Пиролизная печь из кирпича своими руками чертежи порядовка: схема и инструкция по изготовлению

схема и инструкция по изготовлению

Попробуем разобраться, что представляет из себя кирпичная пиролизная печь, как ее построить собственными руками.

Свернуть

• Устройство и принцип работы
• Материалы для работы
• Необходимые инструменты
• Инструкция по изготовлению
• Видео

Устройство и принцип работы

Начинается строительство с разработки проекта.

Схема такой печи приведена на фото №1 (ниже). Такая печка способна обогреть до 1300 м² площади. Подойдет для большого загородного дома. Затраты на ее возведение не маленькие.

Но полностью окупают себя с течением времени. Ее КПД составляет более 90%. Кроме того, она эффективно накапливает и аккумулирует тепло. Одной закладки дров хватает более, чем на 30 часов. Если добавить к этому аккумулированное тепло, станет понятно, почему топить такую печь можно раз в двое суток.

Фото №1 Кирпичная пиролизная печь в разрезе

Пиролизная печь из кирпича своими руками — задача не из легких. Внутри все перегородки делаются из шамотного кирпича. Это вызвано большой температурой горения — до +1200⁰ C.

Саму печь, в целях экономии, сделаем из простого огнеупорного керамического кирпича. С эстетической точки зрения, такая печь не уступает аналогам. Такая пиролизная печь, может выглядеть как камин  и занимать центральное место в интерьере.

Фото №2 Принцип работы и схема кирпичной пиролизной печи

За счет высокой температуры и недостатка кислорода, топливо распадается на твердый углеводород и смесь газов. Происходит более полное сгорание, КПД повышается. Одной закладки топлива хватит больше, чем на сутки. Часто, такой конструкции бывают пиролизные печи для бани.

Такая печь в сауне — настоящая находка. Не боится воды, эффективно расходует топливо, долго сохраняет и отдает тепло. Кроме того, в качестве топлива часто используют отходы: опилки, мусор. Это еще больше увеличивает экономию.

к содержанию ↑

Материалы для работы

Для строительства кирпичной пиролизной печи длительного горения своими руками, нам понадобятся такие материалы:

• огнеупорный керамический кирпич — 400 шт;
• шамотный кирпич — 100 шт;
• сталь листовая 6х1,5 м, толщина не менее 4 мм — 9 м ²
• чугунная колосниковая решетка стандартного размера— 3 шт;
• бетон В12,5 — 0,12 м³
• вентилятор, мощность минимум — 300Вт;
• терморегулятор;
• дверца для поддувала;
• дверца для топки;
• металлические трубы;
• металлический профиль;
• готовая высокотемпературная смесь для кладки — 470 кг;
• электроды;
• высокотемпературный датчик.

к содержанию ↑

Необходимые инструменты

Необходимый инструмент найдется у каждого домашнего мастера. Нам потребуются:

• Сварочный инвертор,
• Угловая шлифовальная машинка,
• Бетономешалка,
• Дрель,
• Сверла,
• Уровень,
• Отвес,
• Металлический угольник,
• Прочие инструменты.

к содержанию ↑

Инструкция по изготовлению

Порядовка пиролизная печи из кирпича

1. Воспользуемся схемой, выполним разметку, прежде чем приступить к строительству пиролизной печи своими руками.
2. Делаем фундамент. На твердое основание кладем гидроизоляцию. Сверху насыпаем 10 мм песка. Фундаментную плиту принимаем размеров 1200х1000 мм. Высота – 100 мм. Замешиваем и заливаем.
3. Начинаем кладку. Начальный ряд — самый важный. Будьте особо внимательны и аккуратны. Построить такую пиролизную печь своими руками — дело не простое. Все углы делаем строго перпендикулярными. Ориентируйтесь на порядовку обычной кирпичной печи. Выполните кладку до топливника.  В качестве вяжущего используйте готовые растворы для кладки печей. Их легко приобрести в любом магазине строительных материалов.
4. Выполняем устройство топливника. Обратим внимание, что здесь присутствует 2 камеры. В первую выполняют закладку топлива. Во вторую попадает вторичный воздух и газы при процессе пиролиза. Это основной принцип при изготовлении пиролизной печи своими руками. Ориентируйтесь на размеры, приведенные на фото №1.
5. Устанавливаем колосниковую решетку. Не забудьте оставить небольшой зазор, т. к. металл от нагревания расширяется.
6. Устанавливаем наш вентилятор. Его функция заключается в создании дополнительного воздушного потока для активизации процесса конвекции. Интенсивность горения будет регулироваться за счет задвижки в дымоходе, которая позволяет увеличить или уменьшить тягу по своему усмотрению.
7. Монтируем дверцы на топку и поддувало.
8. Выкладываем остальную часть печи. Особое внимание уделите дымоходу. Важно строго придерживаться выбранной схемы. Любые отклонения могут привести к задымлению помещения.
9. Тщательно загерметизируйте все щели, стыки и т.п.
10. Теперь нашу печь надо испытать, затем просушить. Заложите небольшое количество мелких дров. Примерно на полчаса горения. Зажгите и следите, чтобы не появился запах угарного газа. Для просушки — топите печь по 2-3 часа дважды в день в течении недели.

к содержанию ↑

Видео

Пиролизная печь своими руками – чертежи и правила кладки

При плохой работе системы отопления в доме будет холодно и сыро. Не всегда есть возможность подключиться к центральному отоплению. Твердотопливные печи можно поставить там, где это требуется, и полноценно обогревать жилье в холодное время.

Принцип работы устройства

Пиролизный котел: что это такое

Пиролизная печь, чертежи к которой можно разработать самим или скачать в готовом виде, относится к твердотопливному типу обогревателей, работающих по принципу прямого сгорания топлива.

Основным отличием от печи, работающей на дровах, является высокий уровень КПД, обеспечиваемый за счет отсутствия свободного доступа кислорода. Все выделяемые в процессе горения газы не разбавляются воздушными потоками, а догорают внутри топочной камеры, выделяя большое количество тепла.

Такая установка – отличный способ отапливать гараж, дачу, небольшой частный дом.

Простые в устройстве и уходе конструкции эффективно работают, вырабатывая максимальный объем энергии из небольшого количества топлива.

Печи различаются по общему виду, форме, строению. Пиролизная твердотопливная печь может быть сделана из газового баллона, железных листов, жаропрочных кирпичей.

Плюсы и минусы

Выделяется несколько достоинств такого типа печей:

1. Высокий КПД, достигающий 95%. Агрегат разжигается легко, нагревается очень быстро, выделяет мало дыма, сажи, поэтому не требует частой чистки от копоти.
2. Пиролизная отопительная печь на дровах – удобный вид отопления: достаточно один раз в сутки положить требуемое количество дров или другого топлива, чтобы обеспечить полноценный обогрев квартиры или дома.
3. Устройство пиролизной обогревательной печи несложное, такой прибор можно собрать самостоятельно.

Основным недостатком считается то, что для работы нагревателя требуются сухие дрова, необходимо их правильно хранить, складируя в сухом помещении.

При сжигании бытового мусора или пластика выделяются вредные вещества, которые способны накапливаться в организме и вызывать различные заболевания вплоть до онкологии. Необходимо выбирать чистый, качественный материал, а дом оборудовать вентиляцией для проветривания и удаления из помещения запахов, выделяющихся при горении.

Во время работы печи выделяется конденсат, для которого имеется специальный накопитель. Чтобы система работала слаженно, необходимо выполнить сборку и установку в соответствии со всеми правилами.

Виды печей длительного горения

В зависимости от того, из какого материала сделана печь, способ ее эксплуатации и передачи тепла, выделяют несколько видов пиролизных конструкций. Разделение производится и по типу размещения внутренних камер, виду тяги.

Таблица: классификация пиролизных печей

Основной материал	Внутреннее устройство	Область применения
Металл	Буржуйка	Жилые, нежилые комнаты
		Баня, сауна
		Приготовление пищи
		Под барбекю
	Булерьян	Отопление здания любого типа
	Бубафоня	Только для нежилых построек
	На выработанном масле	Нежилые сооружения
Кирпич	Печка Кузнецова	Обогрев жилья
		Баня
		Готовка еды

Выбор типа печи

При выборе конструкции необходимо определиться, зачем нужна печка, куда можно поставить, чем топить, будет ли установлен водяной контур, чтобы дома была горячая вода, требуется ли варочная плита.

Пиролизный котел с водяным контуром

Размеры и мощность будущей конструкции влияют на объем выделяемого тепла, поэтому габариты сооружения должны соотноситься с размерами отапливаемого пространства.

Печки из кирпича всегда монолитные, а металлические можно перемещать.

Для хорошей работы печи нужно рассчитать баланс количества свежего воздуха с газом.

Конструктивные элементы

Самодельную пиролизную дровяную печь прямоугольной формы из металла изготавливают из высококачественных листов, сооружая двойные стенки. Свободное пространство между элементами заполняют песком, либо ставят водяной контур. В качестве основы конструкции можно использовать толстостенные бочки из металла.

Пиролизный прибор состоит из двух камер сгорания:

• топка, где сжигаются дрова;
• дополнительное отдельное пространство, где догорают выделяемые газы, которые частично смешиваются с воздухом.

Формы печей

Внутри металлических моделей перегородку делают из полых пластин.

В конструкции должны быть вентиляторы наддува, особенно, если газовая камера располагается низко. Здесь для дожига паров запускается воздух за счет принудительной силы тяги.

Замеры и вычисления для составления чертежа

Перед постройкой печи необходимо сделать точные замеры, расчеты, составить схему будущей конструкции с учетом расходов материалов, времени, бюджета.

Стандартным количеством тепловой энергии для обогрева 1 м² помещения является 10 кВт, к которым прибавляется коэффициент поправки на потери тепла.

Газогенерирующие приборы в стадии догорания топлива имеют около 30% мощности, по сравнению с режимом горения дров.

Далее требуется вычислить примерную энергоемкость используемого топлива, время горения одной порции. Длительность сгорания нужно умножить на примерную мощность и 1000, чтобы получить предполагаемый объем выделяемого тепла.

Так как материал горит только на 80%, а КПД самодельной конструкции составляет около 50%, то деление длительности процесса на произведение обоих параметров с учетом коэффициента 15,5 дает почти точные данные. Рекомендуется дополнительно высчитать запас.

Полученные результаты, измеряемые килограммами, переводят в объемы, измеряемые литрами. Литраж умножают на коэффициент загрузки топочного пространства, равный 0,63, чтобы получилось значение необходимого объема топки.

Инструменты и материалы

Чтобы собрать пиролизную печь своими руками, нужно подготовить листы из стали, толщиной около 3-4 мм, желательно марки Ст20, стальной уголок 0,04 на 0,50 см, трубу 0,5-0,6 см. Дополнительные элементы: арматура на 8 мм, дымоходные стальные трубы 11-12 см, 15 кирпичных блоков.

Для сборки нужен сварочный аппарат, пила-болгарка, диски 23 см, электродрель со сверлами. Разметка, контроль ровности поверхностей осуществляются при помощи строительного уровня, рулетки, карандаша и молотка.

Куда поставить и как подготовить место

Пиролизные дровяные печи длительного горения устанавливаются на удаленном расстоянии от легковоспламеняющихся предметов, текстиля (шторы, мебель).

Печь собирается в той комнате, где будет стоять. Готовится точка установки, при этом расстояние от стены должно быть не менее 80 см.

На пол укладывается слой негорючего основания (кирпичи) таким образом, чтобы вокруг будущего сооружения оставался отступ.

Перед печкой напольное покрытие необходимо защитить листом из металла в радиусе 120 см (толщина листов не менее 1,5 мм).

Сборка печи

Самодельная печка бывает прямоугольной или цилиндрической. В соответствии с формой составляется основной чертеж.

Сборка металлической печи

На железных листах размечают стенки будущего котла, вырезают, в передней детали делают отверстия под топку и зольник.

К дверцам приваривают крепежные элементы для навесных дверей. Внутри закрепляют уголки, сверху ставят колосниковую решетку, перфорированный поддон.

В одной из боковин врезают поддувало с заслонкой на достаточно высоком уровне из трубы 5-6 см в сечении. В поддувале просверливают много отверстий диаметром 8,5 мм, внутрь вставляют ось заслонки из отрезка арматурного прута. Внутри поддувала на поставленную ось приваривают металлический диск-заслонку.

Уберечь печь от бесконтрольного смещения заслонки помогает пружинный или резьбовой фиксатор.

Общий вид самодельной печки из металла

Все элементы сваривают по порядку снизу вверх, закладывается решетка, приваривается крышка.

Разделение топки и камеры дожига оснащается перфорированной перегородкой, а по передней стенке оставляется зазор на четверть длины топочного пространства, чтобы обеспечить доступ вторичного воздуха.

К отверстию крышки приваривают отвод газов с поворотом под прямым углом, переводящим трубопровод в горизонтальное положение. Это делается для задержки газов, выделяемых в процессе сгорания топлива, их возврата во вторичную камеру.

На конце горизонтальной трубы ставят заслонку-шибер с вырезанным сектором на четверть диска.

Пример самодельной печи с описанием процесса можно посмотреть в следующем видео:

Сборка кирпичной кладки

Под кирпичную кладку делается фундамент: стелется гидроизоляция, поверх нее насыпается слой песка около 1 см, укладывается плита или связанная арматура, заливается цементный раствор.

После полного просыхания бетон сверху вновь покрывают гидроизоляцией, можно использовать битум.

Первый ряд закладывают прямо на гидроизолирующий материал. Главное, максимально аккуратно уложить первый уровень печи, иначе вся конструкция пойдет наперекос.

Кладка продолжается с соблюдением правил порядовки, раствор делают с добавлением жаростойкой глины, так как обычный цемент быстро потрескается под влиянием высоких температур.

На местах установки дверок оставляется свободное пространство, а контур дверей закрепляется при помощи жаропрочной проволоки. Топку выкладывают из шамотного кирпича, который отлично выдерживает нагрев открытого огня. На требуемом уровне кладут металлическую решетку с прорезями для свободного осыпания золы. Обязательно оставляют небольшой зазор, так как при нагреве металл немного расширяется.

Сразу ставятся все заслонки для лучшей вентиляции, ставят дверки, тщательно герметизируют все стыки и швы.

Для второй камеры также оставляют небольшой зазор, топку отделяют перфорированной прослойкой.

Дымоход выкладывают строго по схеме укладки без отклонений.

Порядовка

Первый кирпичный ряд является основным контуром будущей печи. Если требуется, то кирпичи раскалывают топором или стамеской с молотком на куски требуемого размера.

Каждый кирпич перед укладкой на секунду опускают в ведро с водой, чтобы обеспечить требуемый уровень сцепления.

Примеры схем укладки дымоходных каналов

Следующий уровень выкладывают со смещением блока на ¼, 1/3, ½, либо 2/3, ¾, то есть, на строго определенную часть (не более, чем на четверть, иначе блоки будет неудобно раскалывать, керамика начнет крошиться).

Третий ряд смещают либо в обратную сторону, либо по ходу движения. Стыки кирпичей предыдущего уровня должны перекрываться кирпичами следующего.

Заключение

Сборка или постройка печи пиролизного типа своими руками – дело не очень сложное, но требующее точного соблюдения всех требований к топочным сооружениям. Особое внимание уделяется формированию отверстий и дымохода, чтобы процесс горения проходил хорошо, а угарные газы не проникали в дом.

Подробный обзор кирпичной модели и принцип ее сборки показаны в следующем видео:

Средняя оценка

оценок более 0

Поделиться ссылкой

Выбор биоугольного реактора в соответствии с вашими потребностями

Эксплуатация Кон-Тики

Обжиг

1. Разведите перевернутый огонь на дне печи почти до края (чтобы было легко зажечь и поддерживать большое количество воздуха), либо:
   • Частичное заполнение печи сухим щеточным материалом почти до края
   • Построение перекрещивающегося пирса из палочек, переходя к более мелким палкам кверху (не используйте большие или влажные палки на дне — они могут закопаться и остыть до того, как полностью обуглятся
2. Вставьте немного растопки и трута в пирс или в верхнюю часть щетки
3. При использовании жидкого пускового топлива распыляйте только сверху или используйте гель. НЕ используйте легковоспламеняющиеся жидкости, такие как бензин. Он упадет в нижнюю печь и взорвется в замкнутом пространстве.
4. После того, как пламя сильно разгорится, подпитайте пламя, чтобы построить полный огненный колпак и сильное огненное ложе.

Способ разжигания

1. Внутри Кон-Тики загорается огонь. Как только огонь хорошо разгорается и охватывает дно печи, он обеспечивает тепло для сушки и пиролиза следующего слоя древесины, а также пламенной крышки для сжигания дыма.
2. Каждый новый слой материала в печи чернеет и обугливается, а на внешней стороне биомассы может образовываться белая зола, что указывает на то, что материал высох, достиг температуры пиролиза и начал коксование. На этом этапе древесина будет продолжать пиролиз (экзотермический процесс) даже без кислорода, пока материал остается в тепловом поле, достаточном для преодоления потерь тепла за счет теплопроводности, конвекции и излучения. Образование золы сводится к минимуму за счет добавления следующего слоя древесины в начале этого процесса, чтобы сохранить шапку пламени.
3. Пламенный колпак поглощает дым, распространяющийся вверх от пиролизной древесины, излучает тепло вниз на древесину для продолжения пиролиза и защищает биоуголь, образовавшийся из кислорода, поглощая его до того, как он попадет на уголь.

Во время работы

Целью при эксплуатации Кон-Тики является поддержание полного пламени в конусе для:

• сушки и нагревания биомассы,
• сжечь дым,
• защитите уголь от кислорода.

Для максимально чистого и быстрого производства добавляйте материал со скоростью, которая поддерживает высокое пламя и низкий уровень дыма. Материал можно добавлять быстрее, когда печь заполнена более чем наполовину.

• Если пламя слишком маленькое или дымное, подайте сухой тонкий материал
• Если пламя большое, используйте тепло для подачи более тяжелого или влажного материала.
• Не оставляйте ожог без присмотра более чем на 10 минут. 20-минутный перерыв может привести к тому, что огонь погаснет, а часть угля превратится в пепел. Несмотря на то, что зола может быть не вредна для биоугля, она снизит выход, и могут потребоваться усилия и небольшой материал, чтобы снова увеличить интенсивность.

Размер исходного материала

• Лучше всего, чтобы длина была короче диаметра печи.
• Не используйте материал толще, чем он полностью обуглится, в течение всего цикла (примерно 2 часа для печи 1,2 м и 4-6 часов для печи 1,6 м).
• Для полной карбонизации древесины требуется около 1 часа на каждый дюйм (2,5 см) радиуса, поэтому для полной карбонизации 4-дюймового куска потребуется около 2 часов.
• Не используйте большие или влажные дрова в начале. Он может быть закопан и охлажден на полу печи до того, как полностью обуглится.
• Точно так же не допускайте, чтобы большая древесина или влажная древесина прикатывались к стенкам печи.
• Вставьте более крупную древесину в середину печи и канала. Сужение, чтобы закончить мелкой древесиной.

Финишная обработка

• Финишная обработка занимает около часа после того, как в 1,6-метровый Кон-Тики добавлено последнее топливо.
• Желтое пламя гаснет, указывая на то, что большая часть пирогаза была выделена.
• Во время этого процесса можно запустить тушение снизу. Образующийся пар будет поглощаться горячим углем, где он, вероятно, трескается и открывает полукокс.
• По мере того, как пламенный колпак умирает, можно добавить мелкий материал, который полностью обуглится до конца: тонкие палочки, кору, солому, листья, скошенную траву. Они поддерживают пламя, чтобы сжечь оставшиеся летучие вещества. Этот новый материал также добавляет несколько различных компонентов золы, которые могут образовывать комплексы с биоуглем и усиливать его действие.
• Оставшиеся тлеющие угли можно сгребать в кучу для завершения.
• Нанесите водяной туман на раскаленные угли, избегая участков пламени, чтобы замедлить озоление и создать пар, активируя поверхности.
• Когда вы превращаете уголь в золу быстрее, чем он создается из оставшейся неуглеродистой древесины, полностью затопите печь, чтобы остановить горение биоугля (тушение).
• Самый верхний слой раскаленного угля будет плавать на воде. Распылите верхний спрей.
• Слейте воду из печи на ночь или на несколько часов, при желании сохранив воду для закалки/питательной воды.

Закалка и добавление питательных веществ

Особенностью Кон-Тики является возможность тушить горячий полукокс насыщенной питательными веществами водой прямо в печи в конце цикла. Быстрое охлаждение горячего полукокса и пар, который испаряется и реадсорбируется в верхних слоях полукокса, расщепляет полукокс, активирует поверхности и открывает их для питательных веществ.

Вы можете добавлять в закалочную воду минералы и питательные вещества, необходимые вашей почве и растениям. Это может быть каменная пыль, кислоты (фосфорная или уксусная кислота или древесный уксус) для нейтрализации pH или навозная жижа. Только ограниченное количество азота будет потеряно из богатой питательными веществами воды, потому что улетучившийся азот будет поглощаться углем. В первом потоке полукокс быстро охлаждается снизу вверх, поэтому микроорганизмы в закалочной воде прикрепляются к охлажденному полукоксу и выживают.

Вода для закалки из 1000-литрового резервуара для жидкости (опционально с питательными веществами) составляет:

• закачивается в печь через нижний слив
• замочить на ночь
• слил обратно в бак на следующее утро

Дымовая вода/питательные вещества перерабатываются и используются.

В качестве альтернативы, питательная/охлаждающая вода может подаваться самотеком из высокого резервуара и сливаться в низкий резервуар, или питательные вещества могут быть добавлены в суспензию биоугля.

Сушка биоугля

• После тщательного слива биоуголь легко выгребается.
• Печь длиной 1,6 м в люльке легко наклоняется и подпирается для опорожнения.
• Biochar выгребают на брезенте и сушат на солнце не менее 2-4 дней, накрывая на ночь.
• Содержание влаги в высушенном на солнце биоугле колеблется от 34 до 63% по массе (wb)

Измельчение биоугля

• Биоуголь можно измельчать различными способами.
• Здесь высушенный на солнце биоуголь пропускают через молотковую мельницу. Слишком большое количество влаги в биоугле может засорить мельницу при измельчении, а слишком малое количество вызывает образование пыли.
• Измельченный биоуголь, выгребенный на брезенте, можно опрыскать фосфорной или органической кислотой для регулирования pH, а затем высушить на солнце.
• Содержание влаги в исходной биомассе и высушенном на солнце биоугле можно определить путем сушки образцов в печи. НАПРИМЕР.
  • Древесное сырье = 15%, вес.
  • Biochar = 15-63%, wb (высушенный на солнце)

Использование Кон-Тики с сельскохозяйственными отходами

Во многих местах древесина недоступна или имеет высокое содержание влаги, или почвы имеют низкое содержание питательных веществ. Для эффективного преобразования биомассы с высоким содержанием питательных веществ и частиц небольшого размера (например, навоз, солома и т. д.) в Kon-tiki можно поместить простые реторты для использования остаточного тепла биоугля 9.0007

Операция: Найдите бывшие в употреблении бочки (10-20 л) с крышкой.

Груз с соломой, навозом и т.п. с содержанием влаги менее 25%. Свободно закрепите крышку на барабане, чтобы пиролизные газы могли выходить и гореть в пламени пиролизной древесины. Продолжайте добавлять дрова, пока печь не заполнится биоуглем и пламя из барабана не прекратится. Затем утолить.

Использование остаточного тепла биоугля для пиролиза смеси навоза, трав, компоста и минералов

Закалка компостом в Перу

Когда печь наполовину или на ¾ заполнена биоуглем, ее можно закалить смесью с высоким содержанием органического азота и минералов, чтобы стимулировать рост полезных микроорганизмов.

В этом производственном цикле в Австралии биоуголь, полученный из древесины, был покрыт смесью

• 52 кг компоста
• 14 кг почвы
• 63 кг красной глины
• 23 кг кускового биоугля
• 20 кг навоза

Мы покрыли глиняную смесь биомассы биоуглем для улавливания любого выделяющегося дыма, но дыма не наблюдалось

Как происходит пиролиз закаленного материала

Пример: комплекс биоуголь-глина из влажного сырья

Вьетнам, май 2016 г.