Багато років тому в ужиток жителів країн пострадянського простору увійшли цегляні печі. На перший погляд, це одне з найпростіших пристроїв для опалення приміщення. Але при тривалій щоденній експлуатації виникає багато нюансів. Наприклад, для спорудження печі необхідний спеціальний фундамент, що вимагає допомоги професіоналів. Такі послуги коштують дорого, і в сукупності вийде, що кам'яна піч є досить витратним і клопіткою справою. Вигідною альтернативою може стати будівництво піролізної печі своїми руками.

Правила запуску піролізної печі
Одним з явних недоліків звичайній печі з цегли є те, що вона потребує постійного догляду. Необхідно регулярно підкладати свіжу порцію дров і не забувати закривати заслінки після здійснення топки. Перед черговою топкою обов'язково необхідно вибрати з печі вугілля, і проробити всі маніпуляції по новому колу. Піролізні печі відрізняються тим, що від їх роботи практично не залишається ніяких відходів. Тобто спостерігається практично повна відсутність золи. Працює така піролізна піч не циклічно, а регулярно, з урахуванням того, що 1 або 2 рази на добу в неї необхідно підкладати паливо.

Основним принципом роботи такої печі є метод піролізу - розкладання та неповної газифікації твердого палива з органічних матеріалів. Інше її назва - газогенераторна піч.
Найкращим паливом для такої печі, побудованої своїми руками, є матеріали, що мають властивий їм великий вихід летючих речовин. Наприклад, це може бути буре вугілля, різні деревні матеріали - паливні брикети, дрова і деревні відходи. При певної конструкції піролізної печі можна використовувати кам'яне вугілля і кокс. Своїми руками можна створити як великий котел для обігріву великого будинку, так і маленьку піч, призначену для дачі.

Особливості функціонування

Принцип роботи піролізної печі порівняно простий. Паливо закладається в завантажувальну камеру і підпалюється. Після цього необхідно закрити стулки і включити димосос. Внаслідок нестачі повітря і високої температури відбувається обвуглювання паливних матеріалів і виділення деревного газу (у цьому і є суть процесу піролізу). Результатом роботи котла є виробництво різних продуктів газоподібного стану (чадного газу, водню, вуглеводню). У камеру згоряння потрапляє і вторинний повітря, що сприяє більш результативному згорянню летючих компонентів. Так деяка частина тепла потрапляє в нижні паливні шари, чим і підтримується піролізний процес.

Оскільки піролізний процес може тривати не менше 30 годин з використанням дров і близько 7 днів при використанні вугілля, то переваги застосування такої печі незаперечні. Подібні печі економічніше звичайних на 4-7 %.

Для того щоб відбулася і запалала газова фаза, необхідна температура не менше 450 º (максимальний поріг - 1100 º). Результатом таких дій є вироблення додаткової енергії, здатної підвищити ККД для самої опалювальної печі. Однієї тільки високої температури мало. Потрібна подача певних порцій повітря (за заздалегідь розрахованої схемою) та спорудження додаткової камери згоряння газів (розміром не менше 50 см). У такому випадку буде відсутня можливість регулювання рівня подачі повітря вручну і потрібно використання автоматизованої лини, здатної відстежувати температурні показники всередині печі, відповідно до яких вона і визначатиме порцію повітря. Якщо заощадити на камері спалювання, то відбудеться охолодження піролізних газів, і вони дуже швидко будуть випаровуватися в трубу, припиняючи горіння.

Під час повного завантаження печі поршнева труба піднімається на велику висоту. Разом зі згорянням палива відбувається опущення вниз поршня і труби повітряної тяги.
Під час піролізного згоряння матеріалів відбувається розкладання дерева на складові компоненти - піролізний газ, кокс і невелика кількість відходів у вигляді твердого залишку.
Після того як відбувається змішування кисню і отриманого газу, виходить реакція активного горіння. Стає зрозуміло, що екзотермічна реакція (в даному випадку це піроліз) набагато ефективніше, ніж звичайне горіння вугілля.

Величезним достоїнством даного типу печі є високий ступінь екологічності самої установки. Під час її роботи відбувається взаємодія піролізного газу з вуглекислим, така реакція зводить до мінімуму викид токсичних і шкідливих продуктів горіння в атмосферу.

Після згорання твердого деревного залишку виділяється значний обсяг енергії. Екзотермічна реакція супроводжується активним викидом теплової енергії, яка використовується піччю для додаткової просушки повітря і вологого палива.

Переваги піролізної печі
Самим явним і незаперечною перевагою піролізної печі є можливість довгострокового підтримки високої температури в автономному режимі. Таку функцію обумовлює високий рівень ККД конструкції і масивний об'єм паливної камери.

Як вже було сказано, великою популярністю піролізні печі користуються через їх високу екологічності - вони практично не виробляють в атмосферу ніяких шкідливих хімічних сполук.
При відсутності спеціального палива (деревини або вугілля), можна використовувати залишки будівельного сміття - гуму, різного роду полімерні пластмаси, ДСП, здійснюючи тим самим утилізацію цих матеріалів.

Настійно не рекомендується перевищувати гранично допустиму частку альтернативного виду палива з деревиною. Деревні матеріали повинні становити не менше 70 % від загальної маси палива.
Недоліки газогенератівних печей
Одним з найбільших недоліків печі такого типу є суворі вимоги до рівня вологості паливних матеріалів. Справа в тому, що волога випаровується під впливом тепла і отриманий пар розбавляє піролізні гази, погіршуючи ступінь їх згоряння. Основним результатом використання вологого палива є повне загасання печі.
Цей недолік можна усунути, якщо подавати вторинний повітря в камеру згоряння. Називається цей спосіб подвійним дуттям. Він спрямований на збільшення ефективності згоряння летучих речовин.

Конструкція печі дозволяє виконати поділ топки на 2 різні секції. Так, перша секція являє собою газифікуючих камеру (камеру завантаження), основна її функція - піролізація палива. Відсутність кисню провокує повільне горіння закладеного палива та активне виділення летючих речовин. Результат роботи цієї секції - гази - направляються в другу секцію - камеру згорання і догоряють там.
Така конструкція дозволяє добитися мінімального відводу тепла з завантажувальної камери. Популярним явищем є поділ пічних секцій за допомогою колосника, призначеного для завантаження палива. Виходить, що первинний повітря проходить шлях зверху вниз. Основним принципом роботи такої печі є верхнє дуття. Саму конструкцію печі характеризує високий рівень аеродинамічного опору, що провокує необхідність створення примусової тяги. У такому випадку доцільно використання спеціалізованих димососів замість дуттєвих вентиляторів.

Багатьох умільців може відштовхнути висока вартість даної конструкції. Але при покупці варто враховувати, що після спорудження вона зможе заощадити великий обсяг коштів, палива і часу, витрачених на догляд за нею.
До недоліків можна віднести і порівняно великі розміри піролізного котла в порівнянні з іншими приладами для опалення.

Одним з обов'язкових умов з експлуатації піролізних печей є наявність обов'язкового підключення до електричної мережі. Це викликано застосуванням електричного вентилятора, спрямованого на забезпечення додаткової тяги. Виходить, що при аварійних відключеннях електроенергії і в НЕ електрифікованих районах використання піролізної печі неможливо.
Інструменти і матеріали для будівництва печі

Для того щоб сконструювати самостійно піч з цегли приблизною потужністю в 30 кВт (такого обсягу буде достатньо для обігріву приміщення площею в 70 кв.м), необхідно підготувати:
- Приблизно 400 штук керамічної і близько 100 штук шамотної цегли;
- Для спорудження котла знадобиться сталевий лист розміром 6 х 1,5 м (товщина повинна становити не менше 4 мм).

Крім цього, для спорудження печі своїми руками знадобляться:
- Чавунні колосники (3 штуки);
- Потужний вентилятор (не менше 300 Вт);
- Важільний терморегулятор;
- 2 дверки - для піддувала і топкова.

Для проведення монтажних робіт необхідний буде:
- Електричний зварювальний апарат;
- Електродриль;
- Кілька болгарок з різним діаметром кола (достатньо буде і 2 - великої і маленької).

Також знадобиться застосування труб різного діаметру - 5,7, 3,2 і 15,9 см. Обов'язковою умовою є використання профтруби (80 х 40), електроди для електрозварювання і температурний датчик.
Інструкція по створенню піролізної печі своїми руками
Багатьох умільців давно цікавить питання можливості будівництва цегляної печі, що діє за принципом піролізу, своїми руками. Так, якщо підійти до вирішення поставленого завдання з розумом, то можна побудувати піч без особливих складнощів.

Перед проведенням монтажних робіт необхідно скласти схему майбутньої конструкції печі і провести відповідні розрахунки. Оптимальним варіантом буде використання готової схеми, наприклад, на підставі розрахунків Бєляєва. Вона розрахована на конструкцію з цегли потужністю до 40 кВт.
Периметр печі необхідно викласти з керамічної цегли. Для внутрішніх перегородок необхідно використовувати шамотний цегла. Після складання всієї конструкції і підключення вентилятора можна перейти до її експлуатації. Обов'язково необхідно враховувати час горіння для кожного з матеріалів, щоб своєчасно підкладати паливо. Як опалювальні матеріалів чудово підійдуть пресовані брикети. Одним з важливих моментів після пуску піролізного котла є визначення його коефіцієнта корисної дії. Це не складе великої праці - досить принюхатися до запаху виходить із труби диму. Якщо в ньому відсутні домішки чадного газу, значить ККД знаходиться на високому рівні.

При створенні печі своїми руками слід дотримуватися абсолютно всі правила пожежної безпеки. При ймовірному порушенні якогось із правил, можливий не тільки матеріальний збиток, але і ризик загрози життю і здоров'ю членів сім'ї. Бажано розташовувати котел в окремій нежитловий кімнаті. Пиролизная піч потребує додаткового кам'яній основі з бетонної стяжки або цегли. Топкові камери необхідно додатково захищати за допомогою товстого металевого листа.

Одним з явних переваг цієї конструкції є те, що піролізна піч представляє можливість застосування в плані теплоносія замість води повітря. Це означає, що труби будуть захищені взимку від промерзання і немає необхідності в зливі системи.
Обов'язковою умовою при спорудженні печі є установка її на певній відстані від стін (не менше 20 см). Також необхідно, щоб котельне приміщення було обладнане додатковою вентиляцією.
Спорудження піролізного котла своїми руками допоможе грунтовно заощадити сімейний бюджет за рахунок зниженого витрати палива.