В этой статье будет рассмотрен один из эффективнейших видов печей. Кому может понадобиться изготавливать такую вещь, как газогенераторная печь, своими руками? Например, дачникам, которые желают установить на своей даче такую конструкцию и при этом сэкономить (как на создании печи, так и на ее обслуживании). Владельцы собственных домов и гаражей тоже не станут исключением. Под экономией на обслуживании понимается то, что в данном виде устройств применяется нестандартный принцип сжигания топлива — за счет этого достигается экономия до 50%.
Устройство печей газогенераторного типа
Газогенераторные печи водяного отопления не содержат топки, как обычные модели. Устройство всех печей пиролизного типа весьма непростое. Газогенераторная печь на дровах состоит из камеры предварительной газификации — в нее происходит непосредственная закладка дров, камеры сгорания — где топливо перерабатывается в тепло. Газы из камеры газификации попадают через форсунку в камеру сгорания благодаря действию вентилятора. (См. также: Печь отопительная длительного горения)
Учитывайте при сборке и использовании следующие факторы:
- Влажность применяемых дров не должна превышать 20%. Это достаточно низкий показатель, что характеризует дрова как очень сухие. При обычном хранении дрова способны высохнуть до уровня не ниже 30-40%, а чтобы достичь вышеуказанной цифры, потребуется применение тепловой пушки или иного варианта просушивания дров.
- Соединение дымовой трубы с выходным шибером должно быть очень легко в разборе. Дело в том, что при повышенной влажности дров будет образовываться конденсат, содержащий смолу дерева. Этот самый конденсат, проходя по дымоходу, способен будет забить его — при этом образуются сгустки смоляного характера, которые не поддаются размачиванию водой, не подвержены горению. Их достаточно непросто удалить из дымохода.
Советы и рекомендации по сборке
Не забывайте о важности грамотной установки и настройки конструкции. Придерживайтесь следующих советов: (См. также: Печи на твердом топливе)
- При монтаже такого устройства, как газогенераторная отопительная печь, в частности при монтаже ее дымохода, собирайте трубы в порядке, который противоположен движению газов. Это не позволит смоляным выделениям попадать на пол — они будут сгорать внутри печи, поднимаясь на уровень выше.
- Не забывайте при размещении конструкции и о том, что печь может нагреваться до очень высоких температур — пространство вокруг нее должно быть свободным, чтобы не спровоцировать возгорание.
- Монтируя дымоход, постарайтесь сделать его легкоразбираемым, иначе при накоплении в нем смолы устройство выйдет из строя, а Вы намучаетесь, разбирая сложный дымоход.
- Попытайтесь методом эксперимента определить требуемую для Ваших дров температуру горения. Дело в том, что требования по сухости дров, которые предъявляют газогенераторные печи длительного горения, выполняются не всегда и не всеми владельцами. Поэтому Вам потребуется определить, при какой именно температуре происходит сгорание всех смоляных сгустков, образующихся в процессе горения Ваших дров.
- Попробуйте подобрать «под себя» режим работы устройства — чтобы и тепла давало достаточно, и время его работы было длительным, и при этом было минимум засорения дымохода.
(См. также: Карта сайта)
Описание принципа работы газогенераторов и их сборки
Принцип работы газогенераторной печи достаточно прост и заключается в следующем: в камеру предварительной газификации закладывается порция топлива (дрова или иное). При этом желательно, чтобы количество дров соответствовало по объему 80-90% данной камеры — в этом случае будет обеспечено наиболее длительное горение топлива. В процессе обработки топлива в устройстве происходит его газификация, а именно разложение на газ и уголь, которые впоследствии сгорают во второй камере печи. (См. также: Чугунная печь для дома)
Итак, как же изготавливаются газогенераторные печи своими руками? Начнем, пожалуй, с того, как изготовить пиролизный котел своими руками. Пиролизный (он же газогенераторный) котел состоит, как уже писалось выше, из двух камер — в одной при недостаточном количестве кислорода происходит горение и пиролизация топлива, а образовавшиеся газы сгорают уже во второй камере.
Для изготовления газогенераторного котла Вам потребуется следующее:
- Стальная 4-миллиметровая труба.
- Стальной 4-миллиметровый лист.
- Электроды.
- Профильные трубы.
- Шамотный кирпич.
- Центробежный вентилятор.
- Круглый прут (20 мм).
- Шнур из асбеста.
- Автоматика, которая будет регулировать температуру в печи.
- Болты с гайками.
Требуемое количество материалов нужно рассчитывать, исходя из используемых чертежей. Сейчас в интернете достаточно информации по этой теме — есть как платные, так и бесплатные чертежи и документация. Поэтому, даже зная, как действует газогенераторная печь с водяным котлом, не следует пытаться изготовить полностью свой пиролизный котел — лучше взять готовый чертеж и оставить как есть (либо немного доработать). Как вариант, за основу можно взять конструкцию отопительного аппарата, которую разработал конструктор Беляев. После чего ее нужно будет оптимизировать под лазерную резку с малым количеством деталей. Крайне важно, чтобы при модернизации котла его внутренний объем остался прежним, а рубашка теплообменника сильно расширилась.
ВНИМАНИЕ: требуется соединить все элементы котла, согласно выбранному чертежу. Воздух применяется в качестве теплоносителя и способен прогревать помещение без ощутимых теплопотерь. Герметичность труб вовсе необязательное условие, ведь для котла с дровами возможность размерзания и утечки нехарактерны. Подобные кирпичные газогенераторные печи будут идеальным вариантом для установки в тех случаях, когда отапливать помещение нужно нечасто. (См. также: Как изготовить котел на твердом топливе своими руками)
Завершив сбор пиролизного котла по найденной схеме, следует установить его и начать его испытания. Если котел изготовлен правильно, то он должен достаточно быстро выйти на нужный режим, ну а отопительная система не должна греться более получаса. При всем этом температура обогреваемого помещения должна быстро повыситься.
Котел Благодарова
Рассмотрим еще и котел конструктора Ю.П. Благодарова — он позволяет сжигать все производные от горения дров, будь-то смола, уголь, деготь и прочие. Этот пиролизный котел состоит уже из трех частей. Две части уже рассматривались ранее — камера газификации и камера сгорания. В третьей же камере подвергаются сжиганию те самые продукты горения дров — деготь, смола и др. Данный котел превосходит все остальные по времени горения топлива при достаточно хорошей теплоотдаче. В нем специальные колосниковые решетки перекрывают нижнюю часть топливных бункеров. Это приводит к высокой теплоте при сгорании топлива в условиях естественной тяги. Именно из-за такой конструкции и особой компоновки бункеров под топливо достигается более долгий период горения дров. При этом появляется возможность расширения объемов бункеров для топлива, не нанося ущерба КПД печки.
Рельсы, которые расположены в камере сгорания, являются отличным накопителем теплоты. В газогенераторном котле можно сжигать опилки, уголь и торфобрикеты. Во время морозов имеется возможность постоянного пополнения камеры топливом для поддержания нужного уровня температуры в отапливаемом помещении.
Необходимые предосторожности
НЕДОПУСТИМО: не используйте обычную печь в качестве газогенераторной. Не следует делать подобных экспериментов. Дело в том, что обычная модель не способна работать так же, как и газогенераторная печь на дровах, даже если лишить ее подачи воздуха, закрыв поддувало, и отток воздуха, перекрыв дымоход. Это приведет лишь к задымлению помещения (так как всегда найдется щель, через которую дым сможет пробраться наружу). Ведь газы, образовавшиеся в процессе сжигания топлива, не будут догорать, как в камере газогенератора, а будут пытаться попасть в помещение. Это чревато угаром.
Рассмотрим недостатки, имеющиеся у газогенераторов. У всех газогенераторных моделей имеется одна и та же «болезнь» — так сказать, оборотная сторона их же эффективной работы. Эта «болезнь» заключается в том, что на выходе из конструкции образуется холодный газ. В случаях, когда дымоход не утеплен должным образом, может образоваться конденсат, который стекает обратно в устройство. Именно поэтому рекомендуется применять для газогенераторных приборов специальные утепленные трубы вида «сэндвич». Они представляют собой две вложенные друг в друга трубы, между которыми располагается теплоизолирующая прослойка.
Большинство газогенераторных приборов рассчитано на отопление помещений площадью от 5 до 110 квадратных метров. Самое ценное в таких конструкциях — их КПД. Его уровень составляет порядка 80%, а у обычных печей он не превышает 30%, не говоря уже о каминах, в которых КПД ниже 15%. Справедливости ради, надо заметить, что существуют и камины длительного горения, но в них этот самый процесс длится не более 5 часов, в то время, как в газогенераторных моделях одна топка может гореть 8 часов и более.
Время нагрева помещения до необходимой температуры напрямую зависит от конструкции калорифера газогенераторной печи. Интенсивность нагрева прямо пропорциональна площади нагрева труб и контакта воздуха с корпусом рабочей камеры. Для достижения еще большей эффективности газогенератора часто используют экономайзер — дополнительный калорифер для дополнительного забора теплоты от выходящих в процессе сгорания газов.
ИНТЕРЕСНО: скептики, рассматривая газогенераторные конструкции в целях отопления жилья, утверждают, что эти модели по сути своей лишь напоминают газогенератор, но таковым не являются. Они объясняют это тем, что газ действительно генерируется. Но самое главное в газогенераторе — сжигание этого газа — не происходит в таком устройстве. Чтобы произошло сжигание продуктов горения, в камеру должен подаваться воздух под давлением. Помимо этого, необходима гораздо более высокая температура во второй камере. Следовательно, газогенераторные модели обеспечивают сжигание продуктов горения лишь частично.