Изготовление пиролизной печи для дома и бани своими руками

Здесь вы узнаете:

• Как работает пиролизная печь
• Основные виды печей
• Как изготовить пиролизную печь своими руками
• Модернизация печки

Твёрдотопливное отопительное оборудование будет востребовано всегда. Есть места, где газ может никогда и не появиться. В отдельных населённых пунктах проведение газа в планах на ближайшие 10-15 лет. Некоторым людям просто нравится топить дровами, а кто-то использует дровяные печки для обогрева бань. Пиролизная печь станет идеальным вариантом для обогрева помещений любого назначения. Её можно сделать из металла или кирпича. О процессе изготовления расскажет наш обзор-инструкция.

Внутреннее устройство печи длительного горения «бубафоня»

Рассмотрим устройство бубафони. Старый, бытовой баллон для газа — основание печки. Внутри бубафони сгорает древесина. Пиролиз как основа процесса, разлагает дерево при помощи большой температуры на газы, которые сгорая, рождают тепловую энергию. Древесина сгорает по этапам:

• Этап No1 — огонь греет древесину, выжигая легкие горючие вещества. Преодолев планку в двести градусов, происходит разложение дров на простые вещества и начинает гореть газ.
• Этап No2. Этот этап горения — самый эффективный, так как газы разогреваются до температуры в 700 градусов по Цельсию.
• Этап No3. Мы получаем то, что может дать это устройство — требуемое тепло.

Устройство пиролизного котла. Внутренняя камера разделена на две части. Это дает возможность сжигать твердое топливо в одной камере, а во второй сжигать пиролизный газ. В камере снизу, которая заполнена древесиной, производится начальное сжигание древесины. В верхней части, происходит заполнение продуктами сжигания дерева, которые загораются. Тяжелый пресс, давит вниз топливо, и сжигание древесины проходит эффективно. Вверху топки располагается отверстие, к которому присоединен дымоход, и дым покидает печку через эту систему. Воздух в камеру сгорания поступает через воздуховод, расположенный на одной конструкции пресса. Подача воздуха регулируется заслонкой воздуховода.

Пиролиз

Не все знакомы с понятием «пиролиз». Этот процесс – термическое разложение органического вещества (когда не хватает кислорода) на пиролизные газы и твердые остатки. При высокой температуре происходит смешение пиролизного газа с кислородом, в результате чего полностью сгорает и сам газ, и органическое вещество, в нашем случае – топливо.

Если после первого этапа убрать твердые остатки, фактически будет обеспечен процесс изготовления угля. Однако нас интересует процесс в целом, рассматривая его в качестве системы отопления.

Преимущества и недостатки пиролизной печки

Начнем с хорошего, с преимуществ пиролизных котлов:

• Фантастический КПД, нередко достигающий более 85 %.
• Возможность просто обслуживать устройство печи длительного горения
• При использовании качественных материалов при производстве печки, долговечность, надежность.
• Соответствует жестким экологическим требованиям безопасности.
• Доступность топлива. Оно на каждом шагу. Древесина, щепа, прочие древесные отходы.
• Из-за небольших размеров есть возможность установить агрегат в любом помещении.
• Нет сложностей в обслуживании печи.
• Печь бубафоня своими руками делается просто, а главное быстро.

К сожалению данный вид котлов имеет некоторые недостатки. Один из главных недостатков — слабая тяга. Без тяги, от пиролизной печки мало толку, так как не будет хорошей теплоотдачи. Посмотрим на следующие недостатки:

• Сложная конструкция дымохода.
• Нет модельного ряда пиролизных систем, которые топились бы на смешанном топливе. К примеру, мазут, дизель.
• Новичкам трудно, не привычно сделать начальную настройку.
• Пиролизный котел своими руками соберет не каждый

Однако безупречная отработка печки бубафоня, низкая цена топлива перекрывают все имеющиеся недостатки.

Топливо

В пиролизной печи может использоваться два вида твердого топлива: дрова или пеллеты. Его влажность может достигать 50%. Топливо должно быть влажно-сухим – сушить нужно на открытом воздухе, под навесом. Необходимо учитывать, что пеллеты в заводской упаковке способны увеличить свою влажность до 30%, если хранятся в неотапливаемом помещении.

Топливо для пиролизных печей

Примечание: Для применения в пиролизных печах рекомендуется довести уровень влажности топлива до 12%. Чтобы достичь такого показателя, можно использовать сушилку, сделанную своими руками.

Не нельзя не отметить пиролизное масло. Оно представляет собой продукт процесса нагрева до 800 градусов на короткий период – до 30 с. По сути, пиролизное масло – разжиженный древесный деготь. Оно характеризуется высокой теплотворной способностью, однако содержит много серы, как для бытового топлива, разъедает металлы. Его используют в промышленных масштабах.

Изготовление печи самостоятельно

Печь бубафоня своими руками, начинается с чертежей. Как любая пиролизная печь для бани или пиролизный котел своими руками начинаются со схемы. Чертежи пиролизных котлов смотрите на фото ниже.

Чертеж пиролизной печи «бубафоня». Расчет основных пропорций.

Схема пиролизной печи.

Подготовка помещения, материалов и инструментов для работы

Изначально нужно выбрать помещение где будет изготавливаться пиролизный котел своими руками, где установим печь бабуфоню. Это необходимо сделать вот по какой причине. При работе пиролизного котла, нижняя часть корпуса разогревается до очень высокой температуры. Чтобы избежать пожароопасной ситуации, нужно сделать небольшой фундамент под печку. Лучше всего подойдет кирпич огнеупорный. Сначала нужно вырыть «котлован», размером метр на метр. Глубину роем сантиметров на 20-30. Щебнем засыпаем яму. Заливаем жидкий раствор. Как только площадка высохнет, обкладываем огнеупорным кирпичом в два ряда. Лучше всего делать все под уровень. В некоторых современных строениях, например авто-мастерские, производственные цеха, склады и прочие помещения, имеющие бетонные полы.

Можно фундамент под печь не делать. Бетонный пол имеет достаточную толщину. Если места мало, а рядом находятся стены, в непосредственной близости от печи, лучше поставить отражатель. Конечно же из жаропрочных сталей.

Материалы следующие. Двухсот-литровая бочка (если пиролизная печь из бочки) или старый баллон послужат основанием будущей печки. Подберите толстостенные котловые трубы, для производства дымохода. Их можно найти в любой теплосети. Будет нужен швеллер, лист металла (не тонкий). Из инструментов понадобится следующее: Сварка, электроды, молоток, зубило, пила по металлу, отрезной электро-инструмент.

Монтаж и сборка конструкции. Обустройство дымохода

Этап один. Вначале нужно обрезать верх баллона. Срезанный верх не выкидывайте. Он будет нужен как будущая крышка. Схема пиролизной печки находится выше. Пиролизная печь своими руками начинается с обрезки верха корпуса.

Этап два. Изготовим вытяжку дымоотвод. По одному из боков корпуса проделываем отверстие, требуемого диаметра. Найдите часть котловой трубы, согнутой, углом в 90 градусов. Диаметр трубы подойдет от 100 до 150 мм. Стояк дымохода изготовим из Котловой трубы такого же диаметра. Чем толще труба, тем лучше тяга в системе дымохода. А мы знаем, если тяга хорошая, значит пиролизная печь своими руками будет греть с хорошим КПД. Приварим переходник для монтажа дымоотвода. Асбестовым шнуром, глиной, или при помощи стеклоткани, сделаем уплотнение перехода.

Третий этап. К крышке приварим 2 державки и верховую трубку, она сможет задавать опускание системы. На печку закрепим полосу из металла. Она послужит бортом, не дающим сдвинуть крышку печки. В крышке баллона газорезкой вырезаем отверстие под трубу (отвод воздуха) примерно 88 миллиметров.Эта труба может иметь любую форму. Круглую или квадратную, без разницы. Для работы бубафони это не важно. А сборка упроститься.

Четвертый этап. Берем лист металла 4 мм и выше. Вырезаем круглый блин с дыркой по центру блина. По диаметру блин будет равен диаметру патрубка отведения воздуха. Между краем распределителя воздуха со стеной корпуса печи оставляем зазор, который равен 5% длины круга. Железо под пластину берем по толщине, исходя из размеров корпуса печки. Если делается печка из баллона, толщину железной пластины возьмите миллиметров от 8. Если корпус печки делаете из 200-литровой бочки, то металл пластины берите миллиметров 5-6. Под низ пластины распределителя воздуха сварим шесть лопастей. Их необходимость обусловлена равномерностью сжигания дерева в камере снизу, а газы сверху сгорят полностью. Пиролизная печь своими руками при таком режиме работы прослужит долго.

В центре распределителя воздуха крепим второй круглый блин размером поменьше — сантиметра 4. Пластина необходима потому, что между лопастью и дровами осталось достаточное пространство под выход газов. А угли не закрывали путь подачи для воздуха. Смонтировав все детали воедино, нужно загрузить корпус древесиной. Дрова ставят вертикально, поверх дров уложив бумагу, щепу или бересту для розжига. Какими дровами будем топиться? Сухими или сырыми? Если часто будут закладываться сырые дрова, обязательно нужно добавить одну деталь в конструкцию котла. Дымоход следует продлить вниз, получив колено для забора конденсата. Поставьте на этом колене сливной кран.

Альтернативные варианты монтажа печей

Таких варианта три. Рассмотрим дополнительные варианты сборки бубафони, которые можно реализовать.

В варианте 1 вырежем верхнюю крышку 200 литровой бочки. Смастерим из нее прижимной круг распределителя воздуха.

В варианте 2 вырежем из листа железа два круга, таким диаметром как диаметр трубы. Потом первый круг соединим методом сварки с трубой. Это будет дно. Следующий круг станет прижимным гнетом.

В варианте 3 используем железный цилиндр (из листового металла крупного размера) вместо бочки. Лист, свернутый трубочкой заварить по шву. Крышку с дном так же делают из листа металла.Все остальное аналогично делается, из предыдущих вариантов конструкции.

Этапы монтажа бубафони из газового баллона.

Всю работу по производству Бубафони из старого газового баллона, расставим на логические шаги: Водой заполним корпус (вентиль баллона откручен). Это предотвратит возможный взрыв остатков газов. Важная, ответственная операция!!!

Водой заполним корпус (вентиль баллона откручен). Это предотвратит возможный взрыв остатков газов. Важная, ответственная операция!!!

При помощи болгарки отрежем верховую часть баллона. Учтите, что там где шов, изнутри баллона приклеен в дополнение армированный слой. Это затруднит процесс резки, но решаемо. Без этого никак, бордюр помешает передвижению поршня. Действие не простое и лучше проделать обрез пониже шва. Проделаем отверстие в теле для дымохода рядом с верхом котла. Из железной трубы сечением примерно 100 миллиметров, делается колено под прямым углом. Затем два куска труб срезаются под 45 градусов, свариваются вместе. Далее через переходник соединяют дымоотвод трубы 120 миллиметров с коленом. Этим сделаем тягу однозначно лучше. Переходник нужно герметизировать используя стеклоткань или обычную глину. Крышку сделаем из куска отрезанного у баллона, или из листового металла. Лучше будет конечно ровная крышка. На нее можно ставить сковороду или кастрюлю. Отверстие под поршень вырежем сваркой. Сечение может быть любым. Можно не круглым. Квадратная или любая другая труба, так же хорошо выполнит свое назначение. Монтаж будет простым.

Вырезается блин 27 см по размеру из куска металла 4 миллиметра. Для штока делаем отверстие по центру. Круг делают такого размера, чтобы был зазор процентов 5 от размера блина. Шесть лопастей привариваются снизу диска. Лопасти сгибаются так, чтобы получилось завихрение воздушных масс по ходу стрелки в право. Дерево будет сгорать лучше, сожжет весь газ вверху камеры. По центру, сверху лопастей крепят диск с 40-миллиметровым отверстием. Это нужно, чтобы древесный уголь, не забивал все пространства в штанге подачи воздушной смеси, и был достаточный зазор между дровами и лопастями. Печку устанавливают на фундамент, экранируют от ближайших стен, предметов. Этим будет достигнута добавочная пожаробезопасность. Фундамент после нагрева, будет служить хорошим накопителем тепла для помещения, не так быстро остывать. При загрузке в печку сырых дров, на трубе дымоотвода внизу добавляют дополнительное колено, которое накапливает конденсат. И в колене делают кран для стока конденсата.

Укладка фундамента для пиролизной печи

Для устройства фундамента под пиролизную печку нам нужно:

• Лопата
• Емкость для замеса раствора или бетономешалка (кто ее имеет).
• Готовый раствор в мешках или по отдельности компоненты (песок, цемент)
• Щебень
• Кирпич красный огнестойкий

Приступаем к работе. Мы условно разобьем все работы на три этапа: Первый этап. Выкопаем для начала яму размером каждой стороны квадрата, равную одному метру или стороной квадрата, до полутора метров. Точность здесь не важна. Глубина ямки для фундамента бубафони, должна быть сантиметров тридцать. Глубже не надо. Иначе будет перерасход средств, материалов.

Второй этап. Производим засыпку внутрь ямы щебенки. Мешаем раствор бетонный. Марка раствора — произвольная. Бетонным раствором заливаем щебень в яме. Поверхность делаем ровной. Достаточно будет простого мастерка. Нужно сделать протяжку по поверхности бетона ровной чистой доской. Когда бетон высохнет, проверим плоскость на качество, используя строительный уровень. Если необходимо, корректируем дополнительно полученную плоскость по уровню. В зависимости от температуры, при которой сохнет бетон, от нескольких дней до недели, мы ждем полного высыхания бетонной подушки. После высыхания бетонной подушки, переходим к следующему этапу.

Третий этап. Производим укладку кирпича огнеупорного, наверх бетонного основания. Сколько рядов кирпича будет достаточно? Хватит два или три слоя огнеупорного кирпича. Если рядом находятся стены, то обязательно нужно установить экраны для отражения тепла от стен строения. Материалы для экрана могут быть самые распространенные.

Порядок сборки основы

1. Так, как мы стремимся рассмотреть конструкцию, имеющую право называться пиролизной печью, на первом этапе следует позаботиться изготовлением внутренних каналов, подвода первичного и вторичного воздуха и обвязкой горелки. Футеровка горелки выполняется из шамотного кирпича. Собственно из него и изготавливаются сами термостойкие сопла форсунки.
2. Далее, из листового металла, нужно раскроить и сварить, первичную камеру газификации — он же бункер, и вторичную камеру дожига газа. Она должна быть хорошо защищена от высокотемпературного пламени и иметь выход в конвекционные каналы.
3. На практике, используется материал толщиной 4 мм. Но желательно использовать большие толщины, во избежание короблений и преждевременного выхода из строя, из-за коррозии.
4. Готовые — верхнюю и нижнюю секцию сгорания объединяют посредством обвязки форсунок и подключают воздушные теплообменники по принципу Булерьяна.
5. После этого, можно приступить к промежуточному этапу, обварке крепёжных элементов, препятствующих гидравлическим деформациям наружного кожуха. Это металлические штыри, которые укрепят между собой внутренние и наружные элементы котла.
6. Производится обварка элементами кожуха с одновременной стыковкой всех отверстий воздушных каналов.
7. Также, надо заранее предусмотреть отверстия для рычагов, заслонки дымохода и заслонки вторичной камеры.
8. После обварки наружных элементов короба, устанавливаются дверки, наружный патрубок подвода воздуха, к которому будет крепиться нагнетательный насос и лючок прочистки конвекционных дымоотводов.

Розжиг печи «бубафоня»

Для начала, сними с баллона крышки, вытащим из печки поршень-пресс с воздуховодом. Наложим внутрь печки сухих дров. Порода дров — любая. Дрова именно кладем горизонтально, друг к другу как можно ближе. Если мы дрова поставим вертикально, то получим неприятный сюрприз.

Сюрприз будет следующий. Не сгоревшее вертикально стоящее полено, не даст возможности поршню опускаться на низ. Если так произойдет, в нижней камере будет полноценный костер. Топливо быстро сгорит. Режим работы печки будет вместо тления, горение. Про дым из воздуховода я вообще молчу, он обязательно появиться. Дрова не нужно укладывать выше уровня отверстия дымохода.

Далее необходимо прижать поршнем дрова и надеть на поршень крышку бубафони.

Как правильно поджечь дрова? Просто кинуть горящую спичку не получится. Она обязательно потухнет еще не достигнув дров. Мы поступим просто. Возьмем бумагу, ветошь или кусок бересты. Зажжем и бросим в печку.

Нужно подождать 20 минут, чтобы наша закладка хорошо разгорелась. Затем на воздуховоде прикроем задвижку. Воздух начнет поступать в печку в меньшем количестве. В первичной камере с дровами, дрова перестанут гореть, начнут тлеть. Пойдет выделение пиролизных газов. А газ нам необходим. Ведь установка — пиролизная! Так наша супер печка выйдет на свой рабочий режим.

Видео инструкция. Розжиг печи «бубафоня»

Принцип работы пиролизного котла

Применительно к отопительным котлам пиролизом называется горение топлива при недостаточном количестве кислорода. При этом топливо выделяет большое количество газов, практически все из них горючие. Эти газы направляются в специальную камеру сгорания и дожига, куда подается вторичный воздух. Газовоздушная смесь вспыхивает, выделяя большое количество тепла. Тепловой энергии выделяется намного больше, чем можно извлечь при обычном горении дров или угля. Дело в том, что многие из образовавшихся при горении топлива летучих веществ, имеют очень высокую температуру сгорания. В результате, из того же количества топлива, пиролизные котлы извлекают больше тепла.

Конструктивная особенность пиролизных котлов — топка, состоящая из двух камер. В одну закладывается топливо (часто это верхняя часть топки), в ней же происходит выделение газов, и потому эта часть называется камерой газогенарации. Через неширокую горловину газы попадают во вторую камеру — дожига. Тут перемешиваются с вторичным воздухом, вспыхивают и сгорают практически без остатка.

Пиролизный котел с нижней камерой дожига

В среднем КПД пиролизников — выше 85%. Есть модели, способные выдавать 92% и даже немного больше. Но данные показатели возможны только и исключительно при использовании сухого топлива. Его влажность должна быть 5-8%. При 40% содержании влаги горение может полностью затухнуть, а при 20% просто буде неэффективным. И это — один из главных недостатков этой технологии: дрова и уголь приходится предварительно сушить, например, сделав площадку возле дымовой трубы. Просто дрова, просушенные в дровнике не пойдут, как и уголь, взятый из кучи на улице.

В видео продемонстрирован котел, в котором камера дожига находится вверху. Хотя котлы такого типа имеют более простое строение (образовавшиеся газы сами поднимаются вверх), самодельщики предпочитают камеру с нижним располодением камеры дожига (как на фото выше).

Рекомендации по увеличению КПД самодельной печи

Как увеличить КПД бубафони? Какая проблема мешает этому генератору тепла работать на полную катушку? Одна из проблем — корпус печки нагревается неравномерно. Из-за этого получаем плохой обмен тепла в помещении. Можно ли решить эту проблему? Конечно можно. Для решения этой проблемы, возьмем лист гофрированного металлопрофиля. Обернем его вокруг печки, получив защитную «рубашку» и приварим точечно профильный лист к баллону.

Можно кроме сварки найти другое решение. Это решать, думать вам. Воплотив это решение в готовую конструкцию, мы получим устройство печи длительного горения, формирующее поднимающиеся потоки воздуха. Снизу ребер будет подниматься холодный воздух. Пройдя вдоль корпуса баллона воздух нагреется и на выходе станет горячим.Плюс к этой доработке можно сделать следующее.

Обложить всю конструкцию кирпичом. Это позволит накапливать тепло от генератора, с отдачей его равномерно по всей площади строения достаточно долго. Кроме профильного листа можно использовать обрезки трубы. Подойдут профильные или обычные круглые трубы. Их приваривают вокруг корпуса баллона, получают эффективную конструкцию для генерации тепла с равномерным обогревом.

Установка топочной дверцы

К корпусу горизонтальной буржуйки прихватываем стальную полосу и оборачиваем её вокруг, формируя кольцо. Нужно несколько раз подрезать края, чтобы после сваривания такая оправка садилась на край корпуса очень плотно. Кольцо приваривается к срезанной крышке от бочки или баллона, либо к стальному листу, затем шов тщательно обваривается снаружи. Полоса должна выступать над плоскостью крышки около 12–15 мм, этого достаточно для плотного притвора, в то же время топка будет открываться относительно легко.

На внутренней стороне дверцы привариваются несколько стальных пластин, образующих пазы для внутренних перегородок топки. Саму дверцу из-за кольцевого притвора нужно устанавливать на выносном навесе, соответственно, прижимной замок должен так же быть вынесен в сторону на 40–60 мм.

1. Крышка. 2. Воздуховод с заслонкой. 3. Навес

При вертикальной загрузке крышка выполняет роль внешней стенки камеры догорания, поэтому тщательной герметизации не требует. Края вертикального корпуса загибаются вовнутрь молотком, бортик крышки нужно наоборот немного развальцевать. При этом важно не погнуть саму крышку, тогда примыкание будет плотным под собственным весом. В центре вырезается отверстие на 1–2 мм больше диаметра трубы подачи воздуха.

Негативное влияние пониженных нагрузок

Помимо этого, во время расчётов, следует учесть негативное влияние на всю топливную систему, работы, с пониженной нагрузкой.

Буржуйка

Таким примером может послужить простая буржуйка, с разделённой топкой. Если честно, эта печь выполняет функцию псевдо-пиролиза, поскольку простая конструкция, весьма далека от описанной теории, термической деструкции органического сырья с раздельным сжиганием её продуктов. Перегородка, разделяющая топку, имитирует возможность двух отдельных процессов, газогенерации и дожига. Наличие в данном случае форсунок подачи дополнительного воздуха, даёт весьма сомнительную возможность, полноценно сгорать продуктам тления. Это происходит, благодаря основному пламени, либо не случается вовсе.

Для изготовления такой “газовой” буржуйки, требуются минимальные переделки в конструкции. В пространство топки вваривается металлическая пластина и можно считать себя – “впереди планеты всей”. Некоторое улучшение, вследствие таких переделок конечно возможно. Но заключаться оно будет, в банальном удлинении пути, проходимого горячими газами. Необходимость пиролиза у кирпичной печи, на мой взгляд, весьма сомнительна. Отопительно – варочная шведка средних размеров, с встроенными в простенок каналами, имеет очень хорошие рабочие характеристики, в чём я могу убедиться как пользователь. Построение такой конструкции из кирпича, требует больше знаний и дополнительных материалов. Нестандартные габариты и опасность проникания угарных газов, не предполагают её размещение, в жилом помещении. Совсем другое дело, применение для промышленных нужд. Возможен обжиг глиняных изделий или отпуск металла. Внутри большая полость для выдержки керамики и длительное время может поддерживаться высокая температура.

Пробная топка

После того, как буржуйка сделана, нужно испытать ее в деле. Первая топка покажет все дефекты. Печь обязательно нужно протопить до покраски. Испытание проводят в следующем порядке:

• Разжигаем печь с небольшим количеством топлива. Первый этап длится 30-40 минут.
• Если дыма нигде не видно, в следующий раз делаем полную закладку и протапливаем печь. Наша цель состоит в том, чтобы выгорела старая краска.

Если где-то проникает дым, эти места нужно загерметизировать. После испытания, печь необходимо покрыть термостойкой краской.