Отсутствие природных источников не повод отчаиваться – горючий газ, необходимый для генерации домашнего тепла, горячей воды и прочих бытовых нужд получают и другим путем. Источники находятся практически под ногами – мусор со всевозможными пластиковыми отходами, торф, дрова. Естественно, потребуется агрегат для сжигания и получения продукта сгорания, пригодного для последующего использования. Газогенераторные печи длительного горения уже получили популярность среди домашних умельцев.
Механизм и принцип работы газогенератора на дровах
С виду газогенератор кажется высокотехнологическим устройством, начиненным разнообразными сопутствующими устройствами. Однако, понимая физико-химические процессы, происходящие внутри, домашний мастер приходит к выводу, что собрать подобную конструкцию своими руками, несложно. Дровяной котел состоит из следующих комплектующих:
- Корпус из жаропрочной стали.
- Камера для загрузки дров и сгорания под действием высоких температур. Она оснащается колосниками и загрузочными люками – для топлива и удаления золы. Котел на опилках требует сетки из стали.
- Распределительная коробка для воздуха с обратным клапаном, сообщающаяся посредством отверстий с камерами, где происходит основной процесс.
- Патрубок для вывода сгенерированных газов в соответствующую разводку.
- Охладители и фильтры. Получившийся продукт на выходе очищается от примесей, кислот и смол.
Комплектующие несложны в понимании и при навыках сварного дела газогенераторы на дровах своими руками изготавливаются быстро. КПД у кустарной установки не хуже чем у заводского агрегата.
Принцип работы и устройство: выработка электроэнергии и другие варианты
- Обеспечиваются особые условия для поддержания горения. Это минимальный процент кислорода, при котором «бушующее пламя» исключено – топливо тлеет, а температура создана чрезвычайно высокая – от 1100⁰С.
- В результате горения образуется концентрат горючего газа, который нельзя использовать сразу без охлаждения, иначе произойдет взрыв из-за притока большого количества кислорода и высокой температуры. Охладителем выступает патрубок, ведущий в газосборник.
- После этого полученное вещество необходимо очистить от примесей, кислот, смол и золы. Чистый продукт смешивают с воздухом и используют по собственному усмотрению. Если масса газа осталась без использования, она возвращается в общую камеру, начиная гореть там, и таким образом, накапливания до критических размеров не произойдет.
Использовать результат очистки можно где угодно: в приготовлении пищи, нагреве воды. Автолюбители все чаще используют газогенератор для автомобиля своими руками, чему рада партия «зеленых» – экологическая среда нарушается меньше, чем от выброса продуктов сгорания традиционного топлива.
Достоинства и недостатки
Чтобы понять всю пользу агрегата длительного горения, рассмотрим плюсы, которые принесет устройство его владельцу:
- Высокий коэффициент полезного действия – до 95%. Это значит, что расход образованного топлива оправдан – газ сгорает полностью, не теряя в атмосферу лишних калорий.
Специалисты оценивают КПД в 60% уже приемлемым, что говорит о лучших показателях именно у газогенераторных установок.
- Длительное время горения. Эта функция освобождает владельцев от постоянной загрузки топлива, а при автоматических настройках и от постоянного контроля. Однако, дровяные котлы кустарного произведения этим не отличаются и пригляд нужен. В случае светлой головы владельца, устроить автоматику безопасности не так и сложно.
- Использование любого вида топлива. От него будет зависеть лишь использованный материал при конструировании агрегата – самодельные котлы длительного горения на дровах изготавливаются из толстого железа, на углях уже требуется легированная сталь или чугун.
- Количество вредных веществ, попадающих в атмосферу дома, сведено к минимуму из-за герметичности конструкции и редкой загрузки топлива – последнее укладывается в газогенераторный котел только после полного прогорания предыдущей порции.
Главный критерий выбора владельцами частных домов агрегата для отопления – очевидная экономичность. Выгоду извлекают из любого мусора, обладающего способностью гореть, дрова могут и не понадобиться. Редкие загрузки позволяют экономить на древесном топливе, которого требуется в 3–4 раза меньше чем на стандартную печь. Благодаря стабильной работе, тепло дома держится на одинаковом уровне – не приходится протапливать промороженные помещения и соответственно тратить на прогрев энное количество сырья.
Недостатки: схема
К сожалению, генерация газа невозможна без принудительной вентиляции, следовательно, котёл дровяной для отопления считается энергозависимым, так как используется вентилятор. В период скачков напряжения оставить котел без надзора нельзя, поэтому проблему решают подключением бесперебойника – устройства, подающего накопленную электроэнергию.
Работающий газогенератор на дровах важно своевременно поддерживать в заданном режиме – снижение мощности приводит к образованию дегтя, оседающего на стенках камер, газоходов и дверцах топок. Поэтому при выборе заводского агрегата или сборке собственной конструкции важно учитывать потребности и не приобрести в пользование слишком мощный котел.
Согласно предыдущему пункту, температура домашнего отопления не должна быть менее 60⁰С. Если для собственников это станет проблемой – небольшое помещение, дача, непереносимость жары – следует приобретать иной твердотопливный котел, а не генератор на дровах.
Монтаж своими руками по чертежу: расчет мощности 2.5 мвт
Учитывая тот момент, что заводские газогенераторные котлы стоят дорого, а конструкция проста, собственники все чаще предпочитают мастерить агрегат своими руками. Это несложно, но работа требует соблюдения следующих этапов:
- Создание схемы. Устройство и чертёж – неотделимые друг от друга понятия. Рассчитать емкость генератора, тепловую мощность, наличие второго контура или подводки к трубам отопления – архиважно.
- Правильный выбор металла для конструкции. Учитывая, что температура горения высока, тонкие жестяные бочки от ГСМ не подойдут. Идеальна жаропрочная сталь и чугун, но последний хрупок при резком остывании или механическом повреждении.
- Навыки сварного дела. Агрегат на дровах своими руками должен быть герметичным, поэтому требуются сварные швы, без изъянов. Болтовые и резьбовые соединения недопустимы.
Если условия выполняются и комплектующие – колосники, асбестовые прокладки, патрубки – приобретены, приступают к сборке. Инструкция:
- Сборка корпуса. Для него приспосабливают готовую емкость или варят из металла. Объем рассчитывается индивидуально.
- Внутри будущего генератора на дровах обустраивается камера сгорания, занимающая треть объема корпуса. Сразу устанавливают колосники, вырезают отверстие для притока воздуха и устанавливают поддувальную и топочную дверцу.
- Камеру сгорания соединяют с емкостью для горения газов – вторая треть корпуса – посредством патрубка. Газы охлаждаются естественным путем, поэтому такое соединение важно сделать за пределами генератора.
- В верхней части корпуса устраивается воздухораспределительная система. Она также имеет вход в камеру сгорания газов, но при этом оснащается обратным клапаном.
Остается вварить ко второй трети корпуса водяную рубашку – теплообменник для водяного контура, приварить крышку с дымоходной трубой и оборудовать готовый газогенератор для дома приточными отверстиями в системе воздухораспределителя и камерой сгорания топлива. Последняя оснащается вентилятором малой мощности.
Итак, своими руками в домашних условиях, мастер создаст весьма полезную и экономичную конструкцию – топливный котел, работающий на любом мусоре.
Альтернативное применение: самодельный вариант для автомобиля
Сейчас авто на дровах явление редкое. Когда-то на рубеже 30–40 годов, использование энергии дров было популярным, правда, личные автомобили выглядели громоздкими колымагами – приходилось возить за собой целую генераторную станцию, если хотелось ездить быстро и много. Тем не менее владельцам подсобных хозяйств, для обработки собственных угодий, конструкция бы очень пригодилась – об этом стоит подумать и использовать газогенератор на дровах своими руками не только для отопления. Газогенератор на дровах — это отличный вариант отопления помещения!