Как сделать древесный газогенератор своими руками: самоделки на дровах и опилках

Что собой представляет газогенератор на дровах

Газогенератор имеет довольно простую конструкцию, так как все процессы, идущие в нем, основаны на пиролизном горении дров. То есть, идея газогенераторов базируется на пиролизных котлах, где дерево сгорает в недостатке воздуха, выделяя при этом большое количество различных газов. Далее будет приведена информация о строении этого приспособления.

  • Корпус. Его обычно изготавливают из листовой стали. Все элементы соединяются сваркой. Вообще корпус может иметь как цилиндрическую, так и прямоугольную форму хотя форма цилиндра является более распространенной, да и смотрится эстетично. В нижней части сваривают ножки, на которых конструкция будет стоять.
  • Бункер. Его также изготавливают из листовой стали с малым содержанием углерода. Как и корпус, бункер также может иметь форму цилиндра или прямоугольника. Он вносится внутрь корпуса, и крепится к стенкам корпуса с помощью болтов. Также должна быть крышка, закрывающая отверстие сверху, которое ведет в бункер. В качестве уплотнителя используют асбест или какой-нибудь другой материал.
  • Камера сгорания. Она располагается внизу, и изготавливается обычно из стали с повышенным содержанием хрома. Здесь происходит горение твердого топлива в условиях недостаточного воздухоснабжения. Между внутренними стенками корпуса и камерой сгорания имеются асбестовые шнуры. На боковых стенках камеры сгорания находятся несколько отверстий, или как их еще называют, фурмы для подачи воздуха, через которые воздух подается в камеру сгорания. Эти фурмы соединяются с воздухораспределительной емкостью, которая сообщается с атмосферой. Когда воздух выходит из этой емкости, он преодолевает обратный клапан. Функция этого клапана заключается в том, чтобы заблокировать выход образовавшегося при горении дров газа наружу.
  • Колосниковая решетка находится в нижней части устройства. Ее функция заключается в поддержании раскаленного топлива. Также через многочисленные отверстия этой решетки зола, образовавшаяся в ходе горения топлива, попадает в зольник.
  • Загрузочные люки. В конструкции бытовых газогенераторов имеются три таких люка. Первый находится сверху, ее крышка откидываются горизонтально. В качестве герметизации при закрытии и уплотнения используются асбестовые шнуры. В современных моделях в зоне крепления люка можно найти специальную пружину-амортизатор, который автоматически приходит в действие, если внутри устройства давление превысило определенную норму. Под действием этой пружины люк опрокидывается. Сбоку конструкции имеются еще два загрузочных люка. Первый из них расположен на уровне зоны восстановления. Этот люк используется для загрузки топлива в эту зону. Нижний люк располагается на нижнем конце устройства, на уровне зольника. Он применяется для ее очистки. Газ, образовавшийся в ходе горения твердого топлива, выводится из верхней части конструкции. Для этого там имеется специальный патрубок для вывода газа.

Далее будут рассмотрены процессы, в ходе которых из древесины выделяются горючие газы. В целом, всю конструкцию можно разделить на несколько зон:

  • Зона подсушки. Она находится в верхней части конструкции, сразу же под загрузочным люком. Здесь топливо быстро сушится благодаря тому, что температура в этой зоне достигает порядка 190 градусов по Цельсию.
  • Зона сухой перегонки. Она расположена ниже зоны сушки. Иссушенное топливо здесь подвергается обугливанию благодаря тому, что температура достигает до 500 градусов. В ходе этих процессов из топлива удаляются смолы и некоторые кислоты органического происхождения.
  • Зона горения. Находится в нижней части. Топливо попадает сюда и сгорает при температуре в 1200 градусов. Через специальные фурмы подается воздух. В ходе горения выделяются угарный и углекислый газы.
  • Зона восстановления. Газы, выделившиеся в ходе горения топлива, поднимаются вверх, и достигают зоны восстановления. Сюда через специальный люк загружают уголь, который держится на колоснике. Угарный и углекислый газы реагируют с углем. Когда во взаимодействие вступают углекислый газ и уголь, то в ходе реакции образуется угарный газ. Но в угле имеется вода, которая также проявляет активность по отношению к газам. В результате всех этих реакций образуются угарный газ, углекислый газ, водород, метан, некоторые летучие непредельные углеводородные соединения, азот. Эта смесь газов очищается от всех примесей, затем смешивается с воздухом. Это и есть конечный результат. Полученная смесь газов может применяться для бытовых нужд.

Что представляет собой теплогенератор

Оборудование этого класса представлено двумя основными видами приборов:

  • Статорным;
  • Hоторным (вихревым).

Однако не так давно появились и кавитационные модели, которые возможно в скором будущем станут достойной заменой агрегатам, работающим на привычных видах топлива.

Различие между статорными и роторными приборами состоит в том, что в первом жидкость нагревается при помощи сопел, расположенных на входном и выходном отверстиях агрегата. У второго типа генераторов тепло образуется в процессе оборотов насоса, приводящих к завихрениям воды.

Смотрим видео, генератор в работе, замеры:

По эксплуатационным качествам вихревой теплогенератор собранный своими руками несколько превосходит статорный. У него теплоотдача на 30% больше. И хотя сегодня на рынке такое оборудование представлено различными модификациями, отличающимися роторами и соплами, суть их работы от этого не меняется. Исходя из этих параметров собирать теплогенератор своими силами лучше все же вихревого типа. Как это сделать будет рассмотрено ниже.

Виды

Газогенераторы можно классифицировать по типу горения топлива. Так, выделяют три вида:

  • Генераторы прямого горения. В конструкциях этого типа воздух в камеру сгорания подается снизу через колосниковую решетку. Патрубок для вывода газа находится в верхней части конструкции. Такие конструкции предназначены для сжигания угля или антрацита.
  • Генераторы опрокинутого горения. В таких конструкциях воздух в камеру сгорания подается не снизу, как в первом случае, а прямо на уровне зоны горения. Зато газы выводятся на уровне зольника, и могут применяться для подогрева вновь загруженного топлива.
  • Генераторы горизонтального горения. В конструкциях этого типа воздух также подается через специальные формы на уровне зоны горения. Отбор газа производится также сбоку через патрубок, расположенный за специальной решеткой, на уровне зоны горения. Зона, в которой происходит извлечение газов, в этом случае мала. Она сосредоточена главным образом между фурмой и решеткой, за которой имеется патрубок для вывода газа.

Инструмент, необходимый для сборки агрегата

С нуля собрать такой агрегат самостоятельно невозможно, так как для его изготовления потребуется задействовать технологическое оборудование, которого у домашнего мастера просто нет. Поэтому своими руками обычно собирают лишь агрегат, в некотором роде повторяющий вихревой теплогенератор. Его называют прибором Потапова.

Однако даже для сборки этого устройства необходимо оборудование:

  1. Дрель и набор сверл для нее;
  2. Сварочный аппарат;
  3. Машинка для шлифовки;
  4. Ключи;
  5. Крепеж;
  6. Грунтовка и малярная кисть.

Кроме этого потребуется приобретение двигателя, работающего от сети в 220 В и неподвижная основа для установки на ней самого прибора.

Как выполнить паровую турбину

Идея использования на практике энергии пара далеко не нова, применение паровых турбин в масштабах промышленности давно стало частью нашей жизни. Собственно эти агрегаты, установленные на самых разных электрических станциях и ТЭЦ, на 99% снабжают электротоком наши дома. Однако, некоторые мастера-умельцы умудряются внедрить принцип изменения энергии тепла в электрическую в своем доме.

Котлы длительного горения на дровах для дома

Твердотопливные тепловые установки не являются новшеством. В различных вариациях они применяются с незапамятных времен. Пока сжигание топлива в огромных количествах не представляло ни для кого проблемы, они не теряли актуальности. Однако в современных условиях, такое расточительное отношение к ресурсам неуместно.

Твердотопливный котёл длительного горения в разрезе

Установка представляет собой печь с двумя камерами. В одну из них битком загружают дрова. Они медленно тлеют сверху вниз при минимальном доступе кислорода. Одной порции дров достаточно для 12 – 15 часовой работы котла. В результате этого тления выделяется пиролизный газ, который принудительно подается через форсунки во вторую камеру.

Чтобы увеличить эффективность работы отопительного котла, необходимо позаботится об утеплении дома

Кроме экономичности, эти котлы обладают высокой экологичностью, так как способны расщеплять органические вещества из топлива почти без остатков. Поэтому дым из таких печей полностью безопасен для человека.

Полезный совет!Чтобы получить максимальную выгоду от котлов отопления на дровах длительного горения, нужно приобретать комбинированные их варианты. Такие установки способны работать еще и на обычном природном газе. Переключение между режимами в них осуществляется автоматически.

Строение твердотопливного котла длительного горения

Критерии выбора

Ввиду того, что дровяной автономный электрогенератор существует в нескольких исполнениях, выбор пользователя упрощается. Так как для дома подходит лишь печь-генератор, то других вариантов нет. А крупногабаритные электростанции на дровах используются для электроснабжения промышленных или гражданских объектов, так как их мощность варьируется в пределах 100-200 кВт.

При выборе следует учесть, объект какой площади будет обслуживаться, а также на какую мощность следует рассчитывать. Чтобы определиться с величиной расхода топлива, нужно спланировать, с какой степенью эффективности и как часто будет использоваться устройство, исходя из этого, подбирается и объем загрузочного контейнера для дров.

Монтаж

Газ, вырабатываемый установкой, ядовит и не имеет запаха. Поэтому автомобиль нельзя заводить в гараже, как вариант, он запускается на бензине и лишь позже переключается на газогенерацию.

  • Все монтажные работы нужно проводить вне жилых строений.
  • Специальная мастерская для работ должна иметь хорошую вентиляцию.
  • Соединение трубопровода должен выполнять профессионал – утечка может дорого стоить!
  • Если газогенераторной установкой планируется отапливать дом, монтируется система отвода дыма.
  • Под установкой делается несгораемое основание. Не допускается расположение топочной камеры вблизи стен из горючих материалов.

Паровая турбина (видео)

Паровая турбина собственными руками – аппарат, который считается сердцем почти что любой электрические станции, действует по принципу превращения энергии из паровой в механическую. Однако такую машину вполне можно создать и дома. Разумеется это будет мини-устройство, и быстрее всего ваша рукодельная турбина будет газовая или воздушная, однако данная модель также пригодится в обиходе как и паровая турбина для ТЭЦ. Правильно разработанные схема, чертеж и рисунок смогут помочь вам достигнуть хорошего результата от самоделки.

Пиролизные установки мелких производителей

Если вам не под силу изготовить пиролизный агрегат самостоятельно, а импортные модели слишком дороги, то можно приобрести установку мелкосерийного производства. В последнем случае необходимо выполнить ряд правил:

  • Потребовать лицензию на производство данного оборудования. Лицензия не является полной гарантией приобретения надёжной и эффективной продукции, но риск покупки недоброкачественного оборудования существенно снижается.
  • Оценить внешний вид агрегата, качество сварных швов. При возможности необходимо заглянуть под декоративную обшивку.
  • Если в производстве использовалась керамика, то необходимо уточнить цену замены форсунки, которая может составлять до трети стоимости пиролизного агрегата.
  • Определить, для какой системы отопления предназначено данное оборудование – открытой или закрытой.

Например, газогенераторные котлы бастион, по отзывам владельцев, достаточно нормально работают в кирпичных домостроениях даже в регионах с холодными зимами. Хотя длительность горения на одной закладке в зимний период равен примерно 5-6 часов.

Необходимо приобретать с некоторым запасом по мощности. Это объясняется тем, что потребители далеко не всегда могут достать идеально сухое топливо.

Газогенераторные либо пиролизные (по принципу работы) котлы пользуются спросом благодаря высокой экономии топлива в сочетании с привлекательным КПД.

Плюсы данного генератора

Чем проще конструкция, тем она надежнее, это можно сказать и о представленном виде выработки электроэнергии.Здесь нет трущихся между собой деталей, которые могли бы выйти из строя. Поэтому, генератор на дровах:

  • долговечен и надёжен;
  • работает бесшумно;
  • использует доступное топливо;
  • лёгкий, переносной – может быть до 1 кг.

Печь-генератор – это ноу-хау последних лет. Она будет интересна как экспериментаторам – любителям, так и путешественникам, поклонникам походов и рыбалки. Да и кому не хотелось бы иметь доступ к электричеству во время отключения света.

Для самодельной печи все детали можно купить весьма недорого – в пределах 500 руб. (Через интернет китайские элементы Пельтье можно заказать примерно за 300 руб.)

Работа паровой турбины

В турбинной установке находящейся в котле, три среды: вода, пар, и также конденсат создают такой себе закрытый цикл. В процессе изменения, при этом, теряется лишь минимальное количество пара и воды. Это кол-во воды регулярно восполняется добавкой в установку сырой воды, которая проходит заранее через фильтр для очистки воды. Там вода обрабатывается химическими составами, нужными для убирания находящихся в водной массе, не необходимых примесей.

Рабочий принцип:

  • Отработавший пар с достаточно-таки пониженными давлением и температурой проникает из турбины в конденсатор.
  • Там он встречает на пути систему разных трубок, по которой постоянно прокачивается при помощи насоса циркуляционного охлаждающая вода. Берут ее в основном из рек, озер или водоемов.
  • Соприкасаясь с холодной поверхностью трубка конденсатора, выработавший пар конденсируется, превращаясь таким образом, в воду (конденсат).
  • Постоянно откачиваясь из конденсатора специализированным насосом, конденсат через подогреватель проникает в деаэратор.
  • Оттуда насос передает его в паровой котел.

В установке есть также турбонаддув и подогреватель. Его функцией считается необходимость сообщить конденсату добавочное кол-во тепла. Современные паротурбинные установки в основном оснащены несколькими подогревателями. К тому же, для подогрева питательной жидкости нужна, в основном, теплота от пара, который отбирается из промежуточных ступенек самой турбины в границах 15-30% от совокупного расхода пара. Это даёт прекрасное увеличение КПД установки.

Советы специалистов

На первый взгляд кажется, что ничего сложного в сборке теплогенератора своими руками на дровах нет. Но на самом деле эта задача не такая уже и легкая. Конечно, если не спешить и хорошо изучить вопрос, то справиться можно. Но при этом очень важна точность размеров выточенных деталей. И особого внимания требует изготовление ротора.

Только правильно собранный теплогенератор будет работать эффективно. При этом его КПД может достигать 93%. Поэтому специалисты советуют:

  • Все детали выполнять из толстых материалов;
  • Их поверхности должны быть окрашены;
  • Стоит сразу сделать несколько запасных крышек с различными размерами отверстий, чтобы было удобно подбирать диаметр.

После сборки нужно включит генератор и засечь время, которое ему потребуется для нагрева воды. И если оно вас не устраивает, то внесите изменения в конструкцию.

Сопоставление параметров электро-генераторных установок с паровой турбиной и паровым мотором

Некоторые конструкции паровых машин и моторов ушедшего века были не очень уж несовершенными, как полагают. Представим себе электрогенераторную установку с паровой машиной или мотором и современным электрическим генератором. Потому как паровые машины, в основном, имели очень невысокие скорости вращения вала (до 300 оборотов в минуту), а современные электрические генераторы работают при частотах 1000–3000 оборотов в минуту, то для воображаемой установки нужен еще мультипликатор.

Сравним данную установку с современнейшей паротурбинной. Сделаем это правильно: при соизмеримых давлениях и температурах пара при входе в такие двигатели и соизмеримых противодавлениях пара на выходе. Тогда становится видно (табл. 1), что удельный расход пара на единицу вырабатываемой электрической энергии, а значит, и КПД у конкретных паромашинных или паромоторных установок вполне соизмерим с удельным расходом пара в современных турбоустановках, мощность которых даже в 5 раза больше!

Строение паровой турбины

Паровые турбины возводят в качестве неподвижных конструкций, которые применяют по большей части на фабричных силовых установках или электрических станциях, и транспортных, нужных для работы судовых котлов.

независимо от рабочего принципа, сущность происходящих действий останется неизменной – струйка пара, вытекающая из сопла, будет направляться на лопатки диска, имеющегося на валу, и тот приводится в действие.

Паровые турбины отличают по следующим свойствам:

  • Оборотам;
  • Количеству корпусов;
  • Направлению движения струйки пара;
  • Числу валов;
  • Размещению конденсационной установки;
  • Практичности.

Паровые турбины предоставляют долгую производство механической энергии при температуре охлаждающей их воды до 330 С Цельсия. Также турбины должны исполнять продолжительную хорошую работу с нагрузкой номинальной от 30 до 100%. Что нужно для регулирования распределения электрической нагрузки. Самые популярные конденсационные турбины обязаны давать долгое действие при температуре выхлопного процесса до 700 С.

Существующие модели

Полнофункциональное высокопроизводительное оборудование типа электростанции BioKIBOR стоит довольно дорого. Если для объекта был выбран генератор на дровах, то купить его можно в пределах суммы 2 000 000 руб. По конструкции это модульная установка с автоматической подачей топлива. Чтобы обеспечить оборудование мощностью 100 кВт дровами на одни сутки, потребуется 5 т (или 200 кг на час работы). Указанное количество топлива требуется для полноценной работы станции.

Смотрим видео о модели печь-генератор на дровах Индигирка:

Такое устройство, как печь-генератор на дровах (Индигирка марки Термофор) обойдется пользователю примерно в 30 000 руб. При покупке учитывается вместительность камеры сгорания (41 л), причем максимальная загрузка – 30 л. Для отвода продуктов горения предусмотрен дымоход, диаметр которого 80 мм, а высота – 3 м. Выходное напряжение составляет 12 В, а мощность – 60 Вт.

Выводы

Создавая домашний газогенератор для отопления дома или работы ДВС, можно получить приспособление, позволяющее отчасти заменить природный газ и вырабатывать электричество, уменьшающее расход дров за счет увеличения КПД и повышающее время горения одной порции твердого топлива. Время горения одной закладки древесины в топку газового генератора при использовании полученного газа как дополнительного энергоносителя, достигает 8–20 часов. Эксплуатация оборудования достаточно простая, если не считать периодической очистки, а замены требуют только фильтрующие элементы.

Несмотря на эти плюсы, устанавливать самодельный древесный газген на автомобиль нецелесообразно Экономия окажется не такой значительной, как снижение уровня комфорта использования транспортного средства и непредсказуемые последствия для двигателя внутреннего сгорания. Единственным веским аргументом в пользу такого решения, могут быть лишь проблемы с приобретением бензина.

Приемлемый вариант – сборка своими руками газогенератора для частного дома. В этом случае прибор станет источником газа для отопительного котла, газовой плиты и небольшой домашней электростанции.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
MoskvaTeplo.ru