АВТО НА… ДРОВАХ! Газогенератор в автомобиле.

Не стоит спешить избавляться от опилок, сухих веток, соломы, щепок, листвы и другого строительного и бытового мусора, ведь при наличии газогенератора в хозяйстве все эти отходы можно использовать в качестве совершенно бесплатного, но при этом довольно эффективного источника энергии. Если же такой установки нет, то ее можно сделать собственными руками, не тратя большие средства на уже готовый агрегат.

Топливо для твердотопливных котлов

Твердые виды топлива имеют важное экономическое преимущество над остальными — их цена достаточно стабильна во времени. Именно поэтому многие жители западных стран Европы предпочитают твердотопливные котлы. Более того, в этих странах централизованно производятся специальные цилиндрические гранулы из древесины — так называемые пеллеты. Их делают из древесной муки, не используя при этом другие химические, экологически вредные добавки. Склеивание в цилиндрическую гранулу происходит за счет природного вещества — лигнина, обладающего склеивающим эффектом при нагревании. У пеллет достаточно преимуществ перед другими источниками энергии: они удобны в обращении, мало стоят, дают высокую теплоту сгорания.

Любое топливо для твердотопливных котлов — это горючее, основным элементом которого является углерод. Наиболее основные источники его — каменный и бурый уголь, древесина, торф, сланцы. Кроме углерода в этом сырье содержится также кислород, сера, азот, водород (табл. 4.2), соотношение которых в топливе и определяет его свойства. Не удивительно, что то же количество, к примеру, угля и дров дает разное количество теплоты, то есть теплотворная способность обоих видов топлива разная. Самое высокое значение этого показателя имеет каменный уголь. Твердое топливо, как правило, используется для получения теплоты, но нередки случаи, когда оно необходимо и для выполнения механической работы (табл. 4.3, 4.4).

Таблица 4.2.

Сравнительные характеристики различных видов топлива

Вид топлива Теплота сгорания МДж/кг % серы % золы Углекислый газ, кг/ГДж
Каменный уголь 15-25 1-3 10-35 60
Дизельное топливо 42,5 0,2 1 78
Мазут 42 1,2 1,5 78
Щепа древесная 10 2
Гранулы древесные 17,5 0,1 1
Гранулы торфяные 10 20 70
Гранулы из соломы 14,5 0,2 4
Природный газ 35-38 МДж/м3 57

Таблица 4.3

Приблизительный расход топлива в зависимости от площади

Площадь помещения м2 Мощность котла кВт Максимальный расход топлива кг/ч
Твердое топливо Дизельное топливо
Твердотопливный котел Пиролизный котел
100 5-12 3,2 1,6 1,0
130 6-16 4,7 2,9 1,3
160 6-20 6,0 3,0 1,6
200 7-24 7,6 3,8 2,0
220 8-25 7,9 4,0 2,2
270 10-32 8,9 5,0 2,7
370 18-45 14,0 7,0 3,7

Таблица 4.4

Теплота сгорания различных пород дерева

Порода дерева Плотность, кг/м3 Теплота сгорания (при влагосодержании 20%)
кВт*ч/фестметр кВт*ч/кубометр кВт*ч/кг
Хвойные породы
Пихта 430 2100 1500 4,0
Ель 420 2200 1550 4,2
Кедр 510 2600 1800 4,1
Лиственница 545 2700 1900 4,0
Лиственные породы
Береза 580 2900 2000 4,1
Вяз 620 3000 2100 3,9
Бук 650 3100 2200 3,8
Ясень 650 3100 2200 3,8

Все виды твердого топлива можно разделить на две категории: природные и предварительно очищенные. К первым относят разные виды угля, древесину, торф, солому. Ко вторым — брикеты бурого угля, древесный уголь, кокс.

Каменный уголь — очень древний источник энергии и тепла. Образован он был довольно давно, поэтому и распространен по всей планете на разной глубине.

Бурый уголь имеет более позднее образование. Источником его создания была, как правило, древесина. Не удивительно, что он имеет в себе достаточно влаги — до 60%. Добывают его в открытую, не копая шахты. Сырье имеет достаточно малую теплотворную способность, поэтому используется на месте и не транспортируется в другие страны.

Источником торфа являются растения на болоте. Поэтому в нем достаточно много воды. Добывая торф, его разрезают на части и высушивают, после чего он пригоден к сжиганию.

Дерево — менее распространенный источник топлива. Как правило, оно используется в виде отходов от лесопильной и деревообрабатывающей промышленности. Из него также получают древесный уголь путем обработки в углевыжигательных печах.

Кокс получают из угля в специальной печи, разогревая сырье до 12000 С. Это необходимо для удаления газов из топлива и улучшения его энергетических характеристик.

Учитывая стандартные значения КПД, каждый литр стандартного жидкого топлива можно заменить тремя килограммами дерева. И каждые 200 м3 газа либо 200 л жидкого топлива соответствуют по извлекаемой энергии примерно кубометру сжигаемого бука.

Конструктивные особенности

Твердотопливники с верхней загрузкой подойдут людям с больной спиной.

Читайте также:  Как рассчитать число секций биметаллического радиатора?

Для удаления золы во всех моделях предусмотрены отдельные дверцы, располагающиеся под дверцами камер сгорания. Кстати, загрузочные дверцы нередко оснащаются мощной теплоизоляцией, исключающей случайный ожог. Регулировка тяги осуществляется специальной ручкой, соединенной с поддувалом.

Модели могут быть одноконтурными и двухконтурными. Одноконтурные агрегаты обладают предельно простой конструкцией и ориентированы исключительно на обогрев. Стоят они дешевле, чем их двухконтурные собратья, но различия в стоимости не очень большие. Для организации подачи горячей воды можно задействовать бойлер косвенного нагрева, который будет забирать часть тепла из отопительной системы на нагрев своего внутреннего объема.

В теплое время года, когда отопление находится в выключенном состоянии, подготовка горячей воды осуществляется встроенными в бойлеры ТЭНами (ими оснащаются лишь некоторые модели). Если встроенного ТЭНа в бойлере нет, придется решать проблему иными способами.

Двухконтурный твердотопливный котел для дома – это отличный многофункциональный агрегат. Нагрев воды в нем ведется с помощью обычного штатного теплообменника, через внутренний объем которого проходит труба с протекающей по нему водопроводной водой. Таким образом исключается перегрев контура ГВС и образование в нем накипи – простая и очень удобная конструкция. Правда, в теплое время года она окажется бесполезной (тут выигрывают газовые двухконтурные котлы).

Твердотопливный котел с водяным контуром станет идеальным агрегатом для обогрева жилья в зимнее время года. Летом, весной и осенью для нагрева воды можно задействовать отдельный электрический бойлер.

Как и чем надо топить дровяной котел газогенераторного типа

Любое твердое топливо, в процессе газогенерации выделяет определенный объем CO. Опытным путем было доказано, что больше всего газа, в процессе окисления продуцирует древесина. Поэтому, газогенераторный котёл для отопления дома, оптимально топить дровами. К используемому топливу предъявляются несколько требований.

Наибольшую трудность для большинства потребителей представляет правильная топка котла. Производители агрегатов рекомендуют следующую последовательность действий:

  • При открытой воздушной заслонке, дрова поджигаются с помощью лучинки.
  • В режиме обычного горения, топливо продолжает гореть, пока температура в топочной камере не достигнет показателей, достаточных для начала газогенерации.
  • Заслонка переводится в режим ограниченного поступления кислорода.

В современных моделях теплогенераторов, процесс горения полностью автоматизирован. Осуществляется электрический розжиг топлива, автоматика контролирует поступление кислорода в топку и отвод продуктов сгорания.

Какие дрова лучше для газогенераторного котла

В режиме обычного горения, дровяные газогенераторные отопительные котлы расходуют топливо, даже больше чем классические модели. Экономия достигается после перехода в режим газогенерации. Энергоэффективность котла напрямую связана с качеством используемого топлива.

К дровам предъявляются следующие требования:

  • Влажность не более 20%.
  • Для топки оптимально использовать твердые сорта древесины. Подойдут – бук, дуб, акация.
  • Запрещается топить котел углем, отходами деревообработки, пылью, так как это приводит к снижению сроков эксплуатации. Данный запрет распространяется и на древесину хвойных пород.

Допустимая влажность дров

На откровенно сырых дровах, котел работать не будет. Точнее, пойдет процесс обычного горения, но перейти в режим газогенерации не получится. Влажное топливо, при ограничении притока свежего воздуха, просто потухнет.

Параметры соотношения влаги в дровах, полностью зависят от конструкции теплогенератора:

  • Котлы с боковой загрузкой – наиболее распространенное решение в европейских моделях газогенераторного оборудования, требовательного к качеству топлива. Максимально допустимая влажность не более 20%.
  • Модели с верхней загрузкой – конструкция впервые была изобретена отечественными разработчиками. Принцип работы таких котлов заключается в постепенном сжигании дров, уложенных в вертикальную топочную камеру. Дрова, под собственным весом, по мере прогорания нижнего слоя, постепенно опускаются вниз. Теплый воздух подсушивает верхнее с верхней загрузкой, способны перейти в режим газогенерации даже при относительной влажности дров до 45°С. При этом требуется, чтобы, по крайней мере, треть заложенного топлива было сухим.

От качества топлива зависит энергоэффективность котла. При естественном высыхании, 20% влажность, достигается после годовой сушки дров.

Разновидности

Твердотопливные котлы на дровах для отопления частного дома в большинстве случаев представлены классическими конвекционными агрегатами. В них дрова сгорают напрямую, с образованием мощного пламени, тепло от которого сразу же забирается теплообменником. Недостатки данной схемы:

  • Отсутствие возможности плавной регулировки температуры;
  • Не самый высокий КПД;
  • Практически никакой автоматизации.

С помощью традиционных дровяных котлов трудно поддерживать определенную температуру – интенсивность горения если и регулируется, то в крайне небольших пределах.

Пиролизные отопительные дровяные котлы являются альтернативой конвекционным аппаратам. Они строятся по газогенераторной схеме. Дрова здесь сгорают в атмосфере, бедной кислородом. Фактически они не горят, а просто тлеют. За счет высокой температуры они начинают выделять продукты пиролиза, обладающие горючестью. Горючие газы сгорают в отдельной камере (она называется камерой дожигания), куда подается вторичный воздух. А для того чтобы можно было отрегулировать интенсивность горения, техника оснащается дутьевыми вентиляторами.

Читайте также:  Возможные неисправности в работе системы отопления

Котлы, построенные по пиролизному типу, устроены сложнее своих конвекционных товарищей. Здесь мы видим две камеры – в одной тлеют дрова, выделяя пиролизные газы, а во второй эти газы сгорают при очень высокой температуре, достигающей +800-1000 градусов. Выделяемое тепло поглощается все тем же жаротрубным теплообменником и частично защитной водяной рубашкой (при ее наличии).

Пиролизные дровяные котлы наделяются системами автоматики, которые управляют дутьевыми вентиляторами. Как только температура в отопительной системе с батареями достигнет заданного предела, вентилятор останавливается, пламя в камере дожигания гаснет. Так происходит до тех пор, пока температура в отоплении не упадет – тогда запускается дутьевой вентилятор, в камере дожигания снова появляется гудящее пламя.

Пиролизные газогенераторные дровяные котлы нуждаются в сухих дровах. С использованием сырых поленьев пиролиз будет затруднен или невозможен. КПД данного оборудования достигает 90%, так как возрастает теплотворность твердого топлива.

Как выбрать котел верхнего горения

Модельный ряд твердотопливных котлов верхнего горения нельзя назвать широким, поскольку их производства довольно новое и производители котельного оборудования сравнительно недавно стали выпускать подобные модели. На практике почти все современные модели обладают похожими конструкциями.

Пользователи при выборе марки котла должны обратить внимание на особо значимые аспекты:

Как выбрать котел верхнего горения
  1. Материал котлового теплообменного аппарата, обычно это сталь или чугун. Первые устанавливаются в более дешевых вариантах и менее долговечны не более 15 лет. Чугунные варианты имеют срок эксплуатации выше 25 лет/
  2. Эффективность работы котла, КПД выбирают как можно выше из доступного диапазона 85-92 %.
  3. Зависимость от электроэнергии, энергонезависимые агрегаты необходимо устанавливать в районах, с низкой надежностью подачи электроэнергии, при этом надо учитывать, что такие котлы будут работать с естественной циркуляцией по воде и дымоотводу.
  4. Объем загрузки топлива, хорошие котлы обеспечивают загрузку 1 раз в 3-7 дней.

Как правильно топить дровяной котел?

Чтобы добиться достаточно долгого горения, необходимо тщательно соблюдать все рекомендации производителя, и тщательно изучить руководство по применению устройства:

  1. Розжиг дров должен производиться при полностью открытой заслонке.
  2. Котел должен переводится в режим длительного горения только после того как температура достигнет отметки в 600 °C.
  3. Влажность дров должна быть не более 20%. Не рекомендуется использовать в качестве топлива хвойные породы дерева.

Существует также пошаговая инструкция от «Сантехник Портал», как правильно топить древесиной. Укладка дров должна осуществляться согласно следующим требованиям:

  1. Поленья должны быть наколоты крупными кусками.
  2. В топке дрова должны быть уложены максимально плотно. Очень важно чтобы между дровами было как можно меньше пустот.
  3. Поленья должны быть меньшей длины как минимум на 5 см, нежели длина загрузочной камеры.
  4. Розжиг должен быть осуществлен исключительно при помощи сухих лучин. Использование керосина или бензина при розжиге дров категорически воспрещается. Периодически рекомендуется использовать специальные химические брикеты, предназначенные для удаления смолянистых отложений на стенках.

Котел длительного прогорания устроен таким образом, что позволяет сэкономить топливо примерно на 15-30%, в зависимости от модели. Расход дров можно рассчитать следующим образом:

  1. Обычно, считается, что для обогрева каждых 100 м2 необходимо 3 Гкал/месс.
  2. Во время сгорания 1 кг дров, выделяется 3200 ккал.
  3. Для того чтобы получить 1 Гкал, котлу длительного сгорания необходимо сжечь 321 кг дров.
  4. Для получения 3 Гкал, необходимо около тонны древесины.
  5. В течение отопительного сезона, для обогрева дома на 100 м², нужно 7-8 тонн дров.

Совет! Для того чтобы увеличить КПД, необходимо увеличить топочную камеру, но из-за этого габариты самой конструкции также увеличатся.

Газогенератор своими руками: как сделать и чертежи

Газификация долгий и дорогой процесс. Изготовив газогенератор своими руками можно недорого отапливать дом и снабдить электричеством. В этой статье рассказывается как самостоятельно газифицировать дом.

Для того чтобы газифицировать дом, не обязательно организовывать дорогостоящее подведение и подключение природного или сжиженного газа. Тратив на это драгоценное время, деньги и нервы на согласование проектов и покупку газового оборудования.

Чтобы сэкономить на отоплении и электричестве придумали технологию получения газа из сжигаемого твердого топлива. Применяя эту технологию, используют газогенераторы, которые можно изготовить своими руками или заказать в производственной фирме специализирующейся на производстве твердотопливных газогенераторов.

В качестве твердого топлива используют:

  • дрова влажностью примерно 20%, можно и больше, но КПД будет ниже;
  • пеллеты или прессованные опилки в форме брикетов;
  • древесный уголь;
  • для некоторых моделей подходит все, что горит, это позволит рационально использовать горючий мусор.

При сгорании твердого топлива выделяется водород Н2 и углекислый газ СО2, нагреваясь водород испаряется, углекислый газ переходит в угарный газ СО, который и выступает в качестве горючего вещества. Основываясь на этой химической реакции, был изобретен пиролизный метод получения газообразного горючего.

Газогенератор для дома своими руками

Имея желание и навыки сварщика газогенератор для дома можно сделать своими руками из подручных материалов. Если не умеете работать сварочным резаком, договоритесь со сварщиком, предварительно подготовьте чертежи и материал, из которого будет изготавливаться аппарат для добычи газа.

Читайте также:  Антифриз для системы отопления дома: свойства, виды, как закачать

Рассмотрим, из чего состоит газогенератор:

  1. Корпус для загрузки топлива. Сверху устраивается крышка для герметичного закрывания емкости с топливом.
  2. В корпус устанавливается колосник, и устраивается зольник.
  3. К корпусу подсоединяется радиатор охлаждения.
  4. Фильтр грубой и тонкой очистки.
  5. Вентилятор или турбина, предназначена для подачи воздуха. Без подачи воздуха не будет химической реакции водорода и углекислого газа.
  6. Автоматика регулировки температуры. Автоматика устанавливается по желанию. Газогенератор будет работать и без автоматики.

Газогенератор своими руками сделай изучив чертежи

Для изготовления корпуса можно использовать пропановый баллон. Наполнив водой, срезается верх и устраивается крышка с закручивающимися и прижимными элементами. Согласно чертежам просверливаются отверстия, устраивается зольник и колосник.

Для охлаждения получаемого газа используют радиатор отопления или радиатор сваривается из труб в форме змеевика. Фильтр тонкой и грубой очистки изготавливают из использованных огнетушителей. Все элементы соединяются между собой и подключаются к системе отопления.

Если нужно решить проблему с электричеством, то газогенератор адаптируется под электрогенератор. Для запуска применяют турбину, работающую от 12 В.

Если есть необходимость в экономии бензина или солярки, изготавливают газогенераторы меньших размеров. Устанавливаются такие генераторы в багажник автомобиля, в прицеп или делается съемное крепление в районе фаркопа. Для подключения не нужно разбирать двигатель, подача газа подключается через карбюратор.

К сведению.

В ГИБДД разрешается регистрировать такие автомобили как переделанные. Зарегистрировав авто в Госавтоинспекции на дороге у инспекторов не возникнет вопросов к вам.

Газ из дров своими руками

Получение газа из дров получило широкое применение во время второй мировой войны. Жидкое топливо уходило на передовую, множество разрушенных нефтеперерабатывающих заводов сподвигло на изобретение газа получаемого из дров.

В то время, дрова были доступнее, чем нефтепродукты. Поэтому Советская и иностранная техника была оборудована газогенераторами. На дровяном газу работали: танки, автомобили и мототехника.

В 21 веке после подорожания жидкого топлива, люди вспомнили о технологии и начали производить газ из дров своими руками.

Технология получения газа проста. Дрова загружаются в газогенератор, поджигаются. После того как разжигаются дрова, уменьшается подача кислорода, дрова начинают тлеть, выделяется угарный газ, который горячий поднимается, попадает в охлаждающий змеевик, фильтруется через фильтры, охлажденный и очищенный газ попадает в камеру сгорания газа. Сгораемый газ быстрее обогревает помещение, чем твердое топливо.

Выделение тепла биохимическим способом

Одним из интересных способов отопления является внесение в почву неперегнившего органического удобрения – навоза животных или помета птиц. В результате биохимической реакции происходит выделение большого количества энергии, которое увеличивает температуру плодородного слоя и воздуха внутри помещения.

При гниении навоза происходит выделение углекислого газа, метана, а также небольшого количество водорода и сероводорода. Также навоз обладает специфическим запахом. Все это накладывает определенные ограничения на его применение, связанные с необходимостью проветривания помещения.

Зимой, а также при длительных похолоданиях весной и осенью интенсивный воздухообмен нежелателен. В этом случае на восстановление теплового баланса после проветривания может потребоваться значительно большее количество энергии, чем было выделено в результате процесса гниения навоза.

Применение такого “биологического” способа обогрева земли и воздуха оправдано поздней весной, когда проветривание происходит при положительных дневных температурах.

Факторы эффективности работы

Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром позволяют в короткий промежуток времени отопить даже большое помещение. Это объясняется работой второго отсека, выделенного для сжигания газа.

Пиролизный котел на угле, торфе  опилках или поленьях – это оборудование для обогрева, которое достаточно далеко ушло вперёд. Его система настроена на экономное расходование ресурсов и снижение уровня выбросов в окружающую среду. Россия, как и многие европейские и западные страны, активно вводит в эксплуатацию такие системы, чтобы снизить потребление твердотопливных материалов и выбросов в атмосферу.

Автомобили в наше время

С течением времени интерес к таким агрегатам иссяк, и авто на дровах с находящимся газогенератором в автомобиле осели ржавеющими остовами где-то на периферии. Ныне исследования и испытания в этой области проводятся только настоящими энтузиастами.

Автомобили в наше время

И это несмотря на то, что организации по охране среды считают такие установки крайне интересными, так как в качестве топлива могут быть использованы отходы, а уровень загрязнения природы матушки в разы ниже, чем при использовании обыкновенного автомобиля на бензиновом двигателе. Современные творения, в отличие от своих предшественников, могут развивать приличную скорость порядка 80 км в час, а необходимость в дозаправке у них появляется после преодоленной сотни километров. Расход топлива здесь измеряется деревянными колобашками, и таковых потребуется 50 кг на 100 км. Это уменьшает стоимость передвижения по сравнению с использованием традиционных видов топлива в 3-4 раза.