DIY pyrolýzní kotel: Princip provozu a výkresy, pokyny krok za krokem, jak vyrobit jeden z plynové láhve

Spolu s růstem cen energetických zdrojů (plyn, uhlí, elektřina) se vytápění prostor stává výraznější nákladovou položkou. Použití pyrolýzních kotlů umožňuje získat větší množství energie z menšího objemu dřeva.

Zvýšeného topného výkonu je dosaženo využitím pyrolýzního efektu: doutnající dřevo produkuje těkavý plyn, jehož spalování zvyšuje výdej tepla.

Princip činnosti pyrolýzního kotle

Chemický proces rozkladu dřeva za působení vysokých teplot (od 200 do 800 °C) s omezeným přístupem kyslíku se nazývá pyrolýza

Provoz pyrolýzního kotle je založen na principu suché destilace. Zahřívání dřeva v nepřítomnosti kyslíku vede k tvorbě dřevního koksu a plynu. Vzniklý plyn se při smíchání s kyslíkem vznítí. Současně dochází k interakci s uhlíkem. Zplodiny hoření opouštějící kotel obsahují snížené množství škodlivých látek. Tvrdá část dřeva při spalování uvolňuje tepelnou energii.

Pyrolýzního efektu lze dosáhnout spalováním různých druhů paliva:

• palivové dřevo (tyče ne větší než 450 × 250 mm);
• nasekané větve;
• brikety;
• piliny;
• pelety (dřevěné granule);
• rašelina;
• Kola;
• uhlí.

Dřevo je nejúčinnějším typem paliva, které produkuje velké množství pyrolýzního plynu. Větve a piliny lze míchat s palivovým dřevem v množství nepřesahujícím 25 % z celkového objemu, aby byla účinnost (koeficient výkonu) na vysoké úrovni.

Rozdíl mezi konstrukcí pyrolýzních kotlů a tradičními je přítomnost dvou spalovacích komor: paliva (zplyňování) a spalování.

Ve zplyňovací komoře kvůli nedostatečnému přívodu vzduchu dřevo nehoří, ale doutná. V tomto okamžiku začíná uvolňování pyrolýzního plynu, který vstupuje do spalovací komory spolu s produkty rozkladu. Přívod vzduchu zapálí plyn a uvolněné teplo ohřívá vodní plášť jednotky.

Konstrukce pyrolýzních kotlů se liší v závislosti na způsobu přívodu vzduchu: přirozený, využívající komínový tah a nucený, čerpající vzduch s ventilátorem.

V instalacích s přirozeným tahem je sekundární komora umístěna nad hlavním topeništěm a proudění vzduchu probíhá zdola nahoru. U umělého tahu je to naopak: hlavní topeniště je pod sekundární komorou a směr vzduchu je shora dolů.

Proč je to potřeba?

Pyrolýzní kotle jsou stále populárnější kvůli rostoucí ceně jiných zdrojů energie. Vytápění prostor je stále dražší. Palivové dřevo je nejlevnější palivo pro tradiční kotle, ale vyžaduje ho hodně.

Použití dodatečné energie ze spalování plynu uvolněného při pyrolýze dřeva umožňuje výrobu podstatně více tepelné energie.

Takové kotle mají vysokou hodnotu účinnosti (až 89 %) díky minimálnímu množství spotřebovaného paliva. Vlhkost je povinným kritériem pro suroviny. Zvýšení obsahu vlhkosti snižuje množství uvolněného tepla.

Ve srovnání s kotli pracujícími na jiných typech paliva mají pyrolýzní zařízení následující výhody:

• snížení spotřeby vzduchu pro proces spalování plynu;
• méně odpadu – sazí a popela;
• snížení emisí škodlivých látek a komponent 3x;
• zvýšení doby provozu kotle (časový interval mezi přiložením paliva (až 12 hodin);
• schopnost upravit výkon kotle v rozmezí 30–100 %;
• usnadnění procesu řízení spalování pyrolýzního plynu.

Jak vyrobit pyrolýzní kotel vlastníma rukama

Technologický postup výroby pyrolýzního kotle zahrnuje kovoobráběcí a svářečské práce.

Potřebné materiály a nástroje

K výrobě kvalitní jednotky jsou vyžadovány zkušenosti s prací s následujícími nástroji:

• elektrický svařovací stroj;
• elektrická vrtačka;
• úhlová bruska;
• sada kovoobráběcích nástrojů – čtverec, úroveň.

Budete potřebovat následující materiály a komponenty:

• kov:
  • plech, tloušťka 4 mm, 7,5 m²;
  • potrubí – 8 m (průměr 57 mm, tloušťka stěny 3,5 mm);

  Teplotní senzor je mechanické zařízení, které řídí množství vzduchu procházejícího do spalovací komory.

  Regulátor tahu lze instalovat vertikálně i horizontálně, proto má 2 teplotní stupnice. Při prvním spuštění se nastaví délka řetězu spojujícího vzduchovou klapku s pákou.

  Účinnost kotle závisí na funkci kouřovodu. Aby byl zajištěn dobrý tah, musí kouřovod splňovat následující požadavky na kvalitu:

  • výška ne méně než 5 metrů;
  • dobrá izolace;
  • absence ostrých ohybů;
  • odvod kondenzátu;
  • snadný přístup pro čištění.

  Výkresy a schémata zařízení

  Pyrolýzní kotel bez nuceného větrání má nejjednodušší konstrukci. Energetická nezávislost konstrukce snižuje náklady na provoz jednotky.

  Schéma pyrolýzního kotle s přirozeným odvodem spalin vypadá takto:

  

  Kotel se skládá ze tří hlavních komor:

  • nakládání, sloužící k vhazování paliva;
  • dopalovací komoru, kde je přiváděn sekundární vzduch;
  • výměník tepla, který jde do potrubí.

  Spalování suroviny směřuje proud plynu shora dolů. Při přivádění vzduchu pod rošt do hmoty šamotových cihel dochází ke spalování hořlavých plynů. Produkty rozkladu procházejí přes výměník tepla do kouřovodu. Tah je regulován teplotním čidlem na výstupu z kotle pomocí řetízku napojeného na klapku přívodu sekundárního vzduchu.

  Podrobné detaily s rozměry a tolerancemi naleznete ve standardním výkresu:

  

  Pokyny krok za krokem pro vytvoření jednotky

  Výroba pyrolýzního kotle vlastníma rukama je rozdělena do fází:

  1. Podle výkresu se provádí značení a řezání dílů pro tělo. Po „uchopení prvků“ se provede kontrolní měření a poté se provedou svary. Zadní panel a boční stěny, nainstalované na svých místech, jsou oboustranně svařeny, očištěny a ošetřeny svařovacím tmelem.
  2. Probíhá montáž trubek výměníku tepla.
  3. Po svaření vnější stěny a plášťů dveří se instaluje mechanický regulátor řízení chladicí kapaliny.
  4. Komín se montuje prodloužením potrubí Následná část musí být vložena dovnitř předchozí, aby se kondenzace nedostala ven. Hotová konstrukce je natřena ohnivzdornou barvou.

  Pyrolýzní kotel z plynové láhve: návod

  Tento design se lidově nazývá Bubafonya. To byla přezdívka řemeslného vynálezce z Kolymy, který jako první zveřejnil tento nápad online.

  Pohyblivý píst rozděluje spalovací komoru na dva segmenty: dole hoří dřevo a nahoře hoří pyrolýzní plyn.

  

  Pohyb vzduchu je směrován shora dolů. Spalování probíhá mnohem pomaleji než v tradičním kotli.

  Kyslík vstupuje potrubím, které slouží jako tyč pro píst. Pro spalování pyrolýzního plynu je kyslík přiváděn otvory, kterými je trubka pístu vložena do víka. Spojení nemusí být vzduchotěsné. Oddělení komor zajišťuje spálení celého objemu paliva.

  Intenzita spalování je regulována potrubím připojeným k pístnímu kroužku. Pro pohodlí je k trubce přivařen kolík s pohyblivým kovovým kotoučem, jehož velikost mírně přesahuje průměr trubky. Nastavením mezery mezi trubkou a kotoučem se dosáhne požadované teploty.

  K výrobě Bubafoni budete potřebovat následující materiály:

  • válec o objemu nejméně 50 l;
  • kování;
  • pás kovu (oceli).

  Zařízení se skládá z následujících částí:

  Montážní a svářečské práce

  Montážní a svařovací práce by měly být prováděny podle pokynů:

  1. Odřízněte zaoblenou část válce, čímž získáte tělo a víko. Řezaná místa obruste bruskou. Na boku vyřízněte nakládací otvor pro přívod paliva.
  2. Z výztuže vyrobte rošt, kterým bude ohořelé dřevo propadávat.
  3. Vytvořte píst: přivařte lopatky k železnému kotouči na jedné straně a trubce na druhé.
  4. Nainstalujte komín. Pro lepší tah můžete použít postupné zvětšování průměru potrubí od začátku do konce.
  5. Zakryjte konstrukci ohnivzdornou barvou.

  Spalovací proces uvádí lopatky do pohybu. Vznikají vzdušné víry, ale kotouč brání růstu plamene. Výsledkem je pyrolýzní efekt z doutnajícího dřeva po dobu 8-10 hodin. Nakládání paliva se provádí jednou denně.

  Takový kotel dokáže vytopit velkou místnost. Funguje na různé druhy pevných paliv:

  • uhlí;
  • břidlice;
  • palivové dříví;
  • dřevěný odpad.

  Získávání většího množství tepelné energie ze dřeva činí používání pyrolýzních kotlů stále atraktivnější. Díky dovednostem v oblasti zpracování kovů a svařování můžete pyrolýzní topnou jednotku vyrobit vlastními rukama pomocí výkresů a schémat nebo ze staré plynové láhve.

  • Autor: Kripta23new
  • vytisknout

  

  Dnes v Rusku existuje obrovské množství osad, kde není hlavní plynovod, takže je nutné vytápět prostory elektřinou nebo dostupným pevným palivem. Druhá možnost je samozřejmě mnohem ekonomičtější, ale zároveň velmi pracná. Musíte neustále hlídat množství paliva v kotli, dávat pozor, aby nedohořelo, abyste ho nemuseli znovu zapalovat. Východiskem z této situace jsou pyrolýzní kotle, které také pracují na tuhá paliva, ale proces spalování je optimalizován. Náklady na takový kotel jsou vyšší než náklady na konvenční, ale je docela možné si to vyrobit sami. Řekneme vám, jak vyrobit pyrolýzní kotel s vlastními rukama, výkresy a principem fungování, poskytneme doporučení od specialistů a video tutoriály.

  Foto 1 Princip činnosti pyrolýzního kotle

  Princip činnosti

  Není možné ocenit výhody pyrolýzních kotlů bez pochopení obecných principů provozu. A pro začátek, co je pyrolýza?

  V podstatě se jedná o rozklad přírodních sloučenin s minimálním množstvím vzduchu. Ve standardním kotli hoří palivové dřevo při teplotě 900-1200°C s normálním přístupem vzduchu trvá jedna dávka palivového dřeva asi 3-4 hodiny, přičemž se uvolní asi 4900 kalorií tepla.

  

  Tabulka 1 Výhřevnost palivového dřeva různých druhů dřeva

  V pyrolýzním kotli hoří tuhé palivo při nižší teplotě – 300–850°C a rozkládá se na následující prvky – pevný sediment a plyn. V nepřítomnosti kyslíku v oddělené komoře hořlavina (pyrolýzní plyn) reaguje s uhlíkem a dále se zpracovává, čímž se zvyšuje tepelná vodivost.

  Při suché destilaci (proces pyrolýzy) tedy kromě tuhého paliva hoří pevný sediment a současně pyrolýzní plyn. To vše dohromady prodlužuje dobu hoření jedné várky palivového dřeva na 12 hodin (oproti běžným 3-4 hodinám) a účinnost kotle na 85-90% při standardních 65-70%.

  Klady a zápory zařízení

  Každá jednotka má pozitivní i negativní vlastnosti. Pro správnou volbu je třeba je adekvátně posoudit.

  • udržování určité teploty spalování v automatickém režimu;
  • zvýšená doba vyhoření zátěže na pozadí zvýšené účinnosti kotle;
  • schopnost využívat různé druhy pevných paliv včetně zpracovaných produktů dřevozpracujícího a zemědělského průmyslu.

  Nedoporučuje se používat více než třetinu celkového množství paliva jako polymery a pryž.

  • velké rozměry kotle díky zvětšené spalovací komoře;
  • zvláštní požadavky na tuhá paliva – palivové dřevo musí být zcela suché

  Při nakládání paliva s vlhkostí i 25 % se zpomaluje proces emise plynů, což vede ke snížení teploty chladicí kapaliny a poklesu účinnosti.

  • energetická závislost – kotel při provozu spotřebovává elektřinu na provoz ventilátoru, který vytváří nucený tah, a automatiky;
  • Cena je hlavní nevýhodou, kvůli které odmítáte nákup.

  Proto doporučujeme vyrobit pyrolýzní kotel vlastními rukama, viz výkresy a princip fungování dále v článku.

  Konstrukce kotle

  Zásadní rozdíl mezi standardním a pyrolýzním kotlem je v tom, že první varianta má 1 spalovací komoru, zatímco druhá má 2, mezi kterými běží rošt, ve spodní se spaluje samotné palivo a pevné zbytky a v horní pyrolýzní plyny. Právě tato organizace spalovacích komor nám umožňuje optimalizovat proces, prodloužit dobu spalování paliva a maximalizovat účinnost.

  Foto 2 Schéma zařízení pyrolýzního kotle

  Proces pyrolýzy je možný pouze za omezeného přístupu vzduchu, kdy palivo nehoří, ale skutečně doutná, přičemž se uvolňuje větší množství plynu.

  Mezi vlastnosti pyrolýzního kotle patří zvýšený aerodynamický odpor v komíně v důsledku nepřítomnosti vzduchu a reakce uhlíku s pyrolýzním plynem. Nucený tah zajišťuje elektrický ventilátor, právě proto jsou pyrolýzní kotle klasifikovány jako energeticky závislá zařízení.

  Cena domácího modelu

  Hlavním důvodem, proč lidé začnou vyrábět pyrolýzní kotel vlastními rukama, hledat výkresy a princip fungování, jsou samozřejmě banální úspory. V průměru se náklady na hotový kotel v regionech pohybují od 36 000 rublů. (výkon 10 kW, plocha 100 m140) až 000 38 rub. (výkon 300 kW, plocha 500 m1500). Tím, že si kotel vyrobíte sami, můžete ušetřit od XNUMX do XNUMX USD. kvůli ceně materiálu a osobní práce.

  Video 1 Pyrolýzní kotel 15-25 kW – výroba a testování

  V žádném případě nelze tento typ práce nazvat levným nebo snadným, takže než se rozhodnete vyrobit pyrolýzní kotel vlastníma rukama, zhodnoťte své schopnosti, prostudujte si všechny výkresy a vyberte přesně ty materiály, které jsou potřebné.

  Jak vyrobit pyrolýzní kotel

  • svařování elektrickým obloukem a sady 3-4 elektrod;
  • vrtačka;
  • malý mlýnek (230 kruhů).

  

  Foto 3 Proces svařování kovů