Как сделать газогенератор своими руками: особенности изготовления самодельного устройства

Какое воздухогрейное оборудование лучшее

У покупателей возникает много вопросов касательно печи длительного горения: как выбрать лучшую модель или разработку, где может таиться подвох? Все модели оборудования данного типа отличаются своими преимуществами и недостатками. Выбор нужно осуществлять, исходя из требований конкретного помещения.

Печь Бутакова, конструкция.

Устройство нагревательного прибора Бутакова. Это конвекционная печь длительного горения, которая имеет следующее строение:

• стальной или чугунный корпус;
• топочная камера;
• зольник;
• конвекционные трубы, которые проходят по всей камере;
• дверца с конвектором;
• дымоход;
• регулировочный шибер.

По сравнению с канадским аналогом, топка печи Бутакова не разделяется на две камеры. Однако этот факт не влияет на производительность прибора. Так, КПД нагревательного оборудования Бутакова достигает 80-85%. Принцип работы печи Бутакова, как и всех воздухогрейных аппаратов, основывается на двух явлениях: это пиролиз и конвекция.

Пиролиз происходит непосредственно в топочной камере, куда закладываются дрова. Под действием высокой температуры и в среде недостаточного количества кислорода, органика раскладывается на газ и воду. Последняя выходит с продуктами горения наружу. Угарный раз и смесь других производных древесины в верхней части камеры воспламеняются, так как там происходит подача вторичного, подогретого воздуха. Температура верхней части топки печи Бутакова намного выше, по сравнению с нижней частью, а потому часто используется для приготовления пищи.

Конвекция воздуха проходит через трубы. Они расположены в верхней части топки на определенном расстоянии друг от друга и под нужным углом. Такое устройство прибора обеспечивает максимально быстрое прохождение холодного воздуха из нижней части комнаты и максимальный его прогрев. Конвекция воздуха происходит и через дверцу прибора. Там можно заметить соответствующие отверстия.

Металлическая печь длительного горения Бутакова имеет существенное преимущество, по сравнению с другими моделями аналогичных приборов. Ее дымоходная труба располагается таким образом, что конденсат не скапливается в емкости, а стекает по стенам трубы, попадая в топочную камеру, где и сгорает.

Принцип работы печи длительного горения Булерьян.

Что такое печь Булерьян. Если делать сравнение печей длительного горения Бутакова и Булерьян, то вторая имеет две камеры в топочном отделе, что существо улучшает ее эффективность. Так, КПД нагревательного оборудования Булерьян достигает 85-90%. Кроме этого, сегодня в продаже имеется печь Булерьан-Аква, которая пригодна для обслуживания водной системы отопления.

Прибор имеет следующее строение:

• овальный корпус из стали или чугуна;
• коллекторы;
• инжекторы;
• верхняя топочная камера;
• нижняя топочная камера;
• дымоход с шибером;
• дверка с шибером;
• зольник.

Это самые эффективные печи длительного горения, так как их оригинальная конструкция позволяет нагнетать воздух вовнутрь конвектора с инжекторами без помощи электровентилятора. Естественная циркуляция воздуха происходит за счет ощутимой разницы температур на входе и на выходе из трубок. Она составляет порядка 120°C.

Обвязка печи Булерьян-Аква с водяной рубахой.

К конвекторам печи можно подсоединять воздуховоды. Этим самым возможен обогрев смежных помещений. В условиях повышенной температуры воздуха, который циркулирует по трубам, рекомендуется использовать алюминиевые воздуховоды. Однако никто не отменял теплопотери, а потому потребитель, желая повысить эффективность теплопередачи, обязан произвести утепление вентиляционной разводки.

Еще одна особенность, которой характеризуется чугунная отопительная печь длительного горения Булерьян-Аква – это возможность подключения к ней контура водяного отопления. Печь монтируют в систему отопления как открытого, так и закрытого типа. Для этого патрубки подключаются к конвекторам нагревательного оборудования. И теперь по трубам внутри топки циркулирует не воздух, а вода контура отопления. Подобная разводка имеет один существенный минус – холодная вода охлаждает камеру горения. Как результат, падает и эффективность печи, вследствие чего увеличивается количество используемого энергоносителя.

Недостатком устройства является скопление конденсата в специальной емкости. Также при использовании энергоносителя с большим процентом влаги на внутренней поверхности дымохода образуются маслянистые отложения. Они со временем затвердевают, что усложняет процесс чистки.

Кроме вышеперечисленных вариантов, специалисты советуют для дачи или загородного дома соорудить каменные печи длительного горения . Как она устроена и ее принцип работы описаны в видео:

Меры предосторожности

Обычную печь переделать в газогенераторную нельзя. Подобные манипуляции приведут лишь к задымлению строения. Чтобы в полном объеме пользоваться газогенераторным прибором, необходимо учитывать его недостатки.

На выходе у подобного оборудования образуется холодный газ. При ненадлежащим образом утепленном дымоходе происходит образование конденсата. Влага будет стекать обратно в прибор. Поэтому специалисты рекомендуют применять утепленные сэндвич-конструкции. Они состоят из 2-х, вложенных друг в друга труб, между которыми располагается утеплитель.

Чтобы газогенератор работал максимально эффективно, необходимо установить экономайзер (дополнительное оборудование).

История

В 1799 году французский инженер Филипп Лебон открыл светильный газ и получил патент на использование и способ получения светильного газа путём сухой перегонки древесины или угля. В 1801 году Лебон взял патент на конструкцию газового двигателя, однако в 1804 году он был убит, не успев воплотить в жизнь своё изобретение.

В 1860 г. бельгийский официант и, по совместительству, инженер-любитель Этьен Ленуар создал и запатентовал двигатель внутреннего сгорания, работающий на светильном газе.

В 1862—1863 гг. газогенераторная силовая установка мощностью до 4 л.с. была установлена на восьмиместный открытый омнибус. КПД двухтактного двигателя Ленуара достигал всего 5 %. Разбогатев, Ленуар перестал работать над усовершенствованием своей машины, поэтому, когда на Парижской всемирной выставке 1878 г. публике был продемонстрирован четырёхтактный газовый двигатель немецкого инженера Николауса Отто с КПД 16 %, слава пионера газогенераторного двигателестроения, к сожалению, быстро померкла.

В 1883 г. английский инженер Э. Даусон впервые сформулировал концепцию сочетания газогенератора и двигателя внутреннего сгорания в едином блоке, который целиком мог быть установлен на транспортной или иной машине. Значение этой работы было настоль велико, что в течение некоторого времени полуводяной газогенератор повсеместно назывался «газом Даусона».
Первый классический газогенераторный автомобиль, использующий в качестве топлива древесные чурки и древесный уголь, был построен Тейлором в 1900 г. во Франции (патент в России выдан в 1901 г.).

В 1891 году отставной лейтенант Российского флота Евгений Яковлев построил завод газовых и керосиновых двигателей в Санкт-Петербурге на Большой Спасской улице, однако конкуренцию с нефтяными и бензиновыми двигателями его продукция не выдержала.

В 1916 г. начались регулярные рейсы газогенераторного автобуса между Парижем и Руаном (протяжённость маршрута по разным данным составляла от 125 до 140 км).

В 1919 г. французский инженер Георг Имберт создал газогенератор прямоточного (обращённого) типа, в котором топливо и газифицирующий агент при газификации движутся в одном направлении. В 1921 был создан автомобиль с газогенератором на этом принципе. При этом древесина пиролизуется не в цилиндрах (как у Форда, Круппа или Порше), а в котле, где древесина «сжигалась» при недостатке кислорода (частичнозамещённый пиролиз), что являлось большим шагом вперед по сравнению с полукоксованием от Круппа. Это позволило настолько улучшить качество газогенераторов, что газогенераторные двигатели снова стали реальными конкурентами бензиновых и дизельных двигателей.

В Германии во время войны стали делать газогенераторы не только дровяные, но и на брикетах из буроугольной крошки и пыли, так как этого топлива там было достаточно много. Грузовики с газогенераторами ездили не быстро — 20 км в час — на низкокалорийном газе, в который превращались в газогенераторе дрова. В некоторых странах мира и в настоящее время используют такие автомобили (в очень небольших количествах), довольно много их в сельской местности Северной Кореи.

В 1938 г. в Европе насчитывалось около 9 тыс. автомашин, работавших на газогенераторном горючем. К 1941 г. это количество увеличилось почти в 50 раз. В том числе в Германии их число достигло 300 тыс.

Первое в СССР испытание автомобиля на шасси ФИАТ-15 с газогенераторной установкой В. С. Наумова состоялось в 1928 году. В 1934 году проведён первый испытательный пробег газогенераторных автомобилей по маршруту Москва — Ленинград — Москва, в котором участвовали ГАЗ-АА и ЗИС-5 с установками, спроектированными в НАТИ.

В СССР в 1936 г. было принято постановление СНК СССР о производстве газогенераторных автомобилей и тракторов.
В 1936 году выпущена первая партия газогенераторных грузовиков ЗИС-13, а затем — ЗИС-21 и на Горьковском заводе — ГАЗ-42. В начале 1941 года выпускались работавшие на древесных чурках газогенераторные установки для автомобилей ЗИС, тракторов ЧТЗ и ХТЗ. Они имели существенные недостатки: небольшую мощность, быстрый износ металла, заводские дефекты, приводившие к большим простоям. Однако газогенераторные автомобили и трактора стали большим плюсом во время Великой Отечественной войны — они активно использовались в тылу.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• горючее, которое заправляется в газогенераторы, не нуждается в предварительной обработке;
• автомобили на газогенераторном топливе не требуют применения химических аккумуляторных батарей;
• отходы работы данного генератора – зола, которую можно использовать в качестве природного удобрения;
• правильно собранный газогенератор, установленный в авто, в разы меньше засоряет атмосферу, чем обычный бензиновый автомобиль.

Недостатки:

• Данная установка занимает очень много места и весит несколько сотен кг.
• Доставляет большие неудобства при перевозке.
• Даже при отличной работе на газу, от генератора не получится добиться скорости/ ускорения, как на бензине. Происходит это потому, что в составе древесного газа есть азот и углеродные соединения, которые не поддерживают реакцию горения.
• Лучше ставить газогенераторы в машины с мощными двигателями, т.к. только на таких машинах не будет заметен недостаток мощности при использовании.

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.

Изготовление дровяного газогенератора для частного дома

Важный нюанс, который следует учитывать, создавая дровяной газогенератор своими руками – схема оборудования. На ней указываются не только элементы, но и направления движения потоков воздуха и газа. В Интернете можно найти разные варианты генераторов газа, а одним из самых популярных среди отечественных домовладельцев является устройство, собирающееся на основе металлической 200-литровой бочки.

Принципиальная схема одного из дровяных газогенераторов

В верхней части цилиндрического корпуса устраивается бункер для древесины, объем которого принимается равным примерно 60–70 литрам. В качестве фильтрующего элемента генератора обычно используют зигзагообразную трубу. Можно взять для этого и корпус огнетушителя. Фильтр комплектуется краном, позволяющим собирать и выводить наружу конденсат, который появляется при сгорании сырой древесины.

Самодельный дровяной генератор газа

Принцип действия газогенератора на дровах, устройство и чертеж которого используются для создания самодельного устройства, заключается в следующем:

• заложенные в бункер дрова попадают в топку и сгорают;
• в процессе горения образуется газ, поступающий через систему грубой очистки в юбку в верхней части;
• при прохождении через охлаждающий фильтр газ остывает и выводится через специальный патрубок (например, к ДВС или в дополнительную зону горения).

При сгорании влажных дров газ попадает в «юбку» и при контакте с холодным воздухом оставляет небольшое количество воды. Жидкость проходит через сепаратор, изготовленный из трубы со вставленной внутрь ребристой пластиной и сливается наружу. Для увеличения КПД котла, полученное при горении дров и очищенное газообразное топливо используется для дополнительного нагрева, попадая во вторую зону горения. При этом наружу выходит только углекислый газ (CO₂).

В видео ниже представлен вариант газгена для отопления изготовленный из листового металла.

Создавая газген своими руками, можно предусмотреть в конструкции бойлер. Вода нагревается обратным горючим газом, дополнительно охлаждающимся во время этого процесса. В среднем, такое оборудование обеспечивает нагрев 5–10 л воды в минуту на 20–30 градусов.

Особенности монтажа и использования

Место для оборудования выбирается с учетом отсутствия у вырабатываемого газа запаха и его опасности для человеческого организма. Поэтому устанавливать самодельные газогенераторы на дровах желательно в отдельных помещениях. Комната должна соответствовать тем же требованиям, что и котельная – иметь хорошую принудительную вентиляцию и объем не меньше 15 кубометров.

Для вывода газа применяется специальная газовая труба, закрепляемая хомутами к патрубку генератора. Под установкой обязательно предусматривается основание из несгораемых материалов. Также стоит отметить, что работы по сборке газогенератора должны выполняться профессионалом – если опыта в проведении таких работ нет, от изготовления самодельного устройства для получения газа или увеличения КПД сгорания дров лучше отказаться.

Газогенератор для автомобиля

Установка, вырабатывающая древесный газ для машины, должна иметь небольшой вес и размер. Но в то же время металл должен быть достаточной толщины, иначе быстро прогорит.

Особенно тщательно должна быть продумана система фильтрации. Так как твердые частички сажи быстро уничтожат зеркало цилиндров двигателя.

Если по всем правилам сделана система фильтрации – он не будет вреден для ДВС! Газ на выходе получается высшего качества, октановое число соответствует 100 бензину.

Двигатель, как правило, быстрее изнашивается не из-за состава газа, а потому, что ему приходится работать на повышенных оборотах, чтобы быстрее шел процесс горения.

Для установки газогенератора на автомобиль своими руками необходимо найти для него подходящее место. На грузовиках это обычно за кабиной. На легковых либо в багажнике, либо навешивается сзади, или размещается в отдельном прицепе.

Прицепная газогенераторная установка имеет свои преимущества:

• Возможность отцепить установку и использовать автомобиль на бензине.
• Легко транспортировать и использовать агрегат для других нужд.
• Не отбирается полезное место от автомобиля.
• Проще производить ремонт.
• Место для хранения запаса топлива.

Кочки и ухабы на дороге пойдут газогенератору на пользу, поскольку дрова встряхиваются и перемешиваются, а значит, лучше горят!

Расход газа

Газовые генераторы считаются достаточно экономным оборудованием. В зависимости от модели на выработку одного киловатта электроэнергии уходит от 0,3 до 0,4м3 природного газа. Мощность таких установок колеблется от 2 до 300 киловатт в час, но для обеспечения загородного дома электроэнергией достаточно генератора с мощностью от 3 до 5 киловатт

Именно на такие модели обращает внимание большинство покупателей

Вопрос стоимости актуален для многих потребителей, поэтому опишем технические характеристики некоторых популярных моделей газовых генераторов, особое внимание обратим на их стоимость. Газогенератор KIPOR KNE5500Е

Газогенератор KIPOR KNE5500Е

Газген Kipor KNE5500E – это малогабаритное энергооборудование с поршневым двигателем, который может выработать до 4,5 кВт электроэнергии в час. Топливо должно подаваться на рабочий агрегат под давлением не меньше 2кПа.

Здесь можно использовать баллонный газ и природный, который находится в центральном газопроводе. Средняя стоимость Kipor KNE5500E — 70000 рублей. Указанная установка используется в качестве автономного источника электроснабжения в тёплое время года.

Gazlux СС2500B — один из самых дешевых газогенераторов для выработки электроэнергии на природном газе

Вторая модель газового генератора Gazlux CC2500B считается одной из самых популярных на рынке. Стоит такое оборудование около 47 000 рублей, но его мощность ограничена 2,5 кВт, моторесурс не более 3000 часов беспрерывной работы. Установка может использоваться для работы отопительного насоса во время отключения электроэнергии. Устройство имеет воздушное охлаждение, поэтому используется в тёплое время года или при положительных температурах воздуха в помещении.

Ещё один газовый генератор китайского производства Gazlux CC5000D имеет достаточную мощность для обеспечения электроэнергией небольшого коттеджа или загородного дома. Эта установка оснащена звукоизолирующим материалом, её рекомендовано эксплуатировать внутри помещений. Стоит Gazlux CC5000D 95000 рублей.

Некоторые хозяева загородной недвижимости пытаются организовать автономное отопление и электроснабжение своего жилья. Им на помощь могут придти газогенераторы для выработки электроэнергии на природном газе. В нашей статье опишем принцип работы такого устройства, ознакомимся с основными видами и некоторыми техническими характеристиками.

Что же представляет собой данный агрегат

То, что оборудование этого класса привлекает все большее количество потребителей объясняется в первую очередь наиболее низкой ценой на топливо, если сравнивать с бензином и дизелем. Кроме того, работающие на газе генераторы являются одними из наиболее экологически чистых, что вполне соответствует требованиям современного покупателя.

Газогенератор

Есть отличия у этого агрегата и в конструктивном плане. Он состоит из следующих блоков:

• Двигателя;
• Альтернатора;
• Технологической обвязки.

Наличие последнего узла, включающего в себя устройства управления и обслуживания, позволило добиться стабильной работы оборудования в соответствии с запросами потребителя. Многие модели имеют стабилизаторы выходного тока и микропроцессорные узлы, что гарантирует не только высокое качество вырабатываемой электроэнергии, но и возможность мониторинга работы двигателя. На сегодняшний день некоторые из газовых генераторов способны одновременно производить энергию и тепло. Именно они более всего интересуют современного потребителя.

Как сделать своими руками

Газогенераторы, изготовленные в заводских условиях, стоят очень дорого, так что не все могут позволить себе покупку такого агрегата. Но простейший вариант газогенераторов можно смастерить самому в домашних условиях. Это обойдется не очень дорого, да и сам процесс изготовления не имеет особых сложностей. Самое главное – следует взять чертеж простейшего газогенератора. Их можно найти в интернете и распечатать.

Далее будет приведена пошаговая инструкция, которой следует руководствоваться при изготовлении генератора своими руками:

Первым делом следует смастерить корпус будущей конструкции. Его делают из листового металла. Стороны соединяют с помощью сварки. Также снизу присоединяют ножки.

Далее изготавливают бункер. Он также может быть любой формы. Для его изготовления используют малоуглеродистую сталь. Готовый бункер кладут в корпус и закрепляют там болтами. Для бункера делают крышку.

Затем в нижней части бункера устанавливают емкость, которая будет служить камерой сгорания дров. Ее можно смастерить из старого газового баллона

Внимание: Перед применением баллона необходимо заполнить его водой, так как при срезании верхней части, остатки газа могут возгораться.
Верхнюю часть баллона срезают, оставшаяся часть и будет камерой сгорания. Теперь необходимо сделать воздухораспределительный коробок

Его устанавливают вне корпуса

Теперь необходимо сделать воздухораспределительный коробок. Его устанавливают вне корпуса

На выходе от коробка следует установить обратный клапан. Место установки следует выбрать исходя из чертежа.

Колосник изготавливают из чугуна. Его также устанавливают исходя из используемого чертежа.

Теперь необходимо смастерить приспособления для подачи воздуха и отвода газов. Их устанавливают сверху или в нижней части устройства. Место установки определяют по чертежу.
Самый последний шаг – установка дымохода.

https://youtube.com/watch?v=nM5SIWRMw8E