Отопление дома: делаем газогенератор своими руками

Устройство и схемы

Растопка газогенераторного котла происходит по тому же принципу, что и растопка обыкновенной печи на дровах – укладывается топливо, затем разжигается. Заслонку нужно закрывать до половины, чтоб кислород не проникал внутрь и не ускорял реакции, проходящие внутри.

Само строение очень доступное и простое. Котел содержит 2 камеры – первая для сжигания топлива, вторая для сжигания впоследствии сформированного газа. При повышении температуры, горячий воздух начинает циркулировать, захватывая холодный, и поднимается вверх. Благодаря такой системе, можно быстро нагреть помещение и оно долго будет оставаться теплым.

Советы по эксплуатации

Газогенератор лучше устанавливать в специальном утепленном помещении

Газогенераторы, а также котлы отопления, работающие по принципу газогенератора, устанавливаются внутри жилых домов, в специально отведенных для этого помещениях – подвалах и цокольных этажах. Кроме того, их можно разместить на улице. Место выбирается в зависимости от типа котла и особенностей его устройства. Пиролизные котлы чаще устанавливают внутри дома, поскольку при их обслуживании не образуется много мусора. К тому же топливо довольно лёгкое и с его перемещением особых проблем не возникает.

Газогенераторы, работающие на дровах, угле и особенно предназначенные для сжигания длинных поленьев, лучше установить вне дома: будет проще очищать прибор от золы и загружать дрова. К тому же газген, установленный на улице, более пожаробезопасен.

Если котел размещается вне дома, необходимо выполнить насыпную теплоизоляцию, чтобы температура окружающей среды никак не влияла на работу газогенератора. Систему управления рекомендуется защитить кожухом с крышкой, чтобы внутрь не попадали осадки. Если газогенератор используется в качестве котла отопления, трубы, отводящие газ, прокладываются в земле, чтобы избежать значительно остывания газовой смеси.

Дымоход рекомендуется соединять в последовательности, обратной направлению движения дыма, тогда на нём будет скапливаться меньше частиц гари и смол.

Электростанции для продолжительного электроснабжения

В эту категорию отнесу дорогие модели, способные работать до 12 часов бесперебойно. Пригодится для «капитальных» загородных домов и малого производства, где возможны длительные перебои в электроснабжении,а ограничиваться в электричестве нельзя. При наличии сетевого газа такие электростанции оптимальный выбор, потому что стоимость «бензинового» или «дизельного» киловатт-часа в 5-6 выше, да и газовая электростанция обслуживается реже и дешевле. В этом классе стоит присмотреться к инверторным агрегатам — они выдают идеальную синусоиду при всех режимах эксплуатации. Так же важен звукоизоляционных кожух. Одно дело терпеть 75 дБ тарахтения пару часов, а совсем другое находиться в шуме сутками.

Briggs&Stratton 8 kW Standby Generator – от 194 000 руб.

Электростанция американского производителя оснащена оригинальным V-образным двигателем Briggs&Stratton. Двигатель чувствителен ГСМ — поэтому используйте оригинальное масло производителя, стоит примерно 5$ за литр. На других, даже хороших маслах движки Briggs&Stratton живут недолго. Уровень шума 68 Дб вполне ощутимый, поэтому генератор лучше вынести подальше от дома. Что касается ремонтопригодности — запчасти редкие. Например, маслосъемные, компрессионные кольца приходится подбирать от других производителей или заказывать. Отсюда ремонт может оказать чуть-чуть дороже.

Характеристики Briggs&Stratton 8 kW Standby Generator

Характеристика	Значение
Тип топлива	Сжиженный газ; Магистральный газ
Мощность активная, кВт	7
Максимальная активная мощность, кВт	8
Тип генератора	Синхронный
Тип охлаждения	Воздушное
Тип стартера	Электрический
Двигатель	Briggs & Stratton Vanguard V-Twin (США)
Мощность двигателя, л.с.	17
Количество тактов	4
Объем двигателя, куб. см	570
Расход топлива	0,6 кг/кВт*ч (сжиженный газ); 0,59 куб.м./кВт*ч магистральный газ)
Уровень шума, дБ	68
Вес, кг	123
Размеры, мм	710x890x620
Разработка/ Производство	США

В сети много роликов о достоинствах двигателей Briggs&Stratton, вот в подтверждение ролик о не убиваемом четырехтактном Бриггсе:

Generac 7044 — от 270 000 руб.

Производитель заявляет о уникальной технологии пассивного охлаждения двигателя, что увеличивает ресурс двигателя. В моей практике был ремонт двигателя — причина которому стал износ поршневой. Вскрытие показало: залегание колец можно было избежать, меняй хозяин масло чуть по-чаще. Использовать только фирменное масло производителя — не переваривают американцы нашу жижу без нужных присадок. Конструкция аппарата своеобразная, но ремонтопригодная, все починилось на ура. Есть жалобы на строенное зарядное устройство для АКБ. У Generac плохо развитая дилерская сеть, поэтому этот генератор попал в мои руки,а не в их сервисный центр.

Характеристики Generac 7044

Характеристика	Значение
Тип топлива	Сжиженный газ; Магистральный газ
Мощность активная, кВт	7
Максимальная активная мощность, кВт	8
Тип генератора	Синхронный
Тип охлаждения	Воздушное
Тип стартера	Электрический
Двигатель	Generac G-Force (США)
Мощность двигателя, л.с.	17
Количество тактов	4
Объем двигателя, куб. см	530
Расход топлива	0,58 кг/кВт*ч (сжиженный газ); 0,48куб.м./кВт*ч (магистральный газ)
Уровень шума, дБ	60
Вес, кг	175
Размеры, мм	1218x732x638
Разработка/ Производство	США

На видео запуск генератора зимой. Беспроблемный пуск возможен, если питаемся магистральным газом:

Из истории

Сергей всегда увлекался историей, в частности военной. Потому с ходу рассказывает о временах, когда подобные газогенераторы были на пике технологий: «Угольный газ использовался еще пещерными людьми. Известный факт, что в свое время освещение во всем Санкт-Петербурге обеспечивали именно газогенераторные установки. Современная история этого устройства начинается с 1919 года, когда германско-французский инженер Георг Имберт, вернувшись с Первой мировой, собрал газогенератор на древесном угле. Проходит два года, и изобретатель представляет автомобиль, чей мотор работает по этому же принципу, только с усовершенствованием».

«Камера Имберт обращенного типа» работала так, что пиролиз проходил не в цилиндрах (как у Форда или Порше), а в котле, который устанавливался за кабиной водителя. Пиролиз в нашем случае — это горение древесины при недостатке кислорода с выделением газа, который и крутит поршни двигателя (но об этом чуть позже). Так вот, Имберт достиг таких высот, что здание его компании Imbert Generatoren GmbH стояло рядом с заводом Форда в Кельне, как бы напоминая о конкуренции. В 30-х годах газогенераторы инженера ставили на немецкие грузовики, автомобили Opel и Mercedes. К моменту, когда созрел международный конфликт, вылившийся в итоге во Вторую мировую войну, Имберт придумал, как оборудовать своей установкой танки! И усовершенствованные бронированные машины действительно ездили и даже стояли на вооружении — в основном в «учебках» и частях вспомогательной полиции (по-простому — у полицаев).

Технология получила распространение не только в Германии. В конце 20-х — начале 40-х годов в СССР тоже активно использовали грузовики с газогенераторами. Серийно их устанавливали на АМО, ЗиС-21 (выпущено более 15 тыс. моделей), Урал-ЗиС. В те времена Союз испытывал нехватку нефти, а автомобилизацию останавливать было нельзя. Почему бы не «топить» машины дровами? Во время Великой Отечественной войны такие транспортные средства сильно пригодились благодаря нулевым затратам. Есть свидетельства, что именно на газогенераторных автомобилях прорывали блокаду Ленинграда.

Массовая добыча нефти началась в 50—60-х годах, и в итоге новое топливо понемногу вытеснило разработки ученых образца начала века. Газогенераторы снимали с машин и попросту отправляли в металлолом. Сейчас мы видим обратную тенденцию — отказ от ДВС, использование возобновляемых источников энергии. Например, по данным СМИ, в Швеции владельцев автомобилей, ездящих на дровах, поощряют на государственном уровне субсидиями. Для скептиков стоит пояснить, что газогенератор можно оборудовать на раме прицепа — в таком варианте он наиболее эстетичен.

Плюсы и минусы

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.

Насколько практичны газовые установки

В действительности подобные установки появились вскорости после изобретения двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и вполне успешно применялись, но более эффективный бензин быстро вытеснил громоздкие конструкции, работающие на твердом топливе и о них, на какое-то время забыли.

Довольно долгое время на автомобилях дрова были серьезной альтернативой бензину.

Как это работает

На данный момент в основе большинства видов топлива лежат углеродные соединения. Нефть, уголь, природный газ, дрова, все это углерод в той или иной форме. Главная идея состоит в выделении через процесс пиролиза, из твердых видов топлива горючих газов и перенаправление их в рабочую камеру ДВС.

Пиролизная установка в процессе работы выделяет газовую смесь. Основным горючим компонентом этой смеси выступает окись углерода СО. Но кроме нее там еще присутствуют чистый водород, метан и масса прочих балластных газов. В таблице ниже показано соотношение главных компонентов.

При пиролизном распаде угля и других видов твердого топлива получаем газовую смесь.

Мы будем рассматривать устройство пиролизного генератора по классической схеме. По этому принципу работают практически все установки, хотя компоновка узлов, их размеры и расположение могут быть разными.

Классическая схема пиролизного генератора.

• Твердое топливо, каким бы оно ни было, разжигается снизу. Как только оно разгорится, поступление кислорода в камеру сгорания ограничивается до 35%;
• В зоне горения при большой температуре из материала выделяется углекислота;
• Проходя зону восстановления, углекислый газ напитывается углеродом, плюс здесь же синтезируется чистый водород;
• Дальше горячие газы активно прогревают верхние слои топлива, по сути, превращая материал в кокс;
• В принципе выработка газа окончена, его можно направлять в ДВС или котел, но для повышения КПД смесь еще нужно очистить и охладить, для чего и существует целый ряд дополнительных узлов.

Схема установки для автомобильного двигателя, работающая на дровах или угле.

Плюсы и минусы установки

Если народ пытается делать такие генераторы своими руками, значит плюсов у них достаточно:

У подобных установок довольно высокий КПД, если верить специальной литературе, то он доходит до 95%;

• Установка средних размеров на дровах способна непрерывно работать порядка 25 часов, а если эту же установку заправить углем, то время ее работы увеличится до 3–4 суток;
• Температура горения в топке довольно высока, в результате чего топливо выгорает практически полностью, что значительно облегчает последующую очистку агрегата;
• При большом желании весь процесс работы такого генератора можно практически полностью автоматизировать;
• С экологической точки зрения, аппарат конечно не идеален, но в сравнении с бензином он значительно выигрывает;
• Теоретически кроме дерева и каменного угля можно использовать любое топливо, вплоть до горючего мусора, но эффективность установки при этом падает.

Серийные модели мощные, но дорогие.

Что касается минусов, то их здесь тоже хватает:

• Цена полностью автоматизированных, серийных моделей примерно в 2 раза выше, чем у хорошего пиролизного котла;
• Если генератор загрузить сырым топливом, то его КПД падает до 50%, плюс все газоводы и внутренняя часть камеры покрываются дегтем;
• Установки, рассчитанные для автомобиля и для дома достаточно тяжелые и объемные, масса самоделок доходит до 300 кг, серийные аппараты вполовину легче.

Где используются газовые генераторы

Принцип практического применения прост — если какой-либо аппарат способен работать на природном газе, значит, к нему можно подключить газовый генератор.

Иллюстрации	Рекомендации
	Автомобильный вариант. Как у нас, так и за рубежом довольно много энтузиастов используют такие аппараты для обеспечения нужд своего автомобиля.
	Выработка электроэнергии. Такие аппараты отлично подходят для выработки электроэнергии. Никто вам не мешает подключить электрический генератор с ГВС к газовому генератору и использовать их в паре. О серьезных объемах конечно речь не идет, но для дачи или небольшого дома вполне хватит.
	Бытовое применение. Наш находчивый народ довольно широко использует небольшие генераторы, образно говоря, походные модели. Дом ими, конечно, не обогреть, но для копчения или приготовления пищи они вполне сгодятся.

Немного о газогенераторе

Газогенератор представляет собой специальную установку, цель которой преобразовывать газ в электричество, путем его сгорания в камерах под высоким давлением. Почему именно газ? Тут все просто. На самом деле его теплоемкость несколько выше, нежели у бензина и дизельного топлива, а цена намного меньше стоимости последних. Газовый генератор крайне удобен для дома, поскольку не выделяет токсических веществ. Даже самый маломощный агрегат способен обеспечить все потребности в электричестве, встречающиеся в быту, расход топлива при этом минимален.

Пользователи газогенераторов подчеркивают, что его необходимость в тех местах, где есть перебои с электричеством, катастрофическая. Однако, наиболее доступные и дешевые модели имеют заоблачную для многих стоимость – от 35 000 рублей. Естественно, окупаемость агрегата со временем наступает, но не у каждого есть такая сумма. Поэтому, те кто дружат со строительством и знакомы с принципами создания генераторов, могут сделать газген своими руками.

Собрать газогенератор несложно только тогда, когда имеется общее представление и есть под рукой схема или чертежи. При его создании всегда имеются риски, что установка не сможет быть исправной и приносить ожидаемую пользу. Рентабельность саморучного создания агрегата напрямую зависит от навыков создателя, а также от качества комплектующих. Если есть хоть малейшая доля сомнения, от затеи лучше отказать, отдав предпочтение заводской установке с гарантией качества. Как говорится, и овцы целы, и волки сыты!

Возможно, покупка уже готового генератора убережет от пустой траты денег, а также оградит от негативных последствий, возникающих при работе.

Из чего состоит пиролизный газ?

Порода древесины не влияет на состав смеси при пиролизе. Соответственно, береза, сосна и ель выделяют практически одинаковое количество всех вышеперечисленных газов. После пиролиза 1 куб. м дерева можно получить около 90 м3 неконденсирующегося газа.

Полезная теплота при сгорании 1 м3 неконденсирующегося газа, кДж/м3, вычисляется по формуле.

Для примера возьмем березу и сделаем расчёт калорийности газа:

Qнр=127,5*28,4%+108,1*3,0%+358,8*18,2+604,4*1,4=11 321,62 кДж/м3= 11,3 МДж/м3

Затем делим полученное число на 4,187. Таким образом, Qнр будет равен 2704 кКал/м3. Для сравнения калорийность природного газа составляет 8000 кКал/м3.

1 Принцип работы автомобиля

он занимает немало места и требует использования дополнительного оборудования

Газогенератор — устройство, которое превращает дерево в газ. Всем известно, что именно газ является альтернативным энергетическим источником для автомобилей. Подтверждением этому служит большое количество газовых заправок. Однако добыть топливо самостоятельно не только можно, но и вполне реально. Бортовая конструкция способна вырабатывать столько ресурсов, сколько требуется автомобилю. Однако есть один нюанс: горячее топливо менее эффективно, особенно если в нем присутствуют примеси. Поэтому первым делом его нужно остудить, а затем очистить.

После выхода за пределы агрегата газ движется по трубам к фильтру, а потом к радиатору. Во время движения он очищается от пыли и кислот. Кроме того, снижается его температура. В процессе прохождения по лабиринтам примеси оседают на стенках в виде жидкости или твердых частиц. Через специальный тройник газ соединяется с кислородом и отправляется в двигатель. Затем смесь доходит не только до требуемой кондиции, но и оказывается в двигателе. После этого газ попадает в камеру сгорания и приводит автомобиль в движение.

Виды газовых установок

Современный рынок силовых установок предлагает оборудование, работающее на газе трех основных типов:

1. Прямого способа генерации;
2. Обратного;
3. Горизонтального.

Первые подходят для сжигания угля и полукокса. В таких агрегатах кислород поступает снизу, а забор газа выполняется сверху агрегата. Но так как в этих моделях влага из топлива не поступает в зону горения, то ее приходится подводить специально. Это позволяет повысить мощность устройства.

Агрегаты обращенного процесса – это идеальный вариант для сжигания отходов из древесины. В них подача воздуха осуществляется непосредственно в зону горения, а газ отбирается снизу.

Устройства поперечного способа отличаются высокоскоростной подачей воздуха черед фурмы в нижней части корпуса. Причем здесь же, только с противоположной стороны производится и отбор газа. Эти агрегаты отличаются минимальным временем пуска и хорошей приспосабливаемостью к смене режимов.

Схема силовой установки – для народных умельцев

Собрать такой агрегат собственноручно не так уж и сложно. Однако, прежде чем приступить к изготовлению газогенератора своими руками нужно ознакомиться с принципом действия агрегата, а также подобрать наиболее подходящую под ваши условия схему.

Для простейшего прибора вполне сгодятся предметы, которые несложно найти в каждом доме:

• Бочка;
• Трубы;
• Радиатор;
• Фильтры;
• Вентилятор.

Этот набор может быть дополнен и другими элементами. Что и в какой последовательности собирать можно найти в интернете. Причем это не обязательно чертежи и фото, а чаще всего видео, на котором подробно показано и доступно объяснено, как собрать газогенератор своими силами на навозе, дровах и другом топливе. Если схема выбрана, то можно приступать непосредственно к сборке.

Инструкция по созданию

Любой агрегат состоит из корпуса, внутри которого располагаются основные узлы и механизмы. Не чуждо это и для газогенератора, собранного своими руками. Он также имеет корпус, в который помещены:

• Бункер;
• Отсек сгорания;
• Воздухораспределительная часть;
• Колосниковая решетка;
• Патрубок;
• Фильтры.

Корпус агрегата обычно выполняется из листового металла. Для удобства установки ко дну привариваются ножки. По форме конструкция может быть, как овальной, так и прямоугольной.

Делаем самостоятельно, этапы работ:[su_youtube url=»https://www.youtube.com/embed/ewKUxQrZO4E»]

Бункер изготавливается из малоуглеродистой стали и крепится внутри агрегата. Он оснащается крышкой с уплотнителем из асбеста или другого материала. Низ устройства занимает камера сгорания. Для ее изготовления выбирают специальные марки стали, наиболее устойчивые к высоким температурам. К камере присоединяется горловина, которую от корпуса также отделяют изоляционным материалом.

Специалисты, которым не один раз приходилось собирать газогенераторы своими руками предлагают камеру сгорания выполнять из газового баллона.

Воздухораспределительная камера обычно располагается вне корпуса прибора. Причем на выходе из нее устанавливается обратный клапан, предназначенный для недопущения выхода газа через это отверстие. Перед коробкой располагают вентилятор.

Колосниковая решетка в газовом генераторе, собранном своими руками выполняется из чугуна, при этом средняя часть должна быть подвижной для упрощения процесса обслуживания. Но недостаточно только собрать генератор, нужно еще и правильно отрегулировать подачу воздуха в него, а также отвод газов.

Устанавливать такое оборудование можно как на улице, так и в цокольном помещении, обеспечив его хорошую вентиляцию.

Принцип действия дровяных газогенераторов

Быстрое сжигание дров на открытом воздухе дает, главным образом, некоторое количество полезного тепла. Но совсем иначе древесина ведет себя при так называемом пиролизном сжигании, т.е. при горении в присутствии очень малого количества кислорода.

В такой ситуации наблюдается не столько горение, сколько тление древесины. А полезным продуктом этого процесса является не тепло, а горючий газ.

Газогенераторы некогда активно использовались в качестве поставщика топлива для авто. И сейчас можно изредка встретить машины, работающие на вырабатываемом ими газе:

Галерея изображений
Фото из
Газогенераторы — агрегаты, позволяющие получать горючее для авто из твердого топлива. Активно применялись в 30е — 40е годы, когда отмечался дефицит традиционных видов топлива

Для выработки газообразного горючего используются не только дрова, все виды угля, солома, пеллеты, но и практически бесплатные отходы деревообработки

Небольшой агрегат для генерации газа и газовой смеси свободно размещается в багажнике малогабаритной легковой машины

Генератор, способный полностью покрыть потребности авто, больше подходит для грузовичков. Для обеспечения малолитражной машины чаще всего устанавливается на прицеп

Использование газогенератора в транспортных средствах

Плюсы установки генераторов газа на авто

Расположение генератора в багажнике малолитражки

Применение производительных генерирующих систем

При медленном горении древесины на выходе получается смесь, содержащая следующие продукты:

• метан (СН₄);
• водород (Н₂);
• оксид углерода (он же СО или угарный газ);
• различные предельные углеводы;
• углекислый газ (СО₂);
• кислород (О₂);
• азот (N);
• водяной пар.

Только часть этих ингредиентов является горючими газами, все остальное — это загрязнения или негорючий балласт, от которого лучше избавиться. Поэтому нужно не просто сжечь дерево в специальной установке, но и очистить результат, а также охладить полученную газовую смесь. В условиях промышленного производства этот процесс включает следующие этапы:

1. Сжигание твердого топлива в присутствии малого (около 35% от нормы) количества кислорода.
2. Первичная грубая очистка, т.е. отделение летучих частиц в циклонном вихревом фильтре.
3. Вторичная грубая очистка, при которой газ очищается с помощью водяного фильтра, используется так называемый скруббер-очиститель.

Самодельные устройства для использования в домашних условиях выглядят проще и места занимают меньше, но принцип их работы, а также конструкция очень похожи. Перед началом изготовления такого устройства необходимо все хорошо продумать, а также составить или найти проект агрегата.

Эта схема позволяет понять устройство дровяного газогенератора: дрова загружаются сверху, попадают в камеру сгорания, куда нагнетается небольшое количество воздуха, и где происходит процесс медленного сгорания топлива и выделение горючего газа

На просторах интернета имеется немало рекомендаций о том, как сделать самодельный древесный газогенератор. Некоторые из них снабжены вполне реальными для воплощения чертежами.

Мастера, которым уже удалось в какой-то мере осуществить этот увлекательный процесс, отмечают, что времени и сил может понадобиться немало. Возможно, придется выполнить не одну переделку и осуществить целый ряд экспериментов, чтобы получить агрегат с приемлемыми характеристиками.

Эта схема, на которой показан принцип работы промышленной газогенераторной установки, позволяет составить представление об отдельных элементах бытового газогенератора (+)