Как изготовить пиролизный котел своими руками из газового баллона пошаговая инструкция
Для начала требуются чертежи пиролизных самодельных котлов. Их находят в соответствующей литературе или на сайтах домашних умельцев
Важно рассматривать агрегаты с подробным видео и отзывами от реальных владельцев, в процессе эксплуатации совершенствующих собственное изобретение. Из материалов и инструментов потребуются:
- Стальные листы и профильные трубы толщиной от 3 мм. Если меньше, то со временем температура горения дров деформирует агрегат и приведет его в негодность в момент работы, что чревато риском прогорания стенок и возникновением пожароопасной ситуации.
- Сварочный аппарат постоянного тока и соответствующие электроды.
- Дрель с алмазными сверлами и шлифовальная машина с аналогичными дисками.
- Комплектующие котла: дверцы, короб зольника, дутьевой вентилятор.
В зависимости от конструкции и чертежей, модели агрегатов отличаются. Если создается пиролизная печь своими руками – прибор отопления лучше держит тепло, в отличие от железа, то к описанному набору добавляется шамотный кирпич и асбестовые или паранитовые листы.
Алгоритм или пошаговая инструкция состоит из следующих пунктов:
- По намеченным размерам, приготовленные листы стали и профильные трубы разрезаются. Края заготовок тщательно проходят алмазным шлифовальным кругом – сваривать будет легче и риск пораниться снизится.
- Сваривается корпус – на горизонтальную поверхность укладывается заготовка торца, а к ней прихватками крепят стенки, дно и крышку.
- Внутри котла располагают топку с колосниковой решеткой. В середине наваривается форсунка для отвода отходящих олефинов – газов с высокой температурой.
- Выполняется сборка системы охлаждения. Она состоит из нескольких профильных труб, выходящих за пределы котла.
ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО
Остается приварить на котёл отопления своими руками переднюю стенку, оснащенную поддувальной и загрузочной дверцей, установить агрегат на соответствующую станину и провести испытания.
Устанавливают котел своими руками на бетонную плоскость, залитую по уровню и накрытую асбестовыми листами. Если возможности для заливки нет – вес бетона влияет на фундамент, то полы разбирают, выкладывают кирпичами, устилают паранитом и накрывают листовым железом. Так, безопасность импровизированной котельной будет соблюдена. Пиролизный котёл сделать своими руками — это просто, только надо немного постараться.
Чертежи
Чертежи должны соблюдать таким параметрам:
- Дверца. Она должна быть на расстоянии не меньше шести сантиметров от нижней линии шва баллона. Также дверцу нужно расчерчивать таким образом, чтобы в нее могли без труда входить даже средние по размеру колотые дрова. Если этого не будет, то вас все время придется измельчать каждое поленье на более мелкие по размеру дрова. Самыми оптимальными считаются размеры дверцы десять сантиметров в высоту и двадцать в ширину.
- Далее, переходим к отверстию для установления будущего дымохода. Оно должно расчерчивается на противоположной от дверцы стороне баллона. Это отверстие нужно делать немного ниже от верхней линии шва. Оно должно быть не более десяти сантиметров в диаметре.
- После этого следует сделать небольшое отверстие для вентиляции воздуха. Ее нужно расчертить немного ниже верхней части баллона. Диаметр такого отверстия должен быть от двух до трех сантиметров.
- Дымоходная труба должна быть около восьми сантиметров в диаметре и иметь длину до трех метров.
Прямоугольная буржуйка с отражателем
Решая вопрос какую форму и размеры должна принимать готовая буржуйка, каждый должен самостоятельно. Человек с инженерным образованием и навыками может взять любую, даже самую простую конструкцию, и внести в нее желаемые изменения, направленные на улучшения.
Чертеж прямоугольной буржуйки:
Простая и многофункциональная буржуйка своими руками изготавливается из следующих материалов:
- Наброски и простой чертеж конструкции с указанием всех основных размеров
- Листовой металл (его количество зависит от желаемых габаритов печи)
- Стальные уголки (толщина 4-5 мм)
- Металлическая трубка 25-30 мм
- Труба 180 мм
- Сварочный аппарат
- Рабочий ручной и электрический инструмент
Корпус печи будет делаться в виде прямоугольника стальными листами, которые свариваются между собой встык. Необходимо нарезать заготовки под пять основных плоскостей (дно, верх, боковые и задняя стенки). На лицевой панели расположится поддувало и дверка для топочной, поэтому с ней можно будет решить вопрос позже.
Вначале привариваются боковые поверхности ко дну. Необходимо следить, чтобы они располагались строго вертикально, воспользовавшись уровнем или угольником, и стыковались под прямым углом. Прихватив в 2-3 местах, еще раз убеждаемся в правильности их расположения и довариваем.
После приваривается задняя стенка. Все внутреннее пространство необходимо поделить на три части:
- Дымооборот
- Топка
- Зольник
Последние два необходимо разделить колосниковой решеткой, на которую будет укладываться твердое топливо (торф, дрова). Ее делают следующим образом:
- Изнутри по бокам на определенной высоте (10-15 см) приваривают на всю длину уголки
- Для решетки необходимо подготовить из толстой листовой стали полоски шириной 25-30 мм и длиной, соответствующей ширине буржуйки
- Расстояние между пластинами – около 5 см
- Привариваются полосы к двум металлическим прутам диаметром 15-20 мм максимально надежно, так как им предстоит выполнять еще одну роль – ребра жесткости
Нет необходимости приваривать решетку ко внутренним уголкам. В случае необходимости (чистка буржуйки, ремонт) ее можно легко будет достать. Спустя некоторое время некоторые пластины могут перегореть и станут нуждаться в замене. Можно назвать еще множество причин оставить решетку съемной.
На следующем шаге необходимо приварить сверху два металлических прута, на которых будет располагаться отражатель. Последний представляет собой металлический лист, который разделяет дымооборот и топку. Отражатель делается съемным.
Необходимо расположить отражатель так, чтоб спереди образовался канал, позволяющий уходить дыму. Он будет разогреваться внутри больше всех, поэтому делают его из очень толстого металла (12-16 мм).
Наступает время приступать к завершающим этапам работ. Вначале приваривается будущая крышка буржуйки. Будет не лишним заранее предусмотреть отверстие для дымоходной трубы. Затем вырезается и приваривается верхняя перемычка, затем более узкая, размещенная на уровне колосниковой решетки и отделяющая дверцы колосниковой решетки и зольника.
Заморачиваться сильно по поводу размеров дверок не стоит. Главное, чтоб через них было удобно закладывать дрова и удалять пепел с золой. Дверца для топки делается, как правило, почти на всю ширину, чтобы можно было извлекать отражатель и колосниковую решетку, для зольника – уже.
Далее необходимо приварить ручки для дверок для буржуйки, защелки и завесы. Последние рекомендуется сделать самому из толстого прута и стальной трубки. Сложности такая работа составить не должна.
Собрав все воедино, наступает пора подумать над тем, чтоб установить готовую конструкцию на ножки. Их рекомендуется выполнять из металлической трубки 2-3 см в диаметре и 8-10 см по длине с приваренной на конце гайкой и вкрученным болтом. Это позволит регулировать высоту. Многим такой шаг может показаться странным, но в процессе монтажа все станет понятно.
На нижнем конце дымоходной трубы необходимо предусмотреть вращающуюся заслонку. Для нее из листового металла вырезается окружность, диаметром чуть меньше аналогичной характеристики трубы, в которой сверлится отверстие под ручку для вращения. Последнюю можно сделать из металлического прутка.
Размещать дымоходную трубу необходимо на гильзе высотой 15-20 см. Она делается из изделия диаметром чуть меньше дымоходного и приваривается по отверстию к верхней крышке. Настала пора установить буржуйку, отрегулировать высоту и все – можно греть помещение.
Разнообразие конструкций: какую выбрать
В зависимости от назначения печи из газовых баллонов можно разделить на несколько групп:
- отопительно-варочные приборы, которые предназначаются для установки в жилых помещениях. Нередко их оснащают водяной рубашкой и используют в качестве основного теплогенератора загородного дома или дачи;
- буржуйки для обогрева складских, подсобных и других нежилых помещений;
- приборы для приготовления пищи;
- малогабаритные обогревающие и отопительно-варочные печи переносного типа.
Самыми сложными из них являются стационарные агрегаты, что обусловлено повышенными требованиями к тепловой эффективности и экономичности. Тем не менее существуют конструкции, которые не уступают промышленным образцам как по производительности, так и по безопасности эксплуатации.
Простая буржуйка прямого горения
Всё, что понадобится для изготовления такой печки — газовый баллон, печная труба и несколько обрезков ненужных труб и уголков. Роль загрузочной дверцы выполняет часть баллона, полученная при обустройстве топочного проёма, а колосниковую решётку заменяют прорези или отверстия в нижней его части. При этом баллон располагают вертикально или горизонтально. При выборе конструкции учитывают, что первый вариант занимает меньше места, а второй обладает увеличенной теплоотдачей.
Печь буржуйка является простейшим отопительным прибором
Отопительные приборы длительного горения
Длительность работы данных агрегатов обуславливает способ сжигания твёрдого топлива, включающий как обычное горение, так и пиролиз. Конструкция требует обустройства дожиговой камеры, поэтому для постройки отопительного прибора понадобится баллон ёмкостью не менее 50 литров. Достоинство печей длительного горения в том, что в качестве топлива можно использовать не только дрова и уголь, но и любое горючее растительного происхождения — опилки, солому, мелко нарубленные ветки и т. д. КПД агрегатов длительного, или, как их ещё называют, поверхностного горения достигает 85% — один из самых высоких показателей среди твердотопливных приборов.
Печь длительного горения использует самые передовые способы сжигания твёрдого топлива
Обогревающие агрегаты на отработке
По сложности изготовления отопительный прибор для работы на отработанном моторном масле приближается к конструкциям, использующим пиролиз. К слову, внутри такой печи также протекают процессы пиролитического преобразования жидкого топлива с получением горючих газообразных компонентов. Из газового баллона можно построить универсальную буржуйку с капельной подачей жидкого топлива в зону горения (при отсутствии отработки её можно будет топить дровами) или агрегат с пламенной чашей. Достоинством печей на отработке является высокий КПД, возможность работать на дешёвом топливе и отсутствие вредных компонентов в уходящих газах.
Агрегат с пламенной чашей можно использовать в жилых помещениях
Печь-ракета
Несмотря на простоту ракетных печей, их конструкцией используется сразу два принципа сжигания топлива, позаимствованные у агрегатов длительного горения:
- дожигание древесных газов, выделяющихся при недостатке кислорода (пиролиз);
- независимое от естественной тяги перетекание газов по каналам отопительного прибора.
Печь-ракета может быть как стационарной, так и переносной
В ракетной печи баллон играет роль внешнего корпуса вторичной камеры. Другие элементы выполняются из огнеупорного кирпича, глины, цементного раствора и т. д. Являясь одним из самых сложных сооружений, печь-ракета тем не менее остаётся очень популярной у самодельщиков. Причина кроется в экономичности, удобстве и КПД около 85%.
Реактивные агрегаты и другие мобильные конструкции
Конструкция любого реактивного отопительного прибора представляет собой простейшую печь-ракету прямого горения. Чаще всего такие агрегаты изготавливают из отрезка трубы большого диаметра, выполняющего одновременно роль топки и дымохода. Тягу в реактивной буржуйке обеспечивает разрежение на её горячем конце, который нередко используется ещё и для приготовления пищи. КПД такой конструкции не идёт ни в какое сравнение с агрегатами, использующими пиролиз, но что касается простоты и компактности, то здесь реактивным отопительным приборам нет равных.
Расход топлива в переносной печи-ракете небольшой, поэтому можно использовать даже сухие ветки, лучины или пучки травы
Следует отметить, что для изготовления печи этого типа подходят баллоны с уменьшенным диаметром, используемые для хранения кислорода, углекислоты и метана.
Защита стены и находящихся в постройке людей
Понятно, что некое ограждение сделать необходимо, однако здесь есть определённые нюансы. В моём случае был использован металлический профиль. Та его часть, которая расположена возле стены, была сделана до пола, для защиты бетона от высоких температур (их я ощутил при первой проверке печки) и дополнительного отражения тепла от баллонов в помещение. Что касается наружной защитной стенки, её необходимо устанавливать на расстоянии 20-30 см от пола. Это обеспечит хорошую циркуляцию воздуха. Возникающая конвекция позволит намного быстрее и равномернее прогреть помещение.
Что касается именно моего случая, то после первого розжига печи, через 20 минут, температура в гараже стала такой, что можно было ходить в рубашке (естественно при закрытых воротах). Это при том, что на улице в это время она не поднималась выше -30ºС.
Защитные экраны установлены, буржуйка функционирует в штатном режиме
Горизонтально обустроенная печь
Для устойчивости горизонтальной печки после окончания выполнения всех работ по изготовлению печки, ее закрепляют на надежно стоящей подставке, сваренной из уголков, при использовании точечной сварки.
В данном случае все мероприятия начинают с разметки, после производится вырезка квадратного отверстия для дверцы и круглого для дымохода. Вырезка круглого отверстия может оказаться трудоемкой при отсутствии резака, так как болгарка здесь не помощница. Вначале нужно по кругу вырезать отверстия, далее идет в ход зубило и молоток, и в итоге все доводится до нужного результата напильником.
Роль колосника будет играть отверстие, вырезанное в дне печи, а приваренный под ним короб станет емкостью для золы.Этот же короб играет роль поддувала, и потому на него приваривают дверцу с целью регулирования притока и оттока воздуха, чтобы добиться необходимой тяги.
Дверцу можно сделать самостоятельно, используя часть баллона, а можно приобрести уже готовую с рамой и готовой щеколдой и такой вариант, конечно же, намного проще.
После закрепления дверцы на петлях печи, устройство закрепляют на подставке при этом, надежно зафиксировав, а можно приварить к ней ножки нужной длины.
Далее закрепляется патрубок, к которому присоединяется труба для дымоотвода, та в свою очередь выйдет через отверстия в стене или крыше помещения.
Прежде всего необходимо открутить вентиль баллона для удаления газа, находящегося под остаточным давлением в баллоне. Вентиль полностью демонтируется из корпуса. После удаления газа баллон переворачивают для удаления конденсата.
Перевернув баллон, устраняем влагу естественным способом. Лучше собирать конденсат в разовую ненужную ёмкость. Конденсат зачастую имеет специфический неприятный запах. Поэтому лучше сразу выбросить ёмкость с собранным конденсатом.
Далее баллон снова переворачивают — устанавливают в вертикальное положение. Для полной очистки от остатков газа в него нужно набрать воды. Вода, набранная до краёв баллона, полностью вытеснит из него остатки газа. После этого баллон опорожняют от воды и он считается пригодным к резанию.
Толщина блинов
Эта величина находится в обратной пропорциональности к внутреннему диаметру D. Необходимо добиться оптимального нажима поршня на топливную закладку. Если давление будет недостаточным, это приведет к снижению коэффициента обратного действия. Как результат, может случится обратное возгорание топки с дальнейшим выходом дыма через трубу. Если же поршень будет очень тяжелым, это заметно уменьшит необходимую для качественного горения воздушную прослойку: в результате пламя затухнет.
Соотношения между внутренним диаметром и толщиной блинов примерно такие:
- 30 см – 6-10 мм.
- 40 см – 6-8 мм.
- 60 см – 4-6 мм.
- 80 см – 2,5-4 мм.
Почему печи называют печами длительного горения
Печь длительного горения от обычной отличить довольно легко. Дело в том, что реализация идеи качественного и полноценного пиролиза потребовала внедрения в конструкцию печки не одной, а сразу двух топочных камер. В первой дрова медленно тлеют, испуская газовую смесь из метана, водорода и иных составляющих. Тление обеспечивается благодаря искусственно создаваемому недостатку окислителя, подаваемого в топку. Далее, попадая во вторую камеру, газообразная пиролизная смесь уже начинает полноценно гореть, обеспечивая обогрев помещения, в котором установлен котел. Зачастую также вторичная топка дополнительно продувается воздухом с помощью специального вентилятора. Это позволяет гарантировать наиболее полное окисление и сгорание всего объема газов, и приводит к значительному повышению КПД всей отопительной установки.
Пиролизные печи очень часто оснащают также отдельным охлаждающим контуром, который равномерно распределяет тепло по всем комнатам в доме. Такой отопительный котел прекрасно справляется даже с самыми лютыми зимними морозами, обеспечивая качественный обогрев всего жилого пространства. Пример структурной схемы, раскрывающей внутреннее устройство пиролизной печки с водяным блоком вы можете увидеть на рисунке ниже.
Устройство пиролизного котла
Инструменты для изготовления буржуйки
Для работы с металлом будут нужны специальные инструменты, некоторые из них имеются почти в каждом частном доме, а другие придется прикупить или же арендовать.
- Угло-шлифовальная машинка — «болгарка» и расходный материал в виде отрезных дисков и шлифовальных кругов.
- Аппарат для сварки, мощностью 200 А, и также расходный материал – электроды Ø 3 и 4 мм. Кроме этого, обязательно понадобится специальная маска и защитный костюм.
- Щетка металлическая.
- Молоток-шлакоотделитель.
- Измерительные инструменты — складной метр, длинная металлическая линейка, рулетка, мел или маркер.
- Плоскогубцы, молоток, зубило.
- Дрель со сверлами по металлу различных диаметров.
Выбор модели печки чаще всего зависит от того, где ее планируется расположить, так как для жилых помещений требуется более эстетичный внешний вид отопительного прибора и повышенная безопасность. Поэтому для установки в доме лучше всего подойдет вариант, изготовленный из металлических листов или отрезка трубы среднего диаметра.
Для гаража подойдет любая из существующих моделей, но лучше выбрать такую, которая поможет не только принести в помещение тепло, но и согреть воду.
Чтобы окончательно определиться с выбором, стоит рассмотреть разные варианты и ознакомиться с процессом их изготовления.
Что нужно подготовить?
Из инструментов необходимо собрать:
- сварочный аппарат (200А);
- шлифмашинку – «болгарку», лучше с дисками диаметром не менее 180 мм;
- электроды;
- круги для шлифовки и отрезания металла;
- молоток, очищающий шлак от сварки;
- щетку с металлической щетиной;
- метр складной, рулетку, мел или маркер для разметки;
- дрель и сверла нужных диаметров;
- зубило, молоток обычный и плоскогубцы.
Из материалов, кроме одного или двух газовых баллонов, необходимо приобрести:
- лист металла, толщиной не менее трех миллиметров — он пригодится для устройства варочной плиты и зольника;
- готовые чугунные дверцы, или же их тоже можно изготовить самостоятельно из металлического листа или вырезанного из баллона куска металла;
- дымоотводную трубу;
- уголок или толстую арматуру – они потребуются для изготовления ножек и колосника. Последний можно приобрести в готовом виде (из чугуна) или устроить его с помощью отверстий, просверленных в дне баллона.
Здесь же нужно отметить, что для изготовления такой печки подойдет как стандартный газовый баллон, так и баллон небольшого размера.
Как говорилось выше, печка из баллона может быть вертикальной и горизонтальной. Выбрать нужную можно исходя из количества места, отведенного для установки буржуйки и удобства ее эксплуатации.
Подготовка баллона
Правильная подготовка баллона — это очень важное мероприятие перед началом работы, особенно если буржуйка делается из емкости, в которой не так давно находился газ. Остатки газа могут оставаться внутри, и при резке, которая сопровождается искрами, баллон может взорваться
- Поэтому сначала необходимо открутить вентиль, расположенный сверху баллона, и освободить проход для выхода остатков газа — эта процедура потребует некоторого времени. Лучше оставить емкость в открытом состоянии на ночь на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом нежилом помещении, а еще лучше — заполнить его водой до самого верха.
- Далее баллон переворачивают и сливают образовавшийся конденсат. Он имеет очень неприятный запах, поэтому этот процесс также нельзя проводить в помещении, где проживают люди.
Промытая емкость уже не таит никакой взрывоопасности при работе с ней, и можно смело приступать к процессу резки.
Особенности печки длительного горения
Первым делом нужно понять, что происходит во время горения дров. Для появления пламени температуру древесины нужно довести примерно до +150 градусов, используя для этого внешний источник нагревания. Обычно для этого хватает зажженного от обычной спички куска бумаги. После этого начинается процесс медленного обугливания материала, которое после достижения отметки +250 градусов переходит в распад на простые химические элементы. В состав дыма белого цвета, который появляется при розжиге пламени, входит газ и водяной пар: их источает нагретая древесина. Воспламенение выделяющихся газообразных компонентов наблюдается при достижении нагревания в +300 градусов: в результате этого термохимическая реакция значительно убыстряется.
Распад органического вещества на простые элементы называется пиролизом. Практика показывает, что во время сгорания древесины часть заложенного в нее энергетического потенциала остается не использованным. Это выражается в значительном количестве отходов, остающихся после угасания пламени. В пиролизных печах топливо используется гораздо эффективнее, что достигается отдельным сжиганием выделяющихся во время горения топлива газов. При этом скорость тления самой древесины очень небольшая, что способствует увеличению продолжительности работы печи на одной закладке. Печь Бубафоня, которая является разновидностью пиролизного обогревателя, гарантирует практически полное сгорание всего топлива.
