Газогенератор на дровах для отопления дома: устройство и изготовление своими руками

Горючий газ, столь необходимый для отопления домов, приготовления пищи, в качестве топлива для автомобилей и прочих полезных устройств, добывают не только из под земли. Источником этого ценного продукта могут стать дрова, торф, отходы деревообработки, уголь и даже отдельные виды мусора, например, куски старого линолеума или снятого паркета, непригодный для дальнейшего использования пластик и т. п. Чтобы получать газ таким образом, понадобится приобрести специальное устройство или сделать газогенератор своими руками. Как его соорудить самостоятельно — мы об этом сейчас и поговорим.

Устройство и принцип работы дровяного газогенератора

Дровяные газогенераторы растапливаются таким же образом, как и обычные котлы. Причем там и здесь используется твердое топливо – древесина. Дрова, опилки, брикет или другое топливо укладывается в камеру, которая расположена в нижней части газогенератора. После этого производится поджег и открывается заслонка для создания тяги. Также, стоит обратить своё внимание на то, что заслонка открывается только на половину, так как может погаснуть огонь. Причиной тому является излишек поступившего воздуха.

Устройство и схема работы газогенератора

Устройство газогенератора очень простое, основу составляют две камеры, размещенные в одном корпусе. В нижнем отсеке осуществляется сгорание топлива, а в верхнем — газа. Нагретый воздух постоянно циркулирует по трубопроводам.

В нижней камере имеются специальные отверстия для забора холодного воздуха. При нагревании он поднимается и далее поступает в канал.

Чтобы получить из древесины горючий газ, необходимо обеспечить особые условия ее горения. Для этого в топку подается небольшое количество кислорода, которое не позволяет топливу просто сгореть. При этом температура в камере сгорания должна быть очень высокой, более 1100 градусов.

Дровяной генератор успешно использовался для автомобилей еще во время Второй мировой войны. Сегодня к этой идее все чаще возвращаются по соображениям экологической безопасности

В результате образуется смесь горючих газов, которую необходимо охладить. После этого газ пропускают через ряд фильтров для очистки от уксусной и муравьиной кислоты, золы, взвешенных частиц и т. п. Очищенный газ подается в смеситель, где в него поступает некоторое количество воздуха. Эта газово-воздушная смесь пригодна для дальнейшего использования, например, для подогрева воды отопительного контура или как топливо для двигателя внутреннего сгорания. Понимание принципов работы устройства поможет при создании древесного газогенератора своими руками.

Обратите внимание, что есть еще одна разновидность дровяного газогенератора — пиролизная печь. В ней также образуются горючие газы, которые поступают во вторичную камеру сгорания, а не отбираются для дальнейшего использования.

Вообще, идея дровяного газогенератора не нова, а в последние годы защитники экологии ратуют за использование таких агрегатов для автомобилей. В следующем видеоматериале продемонстрирован успешный опыт создания автомобильного газогенератора, который работает на дровах.

Видео: изготовление и запуск газогенератора

Преимущества и недостатки агрегата

Среди преимуществ использования газогенераторов следует отметить:

• довольно высокий КПД, который может достигать 80-95% (для сравнения — 60%-ный КПД у твердотопливных котлов считается очень хорошим достижением);
• длительный процесс горения топлива, который избавляет от необходимости часто его подкладывать (дрова могут гореть до 25 часов, процесс горения угля может длиться до 5-8 дней);
• полное сгорание топлива, поэтому процедура очистки зольника и газохода проводится очень редко;
• регулируемый процесс горения можно автоматизировать;
• в процессе работы выделяется минимальное количество вредных веществ;
• снижаются затраты на обогрев жилища;
• можно загружать в топку поленья до одного метра длиной;
• в отдельных моделях генераторов можно использовать свежесрубленное дерево или древесину с влажностью 50%.

Возможность автоматизировать работу устройства, а также материалы, которые используются при их создании, делают дровяной газогенератор более безопасным, чем традиционный твердотопливный котел.

В качестве топлива для газогенератора можно использовать не только дрова, но и торф, уголь, опилки, старый паркет, а также некоторые другие отходы

Однако есть у этого агрегата и ряд недостатков, которые следует принять во внимание:

• В большинстве моделей для подачи воздуха используется электрический вентилятор, из-за которого устройство можно считать энергозависимым.
• При снижении мощности генератора более чем на 50% горение теряет стабильность, в результате чего выделяется деготь, загрязняющий газоход.
• Чтобы избежать выпадения конденсата, температуру обработки отопления необходимо поддерживать на уровне 60 и более градусов.

Кроме того, стоимость генераторов, которые предлагает промышленное производство, почти в 2 раза превышает расходы на покупку твердотопливного котла. Можно существенно сократить эти затраты, изготовив агрегат самостоятельно.

Как сделать газогенератор на дровах для отопления дома своими руками

Перед тем, как начать делать газогенератор своими руками, необходимо подробнее рассмотреть его конструкцию и разобраться в принципах работы.

Схема расположения элементов и черте агрегата

Агрегат должен состоять из:

• корпуса, в который заключены остальные элементы;
• бункера, называемого также камерой заполнения, в которую загружают топливо;
• камеры сгорания, в которой и происходит процесс горения топлива при очень высоких температурах;
• горловины камеры сгорания, где осуществляется крекинг смол;
• воздухораспределительной коробки с обратным клапаном;
• калибровочных отверстий, называемых фурмами, которые соединяют среднюю часть камеры сгорания с распределительной коробкой;
• колосниковой решетки, предназначенной для поддержки углей;
• загрузочных люков с герметичными крышками (верхний и боковой — для загрузки топлива, нижний — для удаления золы);
• патрубка для отвода газа, к которому привариваются трубы газопровода;
• охладителя, проходя по которому, газ остывает до необходимой температуры;
• фильтров для очистки газа от примесей.

На схеме, представленной ниже, видно, как происходит размещение элементов газогенератора.

На этой схеме наглядно показаны все составные элементы агрегата

Горячий газ, получаемый в генераторе, можно использовать для подсушивания топлива. Для этого часть газопровода необходимо провести по кольцу вокруг камеры сгорания, разместив его между корпусом устройства и камерой загрузки топлива. Это позволяет увеличить КПД устройства. Чертеж аппарата приведен ниже.

С чертежом будет намного проще собрать конструкцию

Поскольку работа самодельного генератора на опилках происходит при высоких температурах, к каждому элементу конструкции предъявляются довольно жесткие требования. Корпус обычно варят из листового металла, приделывая к низу небольшие металлические ножки. Традиционно его делают цилиндрической формы, но нет правила, по которому он не может иметь прямоугольную конфигурацию.

На этой схеме наглядно отражены особенности устройства дровяного газогенератора. Покидая камеру сгорания, газы смешиваются с воздухом, охлаждаются, а затем проходят окончательную очистку

Этапы выполнения работ по сборке агрегата из стали

Для изготовления бункера следует использовать малоуглеродистую сталь. Его устанавливают внутри корпуса и крепят болтами. Крышка бункера нуждается в уплотнителе. Для этого часто используют асбест, но он считается опасным для здоровья, поэтому следует приобрести прокладки из другого жаростойкого материала.

В нижней части бункера устанавливают камеру сгорания из жаропрочной стали, к камере присоединяют горловину. Корпус отделяют от горловины уплотнительным асбестовым шнуром или другим изолятором.

Мастера, которым удалось изготовить самодельный газогенератор, отмечают, что в качестве камеры сгорания удобно использовать газовый баллон, новый или бывший в употреблении. В последнем случае есть опасность возгорания остатков газа при срезании верхней части баллона. Чтобы этого не произошло, газовый баллон следует заполнить водой и после этого приступать к работе.

Воздухораспределительную коробку устанавливают вне корпуса газового генератора. Чтобы созданный своими руками газогенератор на дровах работал должным образом, на выходе из коробки следует установить обратный клапан, не позволяющий газу покидать устройство через это отверстие. Перед коробкой можно поставить вентилятор для нагнетания воздуха. Такая конструкция позволяет использовать для сжигания даже свежесрубленное дерево, влажность которого превышает 50% (норма для твердотопливных котлов — 20%)

Изготовить дровяной газогенератор можно из различных подходящих материалов, например, из металлической бочки или старого газового баллона

Колосниковую решетку чаще всего выполняют из чугуна. Чтобы упростить процедуру очистки, среднюю часть колосника делают подвижной, управляемой специальным рычагом. Важный элемент загрузочного люка — амортизационная рессора, которая позволит приподнимать крышку люка в случае избыточного скопления газа в бункере.

Самодельный газогенератор из баллона или бочки

Бочка работает как камера сгорания

Для изготовления котла подойдет любая бочка, можно даже использовать пустой газовый баллон или сделать самостоятельно, применив сварку и лист стали. Толщина листа должна быть, как правило, не более десяти миллиметров. Понадобятся кольца, которые буду служить фильтром грубой очистки газа и трубы, которые буду служить заборниками холодного воздуха. Необходимо продумать и отвод конденсата, чтобы он не скапливался на дне котла. Эту проблему чаще всего решают установкой сливного крана.

Газогенераторы, сделанные на заводе, стоят очень немало. Поэтому позволить их себе может не каждый. Народные умельцы предпочитают делать котлы самостоятельно, выполнив следующие этапы:

1. Из листа стали сварите цилиндр и прикрепите ножки. Корпус готов.
2. Сделайте бункер и закрепите его в верхней части котла при помощи болтов. Для изготовления этой составной части можно использовать менее углеродистую сталь.
3. Смастерите камеру сгорания из газового баллона.

Прежде чем резать баллон, заполните его водой, т. к. сверху могут скапливаться остатки газа.

Небольшие газогенераторы, работающие на дровах, можно установить в доме, так как при загрузке можно не опасаться скопления мусора, а топливо можно хранить рядом с котлом.

Крупные агрегаты следует устанавливать на улице как можно ближе к месту хранения топливного природного материала. В такой ситуации есть возможность без больших неудобств подвозить дрова к аппарату. Кроме того, при размещении котла во дворе получится избежать загрязнения помещения золой и грязью.

Если газогенератор располагается на улице, тогда для удобства его подключения трубы к отопительному котлу следует прокладывать по земле.

Видео: газовый генератор для отопления

Запуск оборудования и советы по эксплуатации

Перед запуском газогенератора необходимо камеру сгорания очистить от пепла. Проверить открытие заслонки дымохода — она должна быть открыта наполовину. После этого производится закладка древесины и ее воспламенение. Эти действия схожи с действиями при топки обычных домашних печей.

Для увеличения срока службы аппарата рекомендуется регулярно проводить чистку камеры сгорания и дымоходов. Если этого не выполнять, то очень скоро один из элементов газогенератора выйдет из строя из-за перегрева. Для того чтобы осуществлять контроль за температурой, устанавливают датчики в верхней части котла и в середине трубопровода.

Герметичность также играет важную роль. Так как попадание влаги может привести к погашению огня, и излишек воздуха снизит давление в системе.

Чтобы ваш самодельный газогенератор на дровах работал правильно, необходимо обязательно отрегулировать подачу воздуха, отвод газов и другие процессы. Лучше всего при изготовлении агрегата использовать чертежи, основанные на инженерных расчетах, учитывающих такие показатели, как площадь сгорания топлива и т. п.

Некоторые умельцы вышли из положения другим образом: они сделали копию газогенератора, который уже успешно работает, точно соблюдая все пропорции. Готовый дровяной газогенератор можно установить как вне жилого дома, так и в подвальном помещении.

Как выбрать и подключить генератор для газового котла

Большинство современных газовых котлов – энергозависимые. Перебои в электроснабжении полностью приостанавливают их работу, что не только влияет на комфорт, но и чревато замерзанием теплоносителя, а в последствии аварийной разгерметизацией магистралей или приборов отопления. К счастью, решение довольно простое – установка генератора. Даже самых простых моделей часто достаточно для обеспечения работы автоматики котла, циркуляционного насоса или турбины.

Существуют генераторы, работающие на бензине, газе или дизельном топливе, генераторы, запускаемые вручную или обеспечивающие полностью автономную работу системы отопления, стандартные или инверторные, синхронные или асинхронные – все эти критерии выбора стоит рассмотреть более детально.

Читайте в статье

Какой лучше выбрать: бензиновый, дизельный или газовый

Первым делом стоит определиться с выбором топлива, на котором будет работать генератор. Вариантов, достойных рассмотрения три:

Компактный и мобильный бензогенератор в звукоизоляционном кожухе.

1. Бензиновый генератор – наиболее распространенное решение, для выбора существует множество моделей различной мощности. Преимуществом бензогенераторов является их наиболее доступная цена. Многие модели исполнены в легком пластиковом корпусе с наличием слоя шумоизоляции, имеют компактные размеры. Для работы даже самых требовательных газовых котлов достаточно недорогих бензиновых моделей мощностью 0,6-0,8 кВт. Классическая дизельная электростанция.
2. Дизельный генератор – более экономичные генераторы с большим ресурсом, используются для обеспечения электроэнергией не только котла отопления, но и всего дома. Расход дизельного топлива на 20-30% меньше, при такой же стоимости рекомендованного к использованию в бензиновых моделях 92-го топлива. Однако дизельные генераторы менее экологичны и требуют качественной вентиляционной системы (обычно принудительной), имеют не столь компактные габариты. Электрогенератор, работающий на природном или сжиженном газе
3. Газовый генератор – наиболее экономичные и экологичные из вышеперечисленных видов, нет необходимости постоянной дозаправки, устройства с автозапуском абсолютно автономны. Помимо природного газа, могут работать на сжиженном (балонном). Если есть возможность приобрести более дорогостоящее оборудование и желание подключить электростанцию к газовой магистрали, лучше выбрать именно газогенератор.

Принцип работы на любом виде топлива один: топливо сжигается в ДВС, раскручивается ротор с магнитами внутри статорной обмотки, преображая тепловую энергию в электрический ток. Существуют модели как с 1 розеткой, так и с 2-3 розетками для питания нескольких приборов одновременно.

Стандартный или инверторный

От стандартного бытового генератора инврторный отличается наличием инверторной системы и электронного стабилизатора. Благодаря такой системе, синусоида переменного тока не имеет искажений и стабилизируется до идеальной частоты 50 Гц. Разумеется, инверторные модели дороже обычных на 20-50%.

Инверторная модель Daewoo GDA 1500i с ручным запуском.

В целом преимущества инверторных генераторов для газового котла заключаются в:

• более качественной выходящей электроэнергии, которая более безопасна для автоматики котла;
• работа генератора корректируется автоматикой в зависимости от величины нагрузки, что часто позволяется снизить рабочие обороты ДВС и, соответственно, его ресурс и расход топлива;
• инверторные устройства имеют компактные размеры;
• более низкий уровень вибраций и шума (до 50-60 дБ) позволяют комфортно себя чувствовать даже в одном помещении с работающим электрогенератором

Обратите внимание, что на данный момент не существует инверторных моделей мощностью более 6 кВт. Для работы генератора необходима заряженная емкость аккумуляторной батареи, которая при больших нагрузках, чем максимально допустимые (например при 6 кВт при 4 кВт максимальных) быстро разрядится и придется отключить часть приборов для подзарядки.

Кроме того АКБ является частью единой конструкции и после отработки ее ресурса (4-9 лет в зависимости от условий эксплуатации), нужно будет заменить весь блок инвертора в сборе.

Как выбрать умягчитель воды для газового котла и продлить срок службы теплообменника

Как выбрать генератор для газового котла

Минимально необходимая мощность

Первым, на что стоит обратить внимание, определившись с видом используемого топлива и наличием инвертора, – мощность генератора. Рассчитать мощность электрогенератора просто: она равна суммарной пусковой и рабочей мощности всех подключаемых устройств. Также рекомендуется заложить запас в 20-30%.

Необходимая мощность для обеспечения работы газового котла указана в его инструкции по эксплуатации как электропотребление или потребляемая мощность (раздел технических характеристик). Обычно это небольшие значения порядка 120-180 Вт. Приблизительно столько же (в среднем 150 Вт) потребляет циркуляционный насос, при его наличии, и приблизительно столько же потребляет турбина в турбированных моделях котлов .

Итого, если к генератору будет подключен только газовый котел, минимально необходимая мощность = 120-180 + 150 + 150 + 20-30% = 504-624 Вт или 0,5-0,62 кВт.

На рынке представлены модели мощностью 600 Вт — 7 кВт, поэтому в более чем 90% случаев достаточно будет маломощной модели, генерирующей 0,8-1 кВт. В иных случаях рассчитывайте суммарную мощность всех приборов, которые планируется подключать к генератору.

Синхронный или асинхронный

Синхронный	Асинхронный
Величина напряжения и его частота поддерживаются стабильно и с высокой точностью	Величина напряжения и частота изменяются в относительно большом диапазоне
Уязвим к электрическим перегрузкам при пуске и в установленном режиме	Устойчив к электрическим перегрузкам при пуске и в установленном режиме
Более дорогостоящие, имеют более сложную конструкцию и более высокие требования к обслуживанию	Более дешевые, простые и надежные, неприхотливые к обслуживанию

Синхронные генераторы – отличное решение, если необходима сверхточные характеристики тока, а в сети часто случаются серьезные перепады напряжения. В случае ограниченного бюджета достаточно обычного асинхронного генератора, защитить работу системы отопления от перепадов напряжения в отечественной сети электроснабжения можно с помощью стабилизатора (или инверторного типа генератора, где он уже установлен) и ИБП (источника бесперебойного питания).

Напряжение

Перепады напряжения могут сказаться на электронике котла. Для дорогостоящих моделей газовых котлов с многофункциональной автоматикой лучше позаботиться о качестве напряжения, выходящего из генератора.

Варианта три: инверторный генератор, стандартный синхронный или стандартный асинхронный, но со встроенным AVR – Automatic Voltage Regulation (Автоматическим регулятором напряжения), который не допускает серьезных отклонений и скачков напряжения, уберегая от поломки не только технику, но и сам генератор. Как правило, все качественные дорогостоящие модели оснащены AVR.

Частота

Как правило, энергозависимые газовые котлы рассчитаны на частоту 50 Гц, что указано в инструкции по эксплуатации модели. Практически все модели генераторов (за исключением более мощных промышленных) рассчитаны на частоту 50 Гц. Если частота будет отличаться, то выйдет из строя контроллер котла.

Наличие сквозной нейтрали

Существуют фазозависимые и фазонезависимые газовые котлы, что указано в инструкции.

Если фазонезависимые модели котлов не вызывают никаких трудностей, то для нормальной работы фазозависимых котлов обязательно необходимо наличие сквозной нейтрали или виртуального нуля. Выраженной фазы у большинства моделей генераторов нет. В таком случае необходимо либо подбирать генератор с наличием четкой фазы и нуля, либо подключать генератор через трансформатор. Также есть опыт принятия за фазу клеммы с большим потенциалом к заземлению.

Другие критерии

Определившись с основными техническими критериями, можно обратить внимание на:

• время непрерывной работы – обычные бытовые генераторы не могут работать беспрерывно 24/7, поскольку двигателю необходимы перерывы на охлаждение. Если более габаритные модели часто могут работать по 12-16 часов и более, то компактные бензиновые модели весом до 10 кг ограничены 3-5 часами беспрерывной работы;
• способ запуска – есть модели с ручным и автоматическим запуском. Последние более удобны, способны обеспечить абсолютную автономность системы отопления, но автозапуск используется в основном на более дорогих и мощных моделях;
• уровень шума – зависит от рабочих оборотов двигателя, возможности регулировки мощности и наличия звукоизоляции. Обычно звукоизоляционным кожухом обладают компактные маломощные бензогенераторы.

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

Denzel GT-950i

Один из лучших инверторных бензиновых генераторов для газового котла мощностью 0,9 кВт и экономичным расходом топлива – 0,5 л/час. Рассчитан на беспрерывную работу на протяжении 4,5 часов, имеет компактные размеры, более стабильный и тихий 4-х тактный ДВС, корпус в виде звукоизоляционного кожуха, что делает его работу достаточно тихой.

Согласно отзывам владельцев, мобильность генератора позволяет его использовать не только для питания котла, но и другой техники в доме, в любой момент брать генератор в гараж или на рыбалку.

Стоимость: 14 800 руб.

Daewoo Power Products GDA 1500I

Отличный более мощный инверторный синхронный бензогенератор на 1,4 кВт, чего достаточно для обеспечения электроэнергией самых сложных отопительных систем. Четырехтактный двигатель помещен в звукоизоляционный кожух, что делает его работу практически бесшумной. Однако модель обладает более высоким расходом топлива – 1.25 л/ч, который все же компенсируется наличием инвертора и возможностью регулировки оборотов. При достаточно высокой мощности имеет всего одну розетку.

За практику использования генератор зарекомендовал себя как оптимальный по характеристикам, надежный и долговечный.

Стоимость: 17 000 руб.

Huter DY5000L

Мощный 4,5 кВт двухтопливный (газ/бензин) синхронный генератор. Предназначен для питания не только котла, но и полноценной электросети среднестатистического загородного дома. Рассчитан на беспрерывную работу на протяжении 9-9,5 часов, генератор автоматически отключается при перегреве, перегрузке или низком уровне масла. Выраженных недостатков за практику использования замечено не было.

Стоимость: 29 000 рублей.

CHAMPION IGG980

Отличный инверторный бензиновый генератор мощностью 1,1 кВт и экономичным расходом топлива – 0,6 л/ч. Отличается крайне доступной ценой, небольшими размерами, большей, нежели заявленная производителем, мощностью и возможностью ее регулировки. Но, как и другие недорогие модели, имеет характерные недостатки в виде некачественной синусоиды на выходе, шумной работы, некачественной сборкой, что является причиной подтеков масла и бензина.

Стоимость: 7 800 руб.

Цены: итоговая таблица

Модель	Вид топлива	Мощность, кВт	Расход топлива, л/ч	Время работы, ч	Стоимость, руб.
Denzel GT-950i	бензин	0,9	0,5	4,5	14 800
Daewoo Power Products GDA 1500I	бензин	1,4	1,25	4	17 000
Huter DY5000L	бензин/газ	4,5	2,3	9	29 000
CHAMPION IGG980	бензин	1,1	0,6	4	7 800

Инструкция по подключению

Подключить газовый котел к генератору довольно просто, важно лишь заземлить «ноль». Но если генератор не имеет четко выраженного «ноля» и «фазы», есть 2 способа заземления:

1. Использовать соответствующий мощности газового котла разделительный трансформатор 220/220. Один из выводов его вторичной обмотки считать за «ноль» и заземлить.
2. Взять за «ноль» фазу с более высоким потенциалом к заземлению и заземлить ее.

Без заземления газовый котел работать от генератора не будет, поскольку не будет функционировать ионизационный датчик пламени. Если генератор подключается к электросети дома, заземление не требуется, поскольку оно уже произведено в электросети.

Инструкция по заземлению газового котла в частном доме

Важно понимать, что генератор, как и ДВС автомобиля, при своей работе выделяет достаточное количество продуктов сгорания в виде выхлопных газов. Поэтому нужно позаботиться и о вентиляционной системе, желательно принудительной. Для этого нужно подвести вентиляцию к самому генератору, отличное решение — полностью отвести все выхлопные газы на улицу, подключив гофру к выхлопному патрубку.

Соблюдение всех правил безопасности: выхлоп на улицу через гофрированный шланг, дополнительная принудительная вентиляция помещения, защита от возгорания напольного и настенного покрытия.

Чтобы запустить генератор, следуйте указаниям в инструкции, как правило, в ней есть схематические изображения, описывающие несложный алгоритм.

Почему газовый котел не работает от генератора

Причин, почему газовый котел не включается при питании от генератора может быть несколько:

• наиболее распространенной является неправильное выполнение заземления или его отсутствие. Многие генераторы не имеют явно выраженной «фазы», «ноля» и «земли». Тем не менее решение довольно простое, мы уже описывали его в инструкции по подключению несколькими абзацами выше;
• также причиной может быть выбор генератора с несоответствующей частотой. Практически все современные модели рассчитаны на 50 Гц, что и требуется для нормальной работы котлов. Тем не менее, более старые модели генераторов могут иметь отличительную частоту.