Газогенератор на дровах для отопления дома: устройство и изготовление своими руками

Ремонт и обслуживание

Легче обслуживать покупной газген. Устройство выполненное своими руками, требует больше усилий и времени. Работа газгена должна быть приостановлена в случае обнаружения утечки газа. Также запрещено пользоваться прибором в случае необходимости его ремонта. После выключения газогенератора необходимо тщательно проветрить помещение, вывести из здания маленьких детей и животных. Весь газ должен быть выпущен, вода спущена. От остатков ила и карбида тщательно очищают шахту. Сам генератор полностью разбирают и промывают водой. На сегодняшний момент существует большое количество частных и государственных фирм, занимающихся ремонтом газогенераторов. Стандартная стоимость ремонта варьируется в пределах 1500-6000 руб.

При промывке прибора необходимо использовать воду без наличия химических примесей.

Классический вариант

Как уже отмечено, в электростанции на дровах используется несколько технологий для получения электричества. Классической среди них является энергия пара, или попросту паровой двигатель.

Здесь все просто – дрова или любое другое топливо сгорая, разогревает воду, в результате чего она переходит в газообразное состояние – пар.

Полученный пар подается на турбину генераторной установки, и за счет вращения генератор вырабатывает электроэнергию.

Поскольку паровой двигатель и генераторная установка соединены в единый закрытый контур, то после прохождения турбины пар охлаждается, снова подается в котел, и весь процесс повторяется.

Такая схема электростанции – одна из самых простых, но у нее имеется ряд существенных недостатков, одним из которых является взрывоопасность.

После перехода воды в газообразное состояние давление в контуре значительно повышается, и если его не регулировать, то высока вероятность порыва трубопроводов.

И хоть в современных системах применяются целый набор клапанов, регулирующих давление, но все же работа парового двигателя требуется постоянного контроля.

К тому же обычная вода, используемая в этом двигателе, может стать причиной образования накипи на стенках труб, из-за чего понижается КПД станции (накипь ухудшает теплообмен и снижает пропускную способность труб).

Но сейчас эта проблема решается использованием дистиллированной воды, жидкостей, очищенных примесей, выпадающих в осадок, или же специальных газов.

Но с другой стороны эта электростанция может выполнять еще одну функцию – обогревать помещение.

Здесь все просто – после выполнения своей функции (вращения турбины) пар необходимо охладить, чтобы он снова перешел в жидкое состояние, для чего нужна система охлаждения или попросту – радиатора.

И если разместить этот радиатор в помещении, то в итоге от такой станции получим не только электроэнергию, но еще и тепло.

Вертикальный вариант

Схема внутреннего устройства газогенераторной печи из камня.

Если у вас нет места, то можно сделать вертикальный вариант корпуса печи. Он немного сложнее описанного выше горизонтального агрегата. Основной корпус этого газогенератора имеет габариты 700×510×1480 мм. В этой установке должна быть предусмотрена решетка, которая делается из стального листа. Она устанавливается в корпусе газогенератора на расстоянии 30 см от дна корпуса на ножках из обрезков стальной трубы. Решетку соединяют сваркой с коробом, установленным внутри агрегата.

К боковой стенке газогенератора приварен дефлектор, удерживающий короб с решеткой и дающий воздуху свободный проход к горящему топливу. Все эти детали делаются из стального листа (толщина 4-5 мм). В качестве дымохода в корпус газогенератора наварена (над коробом у боковой стенки установки) стальная Г-образная труба. На этой же стенке (в нижней части корпуса на уровне решетки) сделайте отверстие диаметром 10 сантиметров для прохождения воздуха внутрь установки.

На уровне нижней части трубы дымохода (в корпусе) просверлите отверстие в 6 см. В данном варианте газогенератора для принудительной подачи воздуха в топку применяется вентилятор, установленный на нижнем отверстии воздуховода. Для нормального пользования котлом и хорошей терморегуляции установки на боковой стенке газогенератора установлена система автоматики. Ее исполнительное устройство в виде цепочки соединено с кнопкой включения вентилятора.

Если вы хотите использовать данный котел не только для обогрева, но и совместно с водяным отоплением, то вам придется своими руками сделать теплообменник. Он делается из стального листа и представляет собой кожух большего диаметра, чем ваша печь, надетый сверху на корпус вашего газогенератора. Этот кожух тщательно укутывают теплоизоляцией, используя стекловату или другой подобный теплоизоляционный материал.

Для ввода холодной и вывода горячей жидкости в систему с водяным отоплением к теплообменнику подключают входной и выходной патрубки. Монтируются вентили и другое нужное оборудование по типовой схеме обогрева жилища водяным отоплением. Собранный вами водяной котел может работать не только на дровах, но и на угле. Если у вас проблемы с использованием металла, то корпус газогенератора можно собрать и из кирпичей, но такая установка будет иметь большие габариты.

Преимущества и недостатки такого агрегата

Преимущества:

• Разлагает отходы производства: опилки, мелкие обрезки древесины которые иначе были бы выброшены.
• Высокий КПД. Процесс образования газа происходит при температуре более 1000 °С, то есть котел-генератор сам греет помещение и при этом вырабатывается топливо, которое можно отдельно сжечь, получив дополнительные калории.
• Энергия от древесины – более экологична, чем от бензина.
• Система не нуждается в электроэнергии, а значит, может применяться в местах далёких от благ цивилизации и в экстренных ситуациях.

Газогенератор Урал-ЗиС-352

Есть и недостатки, существенно препятствующие распространению агрегатов:

• Прибор очень громоздкий.
• Требуется регулярно чистить: центрифугу, охладительный сегмент, топочную камеру. Периодически нужно менять фильтрующие элементы.
• Дрова можно использовать только очень сухие (влажность – не более 20%).
• Запас топлива где-то нужно хранить (в том числе и в машине).
• Проходит некоторое время от растопки до начала работы: нужно разжечь дрова, и дождаться выработки газов. На это может уйти до получаса. Дома это не большая проблема, а для автомобиля – минус.
• Температура в котле плохо поддаётся регулировке.

При изготовлении газогенераторной установки требуется большое количество металла (не дешёвое удовольствие). А он под влиянием вырабатываемых генераторных газов быстро подвергается коррозии (быстрее, чем в естественных условиях). А топливную камеру губят высокие температуры.

Успеют ли окупиться материалы и трудозатраты – большой вопрос.

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

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

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!

Установка газового генератора

Обычно генераторы бывают оснащены защитным кожухом. Для установки такого оборудования необходимы следующие условия:

• Температура воздуха в помещении должна быть выше 0 градусов. В противном случае необходимо произвести утепление объекта.
• В системе должна действовать приточно-отточная вентиляция.
• Обязателен отвод для продуктов сгорания.

Существуют генераторы со специальным кожухом, позволяющим устанавливать оборудование на улице. Их преимущество состоит в том, что оно не будет занимать места в помещении, работает бесшумно, ему не страшны атмосферные осадки в виде дождя и снега, может легко запускаться в морозы до минус 30 градусов. Цена такого генератора 200 тыс. рублей. Это, конечно, гораздо выше, чем у аналогичного по техническим характеристикам дизель-генератора, но, если в доме есть котел для отопления, работающий на газу, все достаточно быстро окупится.

Устройство и принцип работы

Газовый генератор имеет несложное конструктивное устройство. Принцип его работы основывается на сжигании газа и преобразовании выделенной тепловой энергии в переменный ток.

Конструкция агрегата представляет собой два элемента: корпус и бункер сжигания. Корпус обычно выполняется в форме цилиндра. При этом используется жаропрочная сталь высокой пробы. В нижнем отсеке корпуса располагается газовая камера, куда непосредственно поступает топливо. Она прикрепляется к днищу корпуса при помощи специальных болтов, удерживающих ее в неподвижном положении. Вверху корпус закрывается герметичной крышкой со специальным уплотнителем.

Сам бункер, в котором происходит непосредственно сжигание газа, имеет множество шланг и ответвлений, включая отсеки для отходов и фильтр, задерживающие тяжелые смолы и продукта распада топлива. Они также выполняются из высокопрочных материалов, способных выдерживать давление и высокую температуру.

Средняя часть агрегата имеет специальные отверстия, через которые подается кислород, участвующий в процессе горения газа и преобразования его в электричество. На выходе устанавливается специальный клапан, не позволяющий газу улетучиваться. Некоторые модели снабжены специальными датчиками давления и температуры, которые показывают процесс переработки газа в ток, а также предотвращают агрегат от поломок.

Способ №2

При создании газогенератора для автомобиля основной упор делается не только на надежности и эффективности устройства, но и на его компактности.

За рубежом фильтр охлаждения, циклон и корпусная часть делаются из нержавейки, что позволяет использовать металл, имеющий вдвое меньшую толщину.

Естественно, такая конструкция получается много легче. В наших условиях для удешевления конструкции применяются старые пропанные баллоны или огнетушители.

Для изготовления наружной емкости часто используются баллоны для сжиженного пропана.

Изготовление внутренней части производится из ресивера грузовика, к примеру, КАМАЗа или ЗИЛа.

Особое внимание должно быть уделено колосниковой решетке — ее делают из тонкого металла, а патрубки — из обычных труб (главное — подобрать правильный диаметр)

Для изготовления крышки с крепежными элементами используется верхняя часть баллона. В крайнем случае, деталь можно выполнить из листовой стали.

Крышка уплотняется с помощью специального шнура, обработанного графитной пропиткой и выполненного из термостойкого асбеста.

Для изготовления грубого фильтра можно использовать старый огнетушитель или поступить еще проще — взять кусок трубы.

В нижней части должна быть сделана насадка в виде конуса, необходимая для отгрузки золы.

На верхней части торец должен плотно закрываться крышкой (как правило, она приваривается).

В саму крышку монтируется выходной патрубок, а с боковой части — еще один штуцер для подачи продуктов горения.

Выделяемые газогенератором газы имеют большую температуру, поэтому они требуют качественного охлаждения.

Этому есть две причины:

• во-первых, раскаленные до большой температуры газы, отличаются минимальной плотностью, что делает процесс его сжигания в цилиндрах ДВС практически нереальным;
• во-вторых, есть риск возникновения самопроизвольной вспышки в случае контакта газа с раскаленными элементами двигателя.

В процессе розжига важно обеспечить нормальное перемещение газа по тракту — эту работу берет на себя вентилятор. Уже после пуска мотора рабочий состав перемещается за счет разрежения, поэтому в вентиляторе нет необходимости

Уже после пуска мотора рабочий состав перемещается за счет разрежения, поэтому в вентиляторе нет необходимости.

В качестве охладителя можно использовать стандартные радиаторы отопления. Главное — правильно их расположить и обеспечить максимальный контакт с воздушными массами.

В ряде случаев допускается монтаж биметаллических радиаторов.

Газовое топливо перед подачей в мотор должно очищаться — это обеспечивается с помощью специальных фильтров.

Нельзя забывать о еще одном важном элементе — смесителе. С его помощью происходит регулирование объема подаваемой газовоздушной смеси

Настройка производится с помощью заслонки.

Особенности эксплуатации древесных котлов с длительным горением

Длительность горения одной закладки дров, составляет от 8 до 24 часов. Период автономной работы зависит от нескольких факторов:

1. Тип котла.
2. Качество топлива.
3. Правильная эксплуатация.

Научиться правильно топить котел, намного легче, чем может показаться на первый взгляд. Во время растопки и дальнейшей эксплуатации, придерживаются требований, указанных производителем в технической документации. После нескольких топок, процесс становится привычным.

Как добиться длительного горения дров

Расход дров, при условии использования режима длительного горения, меньше чем в обычных котлах, на 30-40%. КПД достигает 92%. Не у всех потребителей получается с первого раза добиться того, чтобы котел заработал в режиме длительного горения. Некоторые жалуются на обильное выделение смолы в процессе сжигания древесины.

Добиться длительного горения дров можно, тщательно соблюдая рекомендации производителя:

• Дрова разжигают при полностью открытой заслонке.
• В режим длительного горения, котел переводят только после достижения температуры 600°С.
• Влажность дров не должна превышать 20%. Топить хвойными породами дерева не рекомендуется.

Нарушения правил эксплуатации приводит к тому, что от дров в котле образуется смола. Чаще всего, не соблюдают следующие условия:

• Минимальная температура теплоносителя на выходе не должна опускаться ниже 65°С.
• Правильно топить котел дровами твердых пород: осиной, буком, акацией, дубом и т.д.
• Высокая влажность дров приводит к обильному выделению смолы.

Правильная эксплуатация котлов длительного горения, продлевает срок службы техники и увеличивает теплоотдачу.

Как правильно загружать дрова

Укладка дров в котле выполняется в согласии со следующими правилами:

Поленья раскалываются крупными кусками. Укладка дров в топку осуществляется как можно плотнее

Важно избежать пустот между поленьями. Длина поленьев должна быть меньше размеров загрузочной камеры, как минимум на 5 см

Розжиг выполняют исключительно сухими лучинками. Использовать бензин или керосин, для растопки дров, запрещается. Время от времени, рекомендуется использовать специальные химические брикеты, удаляющие смолянистые отложения на стенках.

Сколько надо дров на зимний сезон

Устройство котла длительного горения, позволяет экономить на топливе, приблизительно 15-30%, в зависимости от выбранной модели. Примерный расход дров высчитывается следующим образом:

• Принято считать, что для обогрева каждых 100 м², потребуется 3 Гкал/мес.
• При сжигании килограмма дров, выделяется 3200 ккал.
• Чтобы получить 1 Гкал, котлы длительного горения сжигают 312 кг дров.
• Для получения 3 Гкал, потребуется приблизительно тонна древесины.

В течение отопительного сезона, для обогрева дома на 100 м², нужно 7-8 тонн дров.

Правила и нормы установки дровяного котла продолжительного горения

Установка котла длительного горения проводится с соблюдением норм, распространяющихся на все котлы, работающие на дровах. Во время проведения монтажных работ, учитывают существующие требования ППБ и СНиП:

• Монтаж выполняют на прочном негорючем основании. Стены и пол облицовывают негорючими строительными материалами.
• Дымоход проводят с соблюдением противопожарных разделок. В месте примыкания к стене из горючего материала, прокладывают огнестойкий утеплитель. Материал облицовывают стальным листом.

Водяное отопление от котла на дровах длительного горения, подключают к специальным отводам, находящимся на корпусе котла. В инструкции подробно указывается, какой патрубок идет на подачу и обратку водяного контура.

Котел с производительностью более 40 кВт, устанавливается в отдельной комнате. Энергозависимые котлы подключают к электроснабжению через стабилизатор и источник бесперебойного питания. Обязательно используют автоматы. Подключение выполняют напрямую от щитовой.

В помещении, используемой под котельную, обязательно наличие приточно-вытяжной вентиляции и естественного освещения. При необходимости, допускается размещение котла в подвале.

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:

1. Корпус из жаропрочной стали.
2. 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.
3. Распределительная коробка для воздуха с обратным клапаном, сообщающаяся посредством отверстий с камерами, где происходит основной процесс.
4. Патрубок для вывода сгенерированных газов в соответствующую разводку.
5. 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.

Виды газовых установок

Современный рынок силовых установок предлагает оборудование, работающее на газе трех основных типов:

1. Прямого способа генерации;
2. Обратного;
3. Горизонтального.

Первые подходят для сжигания угля и полукокса. В таких агрегатах кислород поступает снизу, а забор газа выполняется сверху агрегата. Но так как в этих моделях влага из топлива не поступает в зону горения, то ее приходится подводить специально. Это позволяет повысить мощность устройства.

Агрегаты обращенного процесса – это идеальный вариант для сжигания отходов из древесины. В них подача воздуха осуществляется непосредственно в зону горения, а газ отбирается снизу.

Устройства поперечного способа отличаются высокоскоростной подачей воздуха черед фурмы в нижней части корпуса. Причем здесь же, только с противоположной стороны производится и отбор газа. Эти агрегаты отличаются минимальным временем пуска и хорошей приспосабливаемостью к смене режимов.

Схема силовой установки – для народных умельцев

Собрать такой агрегат собственноручно не так уж и сложно. Однако, прежде чем приступить к изготовлению газогенератора своими руками нужно ознакомиться с принципом действия агрегата, а также подобрать наиболее подходящую под ваши условия схему.

Конструкция установки и схема подключения

Для простейшего прибора вполне сгодятся предметы, которые несложно найти в каждом доме:

• Бочка;
• Трубы;
• Радиатор;
• Фильтры;
• Вентилятор.

Этот набор может быть дополнен и другими элементами. Что и в какой последовательности собирать можно найти в интернете. Причем это не обязательно чертежи и фото, а чаще всего видео, на котором подробно показано и доступно объяснено, как собрать газогенератор своими силами на навозе, дровах и другом топливе. Если схема выбрана, то можно приступать непосредственно к сборке.

Инструкция по созданию

Любой агрегат состоит из корпуса, внутри которого располагаются основные узлы и механизмы. Не чуждо это и для газогенератора, собранного своими руками. Он также имеет корпус, в который помещены:

• Бункер;
• Отсек сгорания;
• Воздухораспределительная часть;
• Колосниковая решетка;
• Патрубок;
• Фильтры.

Корпус агрегата обычно выполняется из листового металла. Для удобства установки ко дну привариваются ножки. По форме конструкция может быть, как овальной, так и прямоугольной.

Делаем самостоятельно, этапы работ:

Бункер изготавливается из малоуглеродистой стали и крепится внутри агрегата. Он оснащается крышкой с уплотнителем из асбеста или другого материала. Низ устройства занимает камера сгорания. Для ее изготовления выбирают специальные марки стали, наиболее устойчивые к высоким температурам. К камере присоединяется горловина, которую от корпуса также отделяют изоляционным материалом.

Специалисты, которым не один раз приходилось собирать газогенераторы своими руками предлагают камеру сгорания выполнять из газового баллона.

Воздухораспределительная камера обычно располагается вне корпуса прибора. Причем на выходе из нее устанавливается обратный клапан, предназначенный для недопущения выхода газа через это отверстие. Перед коробкой располагают вентилятор.

Колосниковая решетка в газовом генераторе, собранном своими руками выполняется из чугуна, при этом средняя часть должна быть подвижной для упрощения процесса обслуживания. Но недостаточно только собрать генератор, нужно еще и правильно отрегулировать подачу воздуха в него, а также отвод газов.

Устанавливать такое оборудование можно как на улице, так и в цокольном помещении, обеспечив его хорошую вентиляцию.