по отделки винтовой опоры своими руками....
06 11 2021 2:54:31
В этой статье мы рассмотрим виды прозрачного шифера ( П В Х, поликарбонат и другие), а также достоинства и недостатки материала и подробную технологию монтажа...
05 11 2021 4:57:35
Что собой представляет инфpaкрасный стержневой теплый пол. Конструкция, принцип работы, описание монтажа. Реальные преимущества и недостатки....
04 11 2021 5:23:18
Рассмотрим основные виды терморегуляторов для радиатора, технические хаpaктеристики, принцип работы и разберемся: какой из них лучше выбрать для наших условий.....
03 11 2021 14:33:59
Принцип действия и устройство парового котла, работающего на жидком или газообразном топливе. Описание конструкций жаротрубных и водотрубных теплообменников, особенности их работы....
02 11 2021 23:58:50
Если вы не располагаете большими финансовыми возможностями, а размеры приусадебного участка не дают возможности возвести отдельный домик для сауны или бани ......
01 11 2021 18:19:46
Особенности, которыми обладает турбированная газовая колонка без дымохода. Принцип действия проточного нагревателя, его преимущества и недостатки....
31 10 2021 5:17:13
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет газовый котел Daewoo (Gasboiler dgb 100,130 msc и другие), мы предоставим вам инструкцию по его эксплуатации, электрическую схему и устройство аппарата....
30 10 2021 19:49:41
Зачем нужна гидрострелка из полипропилена в системе отопления дома. Устройство разделителя, принцип действия и схема обвязки с котлом. Расчет диаметра корпуса....
29 10 2021 7:28:28
В данной статье вы ознакомитесь с устройством свайно-забивного фундамента (буронабивного, с ростверком) для вашего частного дома, узнаете его плюсы и минусы, сравните отзывы владельцев, а также мы предоставим вам схему отделки основания....
28 10 2021 12:55:54
Как выполняется утепление пенофолом. Описание утеплителя, его хаpaктеристик и сфер применения. Развенчание мифов о теплопроводности, реальные плюсы материала....
27 10 2021 14:34:17
Какие бывают самодельные дровницы и из чего их можно изготавливать. Требования, что нужно соблюдать при строительстве навеса. Советы, как сделать дровник для камина....
26 10 2021 14:22:37
Преимущества и недостатки, которыми обладают чугунные печи для дачи или частного дома. Виды печек из чугуна и особенности их конструкции....
25 10 2021 11:29:29
Конструкция, принцип действия, схема обвязки, преимущества и недостатки комбинированных котлов для отопления на дровах и электричестве....
24 10 2021 5:27:39
Подробный обзор гибких армированных шлангов: резиновых, сильфонных, из нержавеющей стали в металлической оплетке для водопровода. Виды, преимущества и недостатки подводки для воды....
23 10 2021 23:54:54
Обзор недорогих электрических плит для кухни: отзывы, цены. Сравнение моделей и производителей электроплит. Что лучше: газовая или электрическая плита, преимущества и недостатки....
22 10 2021 11:39:14
В данной статье вы узнаете, что из себя представляют газовые котлы Данко (одноконтурные и двухконтурные), мы предоставим вам их технические хаpaктеристики, инструкцию по эксплуатации, причины неисправностей (почему тухнет) и отзывы владельцев....
21 10 2021 11:25:26
Обзор и описание бытовых отопительных котлов с водяным контуром для отопления загородного дома....
20 10 2021 7:33:51
Подробный обзор универсальных котлов Купер. Устройство котла, режим дрова-электричество-газ. Технические хаpaктеристики, преимущества и недостатки, наши отзывы...
19 10 2021 0:25:36
В данной статье вы познакомитесь с настенными газовыми котлами Protherm, узнаете какие модели существуют (одноконтурные и двухконтурные, 30 и 35 к Вт), а также ознакомитесь с плюсами и минусами, отзывами владельцев и актуальными ценами....
18 10 2021 5:11:51
В этой статье мы поговорим о том, как произвести покраску имитации бруса внутри помещения. Подробно рассмотрим, как правильно обработать, и чем покрыть (покрасить) доски внутри дома, в частности потолок + подробные фото....
17 10 2021 20:22:37
В данной статье вы узнаете, что из себя представляют настенные газовые котлы Viessmann (24 к Вт), расскажем вам о одноконтурных и двухконтурных типах, а так же предоставим отзывы пользователей и диапазон цен....
16 10 2021 5:36:23
Схема монтажа и обвязки твердотопливного котла в частном доме своими руками: инструкция, рекомендации, фото и видео....
15 10 2021 16:24:40
Особенности газовых счетчиков Эльстер: BK-G4;-6, уличные BK-G4T;-6T с термокомпенсатором. Чем отличаются: левый или правый? Технические хаpaктеристики, фото, цена. Срок службы и поверки....
14 10 2021 20:21:49
Виды металлических водостоков для крыши: медные, алюминиевые, цинковые желоба из металлпрофиля, их достоинства и недостатки, а также особенности монтажа....
13 10 2021 8:11:21
Еще:
Оборудование -1 :: Оборудование -2 :: Оборудование -3 :: Оборудование -4 :: Оборудование -5 ::
