Газогенераторы для выработки электроэнергии на дровах

Собственники коттеджей, используемых для круглогодичного проживания, проявляют повышенный интерес к котлам длительного горения на дровах для дома. Прежде чем приступать к монтажу таких агрегатов, необходимо познакомиться с их эксплуатационными условиями, преимуществами и особенностями.

Преимущества таких котлов перед обычной печью

Конечно, в деревне можно соорудить традиционную печь из кирпича, и радоваться такому источнику тепла. Но конструкция печи весьма непрактична, да и топливо расходуется не рационально. А что говорить об уходе, регулярно чистить печь от сажи и золы – не самое приятное занятие. Перепады температуры в разных частях дома или даже комнаты также не позволяют обустроить оптимальный микроклимат. В такой ситуации котел длительного горения на твердом топливе будет лучшим решением проблемы.

Это специальная конструкция, для работы которой применяется уголь, дрова и другие виды твердого топлива. Популярными такие котлы стали совсем недавно, но их преимущества уже оценили миллионы пользователей. Мощности устройства хватает не только на обогрев жилого дома, твердотопливные используются даже в больших производственных помещениях.

Как выбрать котел длительного горения на дровах

Котлы длительного горения на дровах — современное мощное и надежное оборудование, которое характеризует высокая производительность и хорошая теплопередача. Вы легко найдете автоматизированные модели с плавной регулировкой и простым обслуживанием.

Котлы длительного горения отличаются продолжительным ресурсом автономного горения без необходимости замены топлива. Такой ресурс составляет от 12 часов до 5 дней! Кроме того, он не требователен к качеству дров. Такое оборудование проработает 10-15 лет.

Перед покупкой определяют нужную мощность. Чтобы обогреть 10 квадратных метров утепленного дома потребуется 1 кВт мощности. Таким образом, для обогрева дома площадью 150 квадратных метров нужен котел с мощностью 15 кВт. Существуют двухконтурные и одноконтурные модели. Первый вариант дает и тепло, и горячую воду, второй — только обогревает помещение.

Твердотопливные котлы различаются и по виду материала изготовления. Выпускают чугунные и стальные модели. Стальное оборудование представляет моноблок, который отличают выносливость к перепадам температур и современная автоматика. Стальные котлы быстрее нагреваются и при необходимости быстрее остывают.

Однако такое оборудование трудно, а иногда и невозможно отремонтировать. Чугунные котлы состоят из секций, которые легко заменить и отремонтировать. Они менее подвержены коррозии, однако не устойчивы к перемене температур.

Подготовка материалов

Для изготовления твердотопливных котлов лучше всего применять металл с низким содержанием углерода – Ст 3, Ст 10, Ст 20. Дело в том, что сваривать высокоуглеродистую сталь марки Ст 25 и выше – дело неблагодарное, поскольку швы часто лопаются. Да и по цене такой материал обойдется дороже.

Чтобы изготовить пиролизный котел своими руками, необходимо приобрести следующие виды металлопроката:

  • сталь листовая толщиной от 4 до 5 мм нужна для сваривания топливника и камеры дожигания;
  • то же, толщиной 3 мм – для водяной рубашки;
  • профильные трубы сечением 80 х 40 х 2 и 60 х 30 х 2 мм пойдут на изготовление воздушных каналов;
  • шамотный кирпич для обкладывания топливника и формирования сопла;
  • из труб диаметром 159 х 4 и 57 х 3 мм делается патрубок дымохода, теплообменник и штуцеры для подключения к водяному отоплению;
  • полоса стальная 20 х 3 мм;
  • для обшивки понадобится базальтовая вата плотностью от 60 кг/м³ и толщиной 2 см, а также тонкий металл с полимерным покрытием;
  • блок автоматики с вентилятором и датчиком температуры (недорогой и надежный – польского производства KG Elektronik).

Совет. Форсунка – слабое место газогенераторного отопителя, периодически она прогорает и нуждается в замене. Поэтому сопла для котлов Blago, Atmos и им подобных имеются в продаже. Вы можете купить и приспособить готовое изделие на самодельный отопительный агрегат и не возиться с шамотным кирпичом.

Изготовление теплогенератора с верхним горением значительно упростится, если сделать топливник из старого газового баллона со стенками 4—5 мм. Тогда вам останется заготовить металл для водяной рубашки, воздушную трубу Ø57 мм и лист толщиной 1 см для дискового груза. Патрубки водяного отопления делаются из обрезков трубы Ø32—40 мм, дымохода – 159 мм. Также возьмите арматуру диаметром 2 см или уголки 40 х 40 на сборку колосниковой решетки.

Котельная установка верхнего горения

Чем топить

Пиролизные котлы очень универсальны по отношению к используемому топливу. Их «всеядность» позволяет обрабатывать древесину, уголь, окатыши и торфяные брикеты, отработанное масло, а в некоторых случаях выступает в качестве бытового рециклиста, который подходит для переработки отходов древесины, целлюлозных отходов и даже для сжигания шин.

Читайте также:  Виды отопительных котлов длительного горения на твердом топливе

Тем не менее, следующие виды топлива по-прежнему являются наиболее часто используемыми.

Дрова. Пиленая древесина длиной до 40 см является наиболее часто используемым натуральным материалом для обогрева. Выбор пород древесины для отопления зависит от следующих характеристик

  • Время сгорания;
  • теплопередача. Березовая древесина выделяет много тепла, но при недостатке воздуха она может привести к образованию смолы. Хвойные породы также обладают сходными свойствами. Дубовая древесина является наиболее выделяемым теплом, но ценность древесины слишком высока для печи;
  • обоснованность заявки. Ольха и осина образуют наименьшее количество сажи и часто используются для самоочистки дымоходов;
  • по назначению. Все лиственные деревья используются в котлах для отопления, а береза, сосна, ольха, ясень или дрова лучше для печей и каминов.

Мы подбираем гранулы и определяем их эффективность: ://-topliva-..

Пеллеты. Этот универсальный вид твердого топлива представляет собой растительное сырье, сжатое в маленькие цилиндрические таблетки.

Исходным материалом является материал:

  • Отходы от сельскохозяйственной продукции (солома, лен, кожура подсолнечника и т.д.).
  • Отходы древесины и древесной продукции (щепа, кора, ветви, стружка);
  • Торф

Классификация гранул основывается на характеристиках сырья (древесина, солома, кукуруза) и экологической совместимости топлива при отсутствии клея во время прессования. Приспособление обеспечивает получение натурального полимерного лигнина, который выделяется под давлением из самих материалов.

Сырой уголь. Раньше это называлось окаменевшим солнечным светом. Осадочные ископаемые виды топлива находят широкое применение, в том числе и в качестве топлива.

Сжигание угля происходит в два этапа: Сначала образуются летучие вещества, затем сам кокс (твердый остаток). Угольный пиролизный котел длительного пользования обычно используется для отопления промышленных установок.

Топливные брикеты. Другое распространенное имя — Евродров. Основным материалом для них является то же сырье, что и для гранул, но прессование осуществляется в виде цилиндрических брикетов большей длины (до 45 см).

Ключом к выбору пиролиза или отопительного котла является расход топлива, который обычно указывается в сертификате для каждой конкретной модели котла.

Принцип работы пиролизных котлов на твердом топливе для долговременного сжигания: ://-котлы..

Но также необходимо учитывать следующие параметры:

  1. Размеры котельной. Очевидно, что для обогрева 300 квадратных метров жилой площади свыше 100 квадратных метров требуется больше топлива.
  2. Расчетные потери тепла в корпусе.
  3. Теплотворная способность используемого топлива. Эта характеристика также учитывается при выборе топлива.
  4. Влажность топливного сырья.
  5. Ценовой диапазон топлива.

Если сравнить основные виды топлива по теплотворной способности, то получится следующее:

Тип топлива Мощность по отоплению, ккал/кг

Древесина 2500 Пеллеты 4500 Древесный уголь 7500 Твердый уголь 7400 Мазут 9800 Мазут 9800 Мазут 9800 Мазут

Природный газ 8300

Удельная теплота сгорания твердого топлива:

Древесина с влажностью 20% — 3590 ккал/кг Древесина с влажностью 50% — 1870 ккал/кг

Древесные брикеты — 4500 ккал/кг

Оптимальным применением газогенератора в быту является пеллетно-пиролизный котел для длительного сжигания, но при этом необходимо обращать внимание на влажность используемого топлива. Желательно, чтобы она не превышала 30%.

Посмотрите видео, в котором опытный пользователь проводит эксперимент: Чем лучше вы топите пиролизный котел — древесина или топливные брикеты:

Как устроен самодельный котел длительного горения

Принцип работы

Схема работы таких котлов основывается на особенности твердого топлива тлеть несколько часов, производя при этом большое количество тепловой энергии. Характерно, что топливо в таком случае сжигается более полно, а количество отходов, как следствие, заметно снижается.

Чертеж котла

Обратите внимание! Замена активного сжигания тлением возможна ввиду особого устройства отопительного котла.

Основным элементом котла является топка, где горение ограничено, а интенсивность подачи воздуха контролируется при помощи специальных приспособлений. Топливо загружается два раза в сутки большими порциями, после чего медленно тлеет (ограниченное количество кислорода не позволяет ему полноценно гореть).

Труба, посредством которой выводится дым, пропускается через теплообменники и нагревает жидкость в отопительной системе. Выходит, достаточно лишь каждые 12 часов загружать топливо для бесперебойного обогрева дома.

Схема котла

Основные преимущества

Котлы длительного горения выделяются на фоне отопительных систем других типов. Конечно, основное преимущество – это именно длительность работы, но есть и другие важные моменты:

низкая стоимость топлива; автономность; возможность обогрева больших площадей при минимальных расходах; легкость монтажа и эксплуатации; безопасность; возможность изготовления в домашних условиях.

Устройство прибора

Для изготовления котла удобнее использовать металлическую трубу ø30 см и больше с толщиной стенок не менее 5 мм (иначе последние в скором времени прогорят из-за высокой температуры внутри прибора). Высота конструкции может колебаться между 80 см и 100 см, все зависит от площади помещения.

Труба для корпуса

Читайте также:  Как правильно установить железную печь в деревянной бане

Рекомендуем: Вентиляционные анемостаты – повышаем эффективность работы вентсистем!

Вне зависимости от модификации котел состоит из трех основных зон:

загрузочной зоны; зоны тления и теплообразования; зоны окончательного сжигания, где горит зола и выводятся дымные газы.

Обратите внимание! Прибор, который ограничивает загрузочную зону и, соответственно, время тления, называют распределителем воздуха.

Данный элемент выполняется в виде металлического круга толщиной 5-6 мм с отверстием посередине, через которое с помощью телескопической трубы кислород подается в топку. Диаметр изделия должен быть несколько меньше диаметра корпуса. Высота регулируется посредством специальной крыльчатки.

Котел на дровах длительного горения

Котел на дровах длительного горения

Обычно зона сжигания не превышает 5 см в высоту – если она будет большей, то топливо будет сгорать слишком быстро. К слову, кислородная труба может быть не только телескопической, но и цельной. Ее диаметр обычно составляет 6 см, в то время как размер отверстия в воздушном распределителе не превышает 2 см, дабы не пресыщать зону кислородом.

Котел длительного горения

Воздух может подаваться одним из двух способов:

прямо из атмосферы; из специальной камеры нагрева (она располагается в верхней части конструкции), что обеспечивает более эффективную работу котла.

Для регулировки используется специальная воздушная заслонка.

Сверху приваривается дымоотводная труба. Она должна вестись перпендикулярно корпусу минимум 0,5 м, иначе образуется чрезмерная тяга.

Снизу оборудуется дверка для удаления продуктов горения. Чистку нужно проводить нечасто, ведь топливо будет сгорать полнее.

Существует два способа нагрева теплоносителя, у каждого есть свои сильные и слабые стороны.

Котел длительного горения

Котел длительного горения

Способ №1. К трубе теплообменника, проходящей через зону сгорания, подключается змеевик, посредством которого и происходит нагрев воды в баке.

Способ №2. Формируется отдельный металлический бак, сквозь который пропускается труба дымохода. Разгоряченный дым подогревает жидкость.

Первый способ более эффективен, но вместе с тем более сложен в выполнении. Второй сделать проще, но он целесообразен только в небольших домах.

Выводы

Сравнивая коэффициент полезного действия, цену, простоту эксплуатации и доступность топлива, можно с уверенностью говорить о преимуществе пиролизного котла:

  • Для его работы подходит практически любой вид древесного топлива, будь то дрова или пеллеты.
  • Высокая температура сгорания топлива обеспечивает высокую тепловую мощность котла.
  • Основной эффект дает сжигание пиролизного газа. В отличие от пеллетных и иных твердотопливных котлов, газ поддается управлению автоматики гораздо лучше. Значит, уменьшается вероятность возможной поломки.

Конечно, котел пиролизного типа первоначально потребует солидных денежных вложений, но со временем эти затраты окупятся с лихвой. Для котлов, предназначенных для промышленного использования, потребуется подключение к электрической сети. Впрочем, электропитание требуется и для пеллетных котлов.

Преимущества и недостатки газгена

Газогенераторы можно использовать в схеме автономной газификации дома

Одним из преимуществ газогенераторной установки являются широкие возможности использования горючего газа:

  • для приготовления пищи;
  • для отопления дома;
  • в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания.

В первом случае трубы от газового генератора подводят к кухонной плите. Во втором – полученный газ сжигается в пиролизном котле и используется для отопления жилых домов, теплиц, а также производственных помещений, цехов и предприятий. Двигатели внутреннего сгорания, работающие на газе, служат приводом электрогенераторов, насосных станций и даже автомобилей.

Помимо этого, выделяются и другие положительные моменты:

  • Некоторые модели газогенераторов на дровах автономны. Их можно установить там, где невозможно провести электричество или где затруднен подвоз газа в баллонах.
  • По сравнению с твердотопливным котлом, КПД которого составляет около 60%, газогенераторный котел работает с КПД 80–95%.
  • В обычном котле дрова сгорают за 3–5 часов. В газогенераторе одна закладка прогорает примерно за 8–12 часов, причём скорость горения зависит от вида топлива и устройства котла. Если котел с верхним горением, дрова горят до 25 часов, а уголь 5–8 дней.
  • Древесное топливо сгорает полностью, поэтому не приходится часто чистить газоход и зольник.
  • Мощность газогенератора регулируется от 30 до 100%.
  • Газогенератор практически не выбрасывает в атмосферу вредных веществ.
  • Установки экономичны по сравнению с обычными газовыми или жидкотопливными котлами.
  • Некоторые газогенераторы справляются с неполностью высушенной древесиной и даже свежесрубленной.
  • Необязательно рубить поленья, в газген можно заложить дрова длиной до 1 метра.
  • В газогенератор на опилках и дровах можно загружать полимерные материалы: резину, полиэтилен, пластмассу.
  • Газогенератор более безопасен, если сравнивать с твердотопливным котлом.

Газогенератор по стоимости превышает цену твердотопливного котла

Недостатки:

  • Газовый генератор стоит примерно в 2 раза дороже обычного твердотопливного котла.
  • Не все модели могут работать без электричества, в некоторых устройствах используется вентилятор для нагнетания воздуха, требующий подключения к электросети.
  • Следствием использования на неполной мощности является нестабильное горение, которое приводит к образованию дегтя.
  • Низкая температура обратки отопления (ниже 60°С) становится причиной образования конденсата.
  • Некоторые модели работают только на хорошо просушенной древесине.
Читайте также:  Как уменьшить тягу в дымоходе газового котла

Учитывая стоимость расходных материалов, даже самостоятельно изготовленный газогенератор на дровах обойдется довольно дорого.

Лучшие дровяные котлы для отопления частного дома

По производственным характеристикам лидирует продукция немецких и чешских поставщиков теплового оборудования. Список лучших моделей котлов на дровяном топливе продолжают конструкции польских производителей и отечественные бренды.

Немецкие марки Buderus, Viessmann и Lopper предлагают оборудование высокой степени надежности и неизменного качества с впечатляющим сроком эксплуатации. Большой минус в копилку – дороговизна и прихотливость моделей к качеству дров.

Тепловое оборудование чешских брендов Viadrus, OPOP и ATMOS неплохо конкурирует по надежности и качеству автоматизации с немецкими аналогами. При этом чешские дровяные котлы реализуется в среднем на 10 % дешевле немецких моделей.

Модельный ряд практически каждого российского производителя отопительного оборудования включает в себя твердотопливные агрегаты. Наибольшую популярность среди отечественных потребителей завоевала продукция заводов «Теплодар» и ZOTA.

Польские дровяные агрегаты на российском рынке отопительного оборудования представлены в виде обычных тепловых генераторов и пиролизных котлов. Особым успехом пользуются модели SAS, Defro, Orlan и Drewmet. Хотя по производственным характеристикам эти аналоги несколько уступают немецким и чешским брендам, польские агрегаты заслуживают внимания неприхотливостью к качеству дров и относительно демократичной стоимостью.

В коллекциях большинства производителей оборудования для отопления частных домов наряду с классическими моделями, работающими исключительно на дровах, представлены и многотопливные котлы.

НМК Сибирь-Gefest КВО 15 ТЭ

Универсальный вариант отопительного оборудования на дровах, располагает простой конструкцией, оснащен электрическим нагревателем. Модель с тепловой мощностью 15 кВт рассчитана на обогрев домовладений площадью до 150 м². Стальной теплообменник дополнен ТЭНом в 4 кВт. Наряду с обычными дровами в качестве топлива допускается применение каменного угля и евродров. КПД агрегата составляет 75%, вес оборудования – 115 кг. Цены на модель варьируются в диапазоне до 20 000 р.

НМК Сибирь-Gefest КВО 15 ТЭ

Protherm Бобер 20 DLO

Мощность прибора – 19 кВт, соответственно, площадь обогрева составляет 190 м². Предусмотрен чугунный теплообменник, диапазон температуры теплоносителя варьируется в пределах от +30 и до +85°C. Модель отличается высоким показателем КПД, равным к 90,2%. Ориентировочная стоимость котла – 45 000 р.

Protherm

Буржуй-К Модерн-12

Пиролизный котел с механическим управлением располагает мощностью 12 кВт, рассчитан на обогрев здания площадью до 120 м².

В качестве топлива для Буржуй-К Модерн-12 используются дрова, уголь, брикеты, торф и пеллеты

Максимальная температура теплоносителя достигает +95°C. Модель реализуется в дорогом сегменте, цены варьируются в диапазоне 55 000-60 000 р.

Заключение

Использования дров в качестве топлива для отопления дома весьма экономично. Во многих регионах нашей страны древесину можно заготовить самостоятельно, тем самым существенно сэкономить. Но вот применение обычных отопительных котлов зачастую сводит на нет все стремления к бережливости. Обычное дровяное оборудование обладает низким КПД, да и топлива необходимо добавлять в топку очень часто.

Современные производители отопительных устройств предлагают покупателям котлы длительного горения. Пиролизные устройства или приспособления с вертикальным горением помогают существенно снизить расход топлива и уменьшить трудозатраты при эксплуатации. Конечно, такие котлы стоят дорого, но все затраты можно компенсировать на экономии дров. К тому же благодаря высоким показателям КПД в доме будет всегда тепло и комфортно.

Рекомендации по изготовлению самодельного котла

Приступая к изготовлению котла длительного горения своими руками, необходимо вооружиться следующими советами:

  • Чтобы в процессе эксплуатации прибора можно было использовать любое топливо, топочную камеру лучше сделать из жаропрочной легированной стали. Несколько удешевить бюджет работ помогает применение бесшовной стальной трубы марки 20.
  • Перед тем, как заносить самодельный агрегат в приготовленную для него котельную, рекомендуется протестировать его на улице, оснастив временным дымоходом. Это даст возможность проверить надежность обогревателя и убедиться в правильности сборки корпуса.
  • Основная камера, изготовленная из газового баллона, в состоянии обеспечить продолжительность на протяжении 10-12 часов, т.к. дров в нее входит немного. Изначально небольшое внутреннее пространство пропанового баллона уменьшается после удаления крышки и зольника. Для увеличения показателей котла его можно изготовить из двух баллонов. Это позволит получить достаточно большую топочную камеру для обогрева обширных помещений и увеличить время между закладками дров.
  • Дверца зольника должна герметично закрываться, что не даст внешнему воздуху просачиваться внутрь камеры. Это достигается укладкой по периметру дверцы асбестового шнура. Если в котле имеется дополнительная дверца для дозагрузки топлива без съема крышки, она также герметизируется подобным образом.
Рекомендации по изготовлению самодельного котла

Стандартные твердотопливные используют дрова, антрацит, опилки, брикеты, торф, каменной и бурый уголь. Особые претензии к качеству топлива обычно не предъявляются. Однако желательно, чтобы топливный материал был максимально сухим, что даст гарантию высокого КПД.