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.
Преимущества и недостатки системы
Генераторы газа чрезвычайно просты в использовании. Если агрегат построен правильно, с соблюдением всех требований безопасности, загружать топливо можно очень редко. Например, дрова можно загружать в камеру только один раз в день, а если в качестве топлива используется уголь, достаточно одного раза в неделю.
Промышленные модели деревянных газогенераторов для бытового использования чрезвычайно доступны и безопасны, но стоимость такого устройства обычно очень высока
Скорее это относится к промышленным устройствам. Конечно, за работой самодельного газогенератора нужно внимательно следить. Температура горячего газа может быть очень высокой, а также значительно возрастает риск возгорания.
Дерево – удобный материал. Дрова, щепа, прессованные опилки и любые отходы деревообрабатывающей промышленности и материалы, содержащие целлюлозу, могут подаваться в загрузочную камеру газогенератора. Сухой легкий уголь отлично подходит в качестве топлива
Если размеры бункера позволяют, можно загружать дрова даже без предварительной колки целиком.Практически все целлюлозосодержащие материалы подходят для сжигания в газогенераторе, но важно не забывать о приемлемом уровне влажности такого топлива, чтобы повысить КПД устройства
Продукт, полученный в результате сгорания, горючий газ, можно использовать для решения различных задач: для обогрева дома, для работы двигателя внутреннего сгорания автомобиля, даже для выработки электроэнергии. Но стоит помнить о «минусах» этого полезного устройства.
Начнем с того, что промышленный образец газогенератора – надежный, безопасный и доступный – стоит довольно дорого. Такой агрегат может позволить себе далеко не каждый владелец дачи или коттеджа. Но создание самодельного газогенератора даже из подручных материалов может вывести кругленькую сумму.
Не всегда можно использовать для этого подручные материалы. Все части устройства должны быть очень прочными и выдерживать высокие температуры. Без сомнения, вам понадобится сварочный аппарат и навыки работы с ним. Металл нужно будет разрезать и запечь.
Топливо для газификатора древесины должно иметь такой размер и конфигурацию, чтобы оно могло свободно перемещаться вдоль бункера в направлении камеры сгорания
При расчете, сколько будет стоить самодельный газогенератор на опилках, следует также учитывать расходные материалы. Для создания мангала вам понадобится чугун; вам может потребоваться найти или приобрести специальную пружину, чтобы сделать крышку.
Также необходимы термостойкие прокладки для люков, для соединения отдельных элементов устройства и т.д. Перед тем как сделать газогенератор, нужно все тщательно просчитать.
Еще одна статья расходов на газогенератор – это электричество, необходимое для нагнетания воздуха в камеру сгорания. Если по каким-то причинам отключат электричество, газогенератор не сможет работать.
Такая ситуация недопустима, так как снижение температуры горения может привести к загрязнению устройства гудроном. В результате вам придется остановить процесс, очистить газогенератор, а затем перезапустить его.
Хотя кажется, что в газогенератор можно загрузить практически любое топливо, все же следует помнить, что оно должно постепенно, по мере сгорания, спускаться в бункер. Поэтому дрова для генератора нужно готовить, разрезая его на более-менее равные элементы.
Делаем газогенератор на дровах своими руками: инструкция и 4 совета профессионала
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
- Достоинства и недостатки
- Монтаж своими руками по чертежу: расчет мощности 2.5 мвт
Газогенераторы на дровах имеют большое количество преимуществ и немного недостатков.
Преимущества следующие:
- Коэффициент полезного действия у газогенераторов достигает отметки в 90%. По сравнению с ними, у твердотопливных котлов КПД достигает отметки лишь в 75%.
- В генераторах газа дрова горят очень долго. Одной только закладки дров может хватить на 20-25 часов работы устройства. А если в качестве топлива использовать уголь, то одной закладки может хватить на несколько суток.
- Топливо обычно сгорает полностью, при этом остается минимум золы. Поэтому в использовании газогенераторов нет необходимости в постоянной чистке зольника.
- В некоторых устройствах имеются автоматизированные системы регулирования процесса горения.
- При горении выделение вредных веществ сведено к минимуму. Именно поэтому в настоящее время идут активные попытки использовать газогенераторы в автомобилях, чтобы снизить выброс вредных веществ в атмосферу.
- Заметно экономится бюджет семьи.
- В топку сгорания можно загружать длинные дрова, то есть, нет необходимости в их разрезке на мелкие куски. В топку могут помешаться дрова длиною в 1 метр.
- В качестве топлива можно использовать любое твердое топливо.
А теперь о недостатках. Их всего три:
- В большинстве устройствах на выходе воздуха из воздухоразделительного коробка имеются вентиляторы. Они могут работать механически, но во многих моделях их функционирование требует наличие электричества. Из-за этого работа генератора становится энергозависимым.
- Внутри дымохода может выпасть конденсат. Чтобы избежать этого, температуру следует держать на отметке в 60 градусов.
- Заводские конструкции стоят очень дорого. Поэтому следует изготовить газогенераторы своими руками. Чертежи можно найти в Интернете.
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.
Газогенераторы и отопление: основные мифы
О газогенераторных установках тиражируется немало мифов. В-основном, речь идет об их эффективности в составе автономной системы отопления. Рассмотрим популярные высказывания, которые можно встретить в Интернете.
Миф 1. «КПД газогенератора значительно выше, чем КПД твердотопливного котла, и достигает 95%».
Начнем с того, что данные виды оборудования используются для различных целей:
- газогенераторная установка вырабатывает горючий газ, и ее КПД – это соотношение реально получаемого продукта из определенного объема топлива и теоретически возможного, умноженное на 100%;
- отопительный котел вырабатывает тепловую энергию, и его КПД – это соотношение реально получаемого тепла при сгорании определенного объема топлива и теоретически возможного, умноженное на 100%.
Таким образом, сопоставлять КПД газогенератора и отопительного котла в корне неверно. Кроме того, КПД самодельной газогенераторной установки редко превышает 80%, поэтому цифры в 90-95% можно считать мифом.
Сравнивать можно КПД пиролизного и обычного твердотопливного котла – в этом случае преимущество на стороне пиролизного, поскольку сжигание горючих газов во вторичной камере сгорания заметно повышает эффективность использования топлива.
Миф 2. «Газогенераторная установка успешно работает на сырых дровах».
Функционировать агрегат способен даже при использовании сырых дров, но его производительность при этом резко падает, поскольку значительная часть тепловой энергии тратится на испарение влаги, содержащейся в дровах. Снижение температуры в камере сгорания приводит к замедлению пиролиза, и негативно сказывается на реальной мощности установки.
Миф 3. «Газогенератор выгоднее использовать для отопления дома, нежели твердотопливный котел».
Конструкция газогенераторной установки сложнее, чем твердотопливного котла, в том числе пиролизного, кроме того, она занимает больше места, поскольку в ее состав входит контур охлаждения. Монтировать более сложный и дорогостоящий агрегат для того, чтобы сжигать полученный горючий газ, нет никакого смысла.
Пример самодельного газогенератора, установленного в багажнике автомобиля
Таким образом, газогенератор своими руками изготавливают в двух случаях – для установки на автомобиль и при необходимости иметь под рукой источник энергоносителя (горючего газа), тепловую энергию которого можно преобразовать в электрический ток.
Самые распространенные современные модели газовых генераторов
Рассмотрим некоторые популярные марки газовых генераторов для выработки электроэнергии:
Kipor KNE 5500 E
Агрегат этой модели работает на природном газе от центрального газопровода, возможна установка газового баллона. Установка оснащена поршневым двигателем и вырабатывает 4,5 кВт электроэнергии в час.
Установка используется в качестве единственного источника электроэнергии в теплое время года. Стоимость бензогенератора составляет в среднем 70 000 рублей.
Gazlux CC 2500 B
Эта модель очень популярна на рынке, несмотря на то, что мощность устройства не превышает 2,5 кВт, а максимальное количество часов непрерывной работы составляет 3 000.
Хорошей особенностью этого генератора является то, что его можно использовать для питания насоса отопления в случае отключения электроэнергии. В помещении должна быть положительная температура.
Его стоимость составляет 47 000 рублей.
Gazlux CC 5000 D
Эта обновленная модель развивает мощность до 5 кВт, что более чем достаточно для питания всех приборов и оборудования в небольшом доме или загородном коттедже.
Благодаря хорошей звукоизоляции это устройство можно устанавливать и в помещении.
Стоимость этой модели составляет 95 000 рублей.
Gazvolt Pro 6250А
Генератор оснащен одноцилиндровым четырехтактным двигателем Briggs&Stratton (США) и предназначен для объектов с максимальной мощностью нагрузки 6 кВт. Он используется в аварийных ситуациях при отключении основного источника питания и оснащен автоматическим блоком переключения резерва.
В случае аварийной остановки самого агрегата гарантируется прекращение подачи газа к регулятору с помощью газового электромагнитного клапана.
Уровень шума при работе данной модели составляет 75 дБ.
Как самостоятельно сделать газогенераторную печь?
Газогенераторы, которые еще называют пиролизными котлами, все чаще применяют в быту. Они используются для отопления жилых и хозяйственных помещений, приготовления пищи, получения горячей воды, подкупая высокой эффективностью, экологичностью и удобством обслуживания. Однако промышленные образцы стоят дорого, поэтому оптимальным решением для рачительного хозяина станет газогенераторная печка, своими руками сделанная из подручных материалов.
Функционирование и конструктивные особенности
Главный принцип, положенный в основу работы, заключается в газификации твердого органического топлива при его сжигании в условиях дефицита кислорода. В процессе своего разложения (пиролизе) твердая органика в газогенераторной печи не горит, а медленно тлеет, образуя большое количество горючего газа, который в основном состоит из метана и окиси углерода. Полученный газ из камеры горения поступает в отсек дожигания, в котором смешивается с подогретым воздухом и сгорает, выделяя много тепла. В зависимости от особенностей конструкции, газогенератор может нагревать рубашку теплоносителя, отдавать тепло окружающей среде или же выполнять обе эти задачи.
Такие печи демонстрируют высокую эффективность работы, в несколько раз превышающую по КПД традиционные. В отличие от классических твердотопливных котлов, владелец пиролизного способен гибко управлять режимами функционирования и менять температуру нагрева теплоносителя. Для этого достаточно увеличить или уменьшить количество воздуха, подаваемого в топку газогенераторной печи. Горючий газ можно извлекать практически из любого твердого органического топлива: дров, каменного угля, торфа и даже линолеума. Но в быту чаще всего используется первый и отходы обработки древесины. Наиболее распространенная разновидность дровяного газогенератора — пиролизная печь, из которой газ не отбирается, а сжигается для получения тепловой энергии.
Основной конструктивной особенностью является наличие двух камер сгорания. В одной происходит процесс разложения органического горючего, а в другой сжигается полученный газ. Причем камера дожигания в первом случае бывает расположена по-разному: под отсеком газификации, над ним или же сбоку. Внутреннее устройство и схема газогенераторной дровяной печи для бытовых нужд несложны, и сделать ее под силу любому домашнему мастеру.
Классическое пиролизное оборудование должно включать в себя:
- Корпус, внутри которого монтируются рабочие элементы печи.
- Камеру заполнения (бункер) для размещения дров или отходов древесины.
- Отсек дожигания выделенного печью газа.
- Колосниковую решетку для удержания твердого горючего и углей.
- Дверки для загрузки дров и удаления золы из газогенератора.
- Систему воздушных заслонок для управления подачей кислорода в рабочую зону устройства.
Что понадобится для изготовления
Так как самодельные варианты обычно делают из доступных подручных материалов, они обходятся хозяину намного дешевле своих промышленных аналогов. Чтобы создать простейший газогенератор на дровах своими руками понадобятся: металлические листы толщиной не менее 3 мм или обрезок железной трубы (бочка), уголки стальные размером 5х5 или 4х4 см, петли и задвижки для дверок, дымоходная труба необходимых габаритов и конфигурации. Количество элементов и размеры указанных материалов будут зависеть от объема помещения, которое планируется отапливать, и дополнительных задач печи (нагрев воды, приготовление пищи).
Ценная информация по газогенераторам
Иногда ожидания владельцев частных домов, задумавшихся о приобретении или самостоятельном изготовлении газогенератора, оказываются слишком радужными по сравнению с реальной ситуацией.
Бытует мнение, что КПД газогенератора, составляющее около 95%, значительно превышает КПД обычного напольного газового котла, который достигает 60-70%. Эти цифры в целом верны, но сравнивать их некорректно.
В изготовлении самодельного газогенератора используются отслужившие газовые баллоны, бидоны, кухонная утварь и т.д. Практически бесплатное устройство экономно расходует не самое дорогое топливо при довольно высокой производительности
Первый показатель отражает эффективность производства горючего газа, а второй – количество тепла, полученного при работе котла. В обоих случаях сгорает древесина, но результат этого процесса качественно различается. Если в дальнейшем полученный путем пиролизного сгорания древесины горючий газ будет использован для обогрева жилища, такое сравнение можно будет провести.
Стоит помнить также, что самодельные газогенераторы, хотя они и могут работать с высокой отдачей, редко бывают столь же эффективными, как и промышленные модели. Этот момент следует учесть еще на этапе проектирования агрегата и расчетов стоимости проекта и его ожидаемой эффективности.
Если необходимость создания газогенератора обусловлена только желанием улучшить систему отопления дома, стоит обратить внимание на похожее устройство – пиролизный котел, который работает на очень схожих принципах. Главное его отличие от газогенератора состоит в том, что полученный газ немедленно сжигается, а полученная энергия используется для подогрева теплоносителя в системе отопления дома
В таком устройстве монтируют дополнительную камеру сгорания, в которую необходимо организовать отдельную подачу воздуха
Если же нужно обогревать дом с помощью газогенератора, понадобится еще выбрать конвектор для отопления. Это увеличит расходы на модернизацию или обустройство отопления. Необходимо просчитать, стоит ли в таком случае овчинка выделки?
В таком устройстве монтируют дополнительную камеру сгорания, в которую необходимо организовать отдельную подачу воздуха. Если же нужно обогревать дом с помощью газогенератора, понадобится еще выбрать конвектор для отопления. Это увеличит расходы на модернизацию или обустройство отопления. Необходимо просчитать, стоит ли в таком случае овчинка выделки?
Важный момент – правильное обслуживание газогенератора в процессе его эксплуатации. Реклама утверждает, что это универсальное устройство, в котором сгорает все: от опилок до свежесрубленного дерева.
Но реклама умалчивает о том факте, что при загрузке влажного сырья количество полученного горючего газа может сократиться на 25% или больше.
Лучшее топливо для бытового газогенератора – древесный уголь. При его сжигании не тратится слишком много энергии на испарение избыточной влаги, что позволяет получить максимальное количество горючего газа
Оптимальным топливом для газогенератора, по мнению специалистов, является древесный уголь. При его сгорании на испарение влаги уходит минимальное количество энергии, что позволяет ускорить процессы пиролиза.
Владельцы автотранспорта могут рассчитывать на газогенератор не только для обогрева, но и для работы своего транспортного средства. действительно, в Европе немало автомобилистов вполне успешно приспособили свой транспорт для работы на дровах. Но чаще всего это компактные и прочные устройства, изготовленные из тонкой и прочной нержавеющей стали.
Стоимость таких агрегатов, даже изготовленных самостоятельно, совсем не маленькая. В российских реалиях газогенераторы для автомобилей изготавливают из подручных средств и устанавливают на грузовой автотранспорт.
Эффект от их работы невысок, обычно наличию такого агрегата сопутствуют такие явления как длительный розжиг, необходимость постоянной работы двигателя на высоких или средних оборотах, что способствует его скорому износу.
Для автомобиля лучше всего использовать качественный газогенератор, выполненный из прочной нержавеющей стали, имеющий относительно небольшой вес и компактные размеры
Интересный вариант использования газогенератора в частных домовладениях – использование горючего газа для домашней электростанции. Реализуют такой проект с помощью дизельного двигателя внутреннего сгорания.
Устройство газогенератора, работающего на дровах
изготавливаются из листовой стали
Важными составными частями конструкции газогенератора является бункер. Его используют для загрузки топлива внутрь установки. Он имеет цилиндрическую форму и изготавливается с использованием малоуглеродистой стали. Бункер устанавливается внутри корпуса газогенератора и надежно закреплен болтами. На кромках крышки люка, который ведет в бункер, имеется асбестовый уплотнитель или обычная прокладка.
Еще одна важная составная часть газогенератора – камера сгорания. Она располагается в нижней части бункера. При ее изготовлении чаще всего применяется жаропрочная сталь. Иногда для отделки внутренней поверхности этой камеры используется керамика. Именно в этой камере происходит сгорание твердого топлива.
Процесс крекинга смолы происходит в нижней части. Для этого там установлена горловина, выполненная из хромистой стали, которая обладает высокими жаропрочными свойствами. Прокладка располагается между корпусом газогенератора и его горловиной. В качестве прокладки обычно используется асбестовый шнур.
Фурмы, посредством которых обеспечивается подача воздуха в этих установках, располагаются в камере сгорания в её средней части. По своему виду это отверстия определенного калибра. Они имеют соединение с воздухораспределительной коробкой, которая связана с атмосферой. Жаропрочная сталь выступает материалом для изготовления фурм и распределительной коробки.
Обратный клапан присутствует на выходе воздухораспределительной коробки. Благодаря ему предотвращается выход горючего газа из газогенератора. Для повышения мощности агрегата перед этой коробкой устанавливается вентилятор. Благодаря ему также обеспечивается возможность для использования топлива высокой влажности. Работающий вентилятор обеспечивает нагнетание воздуха внутрь корпуса.
Колосниковая решетка используется для поддержания раскаленных углей. Если говорить о месте ее расположения, то в установке она находится в нижней части генератора. Прогоревшие угли, превратившиеся в золу, легко проникают через отверстия решетки в зольник. Чтобы имелась возможность для очищения колосниковой решетки от шлака, средняя часть сделана подвижной. Для поворота чугунных колосников предусмотрен специальный рычаг.
В составе корпуса газогенератора присутствуют и загрузочные люки, которые оснащены крышками, закрывающимися достаточно герметично. Верхний люк имеет уплотнение асбестовым шнуром. На креплении крышки присутствует специальный амортизатор. Он представляет собой рессору, которая приподнимает крышку при избыточном давлении внутри камеры. Два загрузочных люка располагаются и с боковой части корпуса.
- Первый находится вверху. Основное его предназначение заключается в добавлении при использовании агрегата топлива в зону восстановления;
- Местом расположения второго является нижняя часть корпуса, а используется он главным образом для удаления золы.
В зоне восстановления производится отбор газа. Он осуществляется через патрубок. К нему методом сварки присоединены трубы газопровода. Совсем необязательно только что произведенный газ, находящийся в горячем состоянии, выводить за пределы корпуса. Он может использоваться для подогрева или просушивания топлива в том случае, если используется твердое топливо высокой влажности. Для этого его подают в камеру загрузки. Чтобы он поступал туда, необходимо провести отводящий газопровод по кольцевой вокруг камеры, между корпусом установки и бункером.
Фильтр тонкой очистки находится за корпусом газогенератора. Своим видом он представляет несколько труб, которые заполнены фильтрующими элементами. Прежде чем попасть в этот фильтр, газ проходит через охладитель. Когда же он очищен, газ поступает в смеситель, где производится его смешивание с воздухом. И только потом смесь поступает в ДВС.
Когда в камере сгорания происходит процесс сгорания топлива, то оно окисляется воздухом, который поступает через фурмы камер из воздуха в распределительной коробке. Образовавшийся горючий газ движется в фильтр грубой очистки, где производится его очистка и последующее охлаждение. А потом он поступает в фильтр тонкой очистки, после чего попадает в смеситель. Из смесителя образовавшаяся смесь поступает в ДВС.
