Самодельный газогенератор на дровах — стоит ли возиться?

Получать электричество можно и с помощью новых технологий, к которым относят солнечные панели и ветряные электростанции, и путем использования методов, известных уже несколько десятилетий. К устройствам для получения энергии относится газогенераторная установка. Прибор может быть основным источником электроэнергии и резервным, предназначенным для поддержки работы бытового оборудования при временных перебоях в электроснабжении. Применяются газогенераторы для выработки электроэнергии и для отопления помещений. Отличающееся высоким КПД оборудование является приемлемой альтернативой для обогрева частных домов при отсутствии природного газа.

Фабричная модель дровяного газогенератора

Принцип работы и особенности

Один из главных вопросов, возникающих у человека, не сталкивающегося с дровяным газогенератором – это что за принцип работы у оборудования и для чего оно нужно. Использование такого прибора для получения газа позволяет решить несколько задач:

• создать систему резервного электроснабжения частного дома;
• получить комфортные микроклиматические условия во время отопительного сезона и одновременного получения газа для других целей (например, приготовления пищи);
• обеспечить работу двигателя внутреннего сгорания автомобиля.

Газогенератор самодельный

Нагревая твердое топливо до 1100 °C и ограничивая в зону его горения доступ кислорода, можно сделать оборудование пиролизным. Основной принцип работы газогенератора заключается в превращении с помощью процесса пиролиза содержащейся в древесине целлюлозы в олефины (пропилен и этилен). Получившиеся газы очищаются системой фильтров от сажи, золы и других примесей, а затем охлаждаются. После охлаждения продукты оказываются во вторичной камере сгорания, где продолжают гореть, нагревая стенки котла. Для улучшения процесса горения в эту же топку подается воздух. О технических моментах подробно рассказано в видео ниже.

КПД пиролизных котлов выше по сравнению с обычными дровяными печами и котлами, и потраченные на создание самодельного газового генератора время и средства в перспективе окупятся. Тем более что дровяной газогенератор можно сделать не только отопительным, но и водонагревательным оборудованием. Для этого нагревающиеся в процессе горения дров стенки котла соединяются с теплообменником.

Пиролизный котел (газогенератор) с бойлером косвенного нагрева

Плюсы и минусы использования газогенераторов на дровах

Среди преимуществ использования газовых генераторов стоит отметить:

• Эффективное использование отходов деревообработки – опилок, обрезок и щепы. Обычно такие материалы относят к мусору и выбрасывают – генератор получает из них тепло и газ.
• Высокий КПД газового генератора, в зависимости от способов подсчета калорий достигающий 80–95%. У бюджетных дровяных котлов коэффициент редко превышает 70%.
• Возможность использования в местах, отдаленных от крупных населенных пунктов и не имеющих ни газоснабжения, ни электроснабжения.
• Экологичность установки по сравнению с жидкотопливными котлами, которые не только выбрасывают в воздух больше вредных веществ, но и требуют создания специальных резервуаров для хранения топлива.

Широкому распространению дровяных генераторов газа мешает несколько недостатков, главным из которых можно назвать большие габариты устройства. В видео ниже показан газогенератор, использующийся в процессе отопления слесарного цеха площадью 1200 м².

Исходя из слов автора видео (см. ниже), при использовании газгена эффективность системы отопления выросла на 33%, но не сказано, каковы расходы на электроэнергию потребляемую вентилятором.

Кроме того, в процессе эксплуатации оборудование требует постоянной очистки – регулярно очищают центрифугу, топку и охлаждающие элементы. К минусам относится и необходимость в периодической замене «расходников» (фильтров для получаемого с помощью установки газа) и использовании только древесины с влажностью до 20%.

Дрова для растопки требуют места для хранения, а газ начинает образовываться только через 20–30 минут после начала горения. Применяя газогенератор для частного дома, на два последних недостатка не стоит обращать внимания, но для автомобиля эти минусы критичны. Регулировать температуру в топке практически невозможно, а стенки камеры сильно нагреваются, поэтому служит оборудование меньше по сравнению с дровяными печами и котлами использующимися для отопления.

Серийный автомобильный газогенератор

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.

Автомобильный генератор газа

Отличием генератора газа для транспортного средства является его компактность и увеличенная надежность – хотя даже такие характеристики не позволяют ехать на машине с большой скоростью. Впрочем, разгон до 80–90 км/ч вполне возможен. Материалом изготовления автомобильного газогенератора чаще всего выступают металлические емкости. Серийное производство предусматривает использование нержавеющей стали, благодаря чему уменьшается масса генератора и улучшаются эстетические параметры. Кустарное производство таких приборов приводит к получению эффективных, но не слишком аккуратных на вид и тяжелых дровяных печей, газ от которых передается к газовому двигателю авто.

Автомобиль «Нива» работающий при помощи газогенератора

Неплохим вариантом для создания генератора газового топлива для небольшого автомобиля может стать старый пропановый баллон. Для внутренней части схемы устройства предусматривают использование ресивера от грузовика объемом 20 или 40 л. Для колосниковой решетки выбирают тонкий металл, для патрубков – обычные трубы для отопления.

Колосниковая решетка автомобильного газогенератора

Крышку с крепежом делают из верхней части баллона или листовой стали. Уплотняют ее с помощью обработанного графитовой пропиткой асбестового шнура. Грубый фильтр делается из старого огнетушителя или соответствующего по длине куска трубы. В нижней части фильтрующего элемента устанавливают конусообразную насадку, через которую будет отгружаться зола. Сверху трубу или огнетушитель накрывают крышкой со встроенным в нее патрубком.

Газовый генератор с фильтром

Наличие охладителей, в качестве которых часто применяются биметаллические отопительные радиаторы, требуется по двум причинам:

• слишком горячий газ имеет небольшую плотность и не может обеспечить эффективную работу ДВС;
• при контакте раскаленного газа с нагретыми элементами двигателя может произойти вспышка.

Еще один важный элемент конструкции – смеситель, позволяющий регулировать пропорции газовоздушной смеси. Если не менять концентрацию топлива, в двигатель будет поступать газ с теплотой сгорания 4.5 МДж/м 3 , что в 7,5 раз меньше, чем у обычного пропана. Изменяя пропорцию с помощью специальной заслонки, газовоздушную смесь приводят в соответствие с обычным газом.

Ознакомьтесь с серией видео по созданию газогенератора для автомобиля «Москвич».

Установка на автомобиль

Перед тем как устанавливать газогенератор работающий на дровах, требуется выбрать подходящее место. На грузовых авто, установка размещается между кабиной и кузовом, на автобусах – сбоку (со стороны водителя). Для легкового автомобиля допускается два варианта – монтаж в багажнике или на отдельном прицепе.

Газогенератор в багажном отделении выглядит аккуратнее и не нарушает дизайн транспортного средства. Но пользоваться таким устройством неудобно, а места для перевозки грузов практически не остается. Отдельная установка прибора на прицепе позволяет не только сохранить пространство в багажнике, но и упрощает ремонт оборудования. Кроме того, прицепной газогенератор можно при необходимости отсоединить, переведя машину на бензин или баллонный газ. Недостаток варианта с прицепом – увеличение общей длины транспорта, создающее проблемы при парковке, и дополнительные расходы на приобретение прицепа.

Один из способов размещения дровяного газогенератора в авто

Выводы

Создавая домашний газогенератор для отопления дома или работы ДВС, можно получить приспособление, позволяющее отчасти заменить природный газ и вырабатывать электричество, уменьшающее расход дров за счет увеличения КПД и повышающее время горения одной порции твердого топлива. Время горения одной закладки древесины в топку газового генератора при использовании полученного газа как дополнительного энергоносителя, достигает 8–20 часов. Эксплуатация оборудования достаточно простая, если не считать периодической очистки, а замены требуют только фильтрующие элементы.

Несмотря на эти плюсы, устанавливать самодельный древесный газген на автомобиль нецелесообразно Экономия окажется не такой значительной, как снижение уровня комфорта использования транспортного средства и непредсказуемые последствия для двигателя внутреннего сгорания. Единственным веским аргументом в пользу такого решения, могут быть лишь проблемы с приобретением бензина.

Приемлемый вариант – сборка своими руками газогенератора для частного дома. В этом случае прибор станет источником газа для отопительного котла, газовой плиты и небольшой домашней электростанции.

Принцип работы и особенности газогенераторов на дровах

Энергия уже давно является основой хозяйственной деятельности человека. И сегодня мы рассмотрим принцип действия дровяного газогенератора, одного из наиболее экологичных и эффективных устройств. Его можно использовать для различных целей: для отопления дома, для выработки электроэнергии, как топливо, на котором будет работать двигатель автомобиля.

Причем если раньше газогенератор был только промышленный, то на сегодняшний день найти бытовой аналог – совершенно не проблема.

Основные характеристики

Газовые электрогенераторы – специальные установки, которые применяются для преобразования газа в электричество путем его сгорания в камерах под действием высокого давления. В последнее время можно найти и газогенератор на дровах. В этом случае топливом будет выступать древесина. И все чаще они работают на опилках – это дает довольно высокий КПД таких устройств.

Если говорить о газе, то его преимуществом будет то, что его теплоемкость выше, чем у дизельного типа или бензина, а стоимость будет несколько ниже. Да и использовать газовый генератор дома довольно удобно, ведь никаких вредных веществ или запахов при работе нет. В целом даже самый простой самодельный прибор может обеспечить потребности дома в электричестве. Пользователи таких устройств отмечают, что они являются незаменимыми в местах, где оно не подведено. Дровяной газогенератор некоторые используют как устройство, приводящее в движение автомобиль. По их словам, это существенно дешевле, чем использовать бензин.

Но такое устройство не слишком дешевое, ведь его цена стартует от 35 тысяч рублей. Однако можно сделать его и собственноручно.

Достоинства и недостатки

Газогенератор, что работает на дровах, имеет большое количество позитивных характеристик и не слишком много недостатков. Вначале следует рассказать о преимуществах.

1. Высокий КПД. Данный показатель у газогенераторов держится на показателе в 90%, что довольно неплохо. Для сравнения твердотопливные котлы имеют КПД в 75%.
2. Ряд моделей оснащен автоматизированными механизмами регулировки процесса сгорания.
3. Горючее полностью сгорает. Одна закладка дров обеспечивает до суток работы такого устройства. А если вместо дров воспользоваться углем, то закладки может хватить, вообще, на несколько дней.
4. Дрова обычно прогорают полностью, из-за чего остается очень малое количество золы. По этой причине часто чистить устройство не придется.
5. В качестве горючего можно использовать любое топливо твердого типа.
6. В камеру сгорания можно бросать даже дрова большой длины, из-за чего нет необходимости резать их на мелкие щепки.
7. Выделение вредных веществ при работе устройства будет минимальное. По этой причине ряд автомобилистов обратил внимание на такие приборы.
8. Существенная денежная экономия на топливе.

Если же говорить о недостатках газогенераторов на дровах, то их существует всего три.

1. Модели, сделанные на заводе, имеют высокую стоимость.
2. Внутри дымохода иногда образовывается конденсат. Во избежание его формирования температура внутри газогенератора должна быть 60 градусов.
3. Большинство моделей на выходе воздуха внутри воздухоразделительного отсека имеет вентиляторы. Они могут работать в ручном режиме, но в ряде моделей для их работы требуется электричество, что делает газогенератор зависимым от электроэнергии.

Устройство и принцип работы

Рассматриваемое устройство имеет несложную конструкцию, ведь все процессы, что внутри него происходят, основываются на горении пиролизного типа. То есть принцип работы будет таким же, как в пиролизных котлах, в которых древесина горит при нехватке кислорода, выделяет много различных газов. Состоит газогенератор на дровах из следующих элементов:

• бункера;
• корпуса;
• камеры сгорания;
• загрузочных люков;
• решетки колосникового типа.

Теперь скажем о них чуть подробнее. Корпус обычно делается из листовой стали и имеет либо прямоугольную, либо цилиндрическую форму. Снизу к нему привариваются ножки. Если говорить о бункере, то этот элемент также делается из листовой стали, которая содержит в себе мало углерода. Он обычно бывает цилиндрическим или прямоугольным. Он вставляется внутрь корпуса и прикрепляется к его стенкам шурупами. А также обязательно должна быть крышка, что будет закрывать верхнее отверстие, ведущее в бункер. Как уплотнитель обычно используется асбест.

Отсек сгорания располагается снизу и делается из стали, в которой содержится много хрома. Именно здесь происходит горение твердого топлива при недостаточном количестве воздуха. Между внутренними частями корпуса и этим элементом обычно располагаются асбестовые шнуры. А на стенках по бокам устроены фурмы для доступа кислорода, через которые идет его подача в камеру сгорания. Фурмы соединены с баком воздухораспределения, что сообщается с окружающей средой. Когда кислород выходит наружу, то преодолевает клапан обратного типа. Он необходим для блокировки выхода сформировавшегося при горении дров газа в атмосферу.

Колосниковая решетка обычно находится внизу газогенератора. Она должна поддерживать горючее раскаленным. Кроме того, через специальные дыры зола, что образовывается в ходе горения дров, оказывается в зольнике.

Если говорить о загрузочных люках, то обычно их имеется у устройства три. Первый устанавливается наверху, и его крышка открывается горизонтально. Для герметизации используются уже упомянутые шнуры из асбеста. Кстати, современные устройства оснащаются в месте крепления люка специальной амортизаторной пружиной, что автоматически работает, если внутри газогенератора давление превышает определенный уровень. И под ее действием люк попросту открывается.

Второй люк находится на уровне восстановительной области, и в него загружают топливо. А третий люк будет располагаться внизу генератора рядом с зольником. Он будет использоваться для очистки.

Если говорить о принципе работы, то сначала топливо попадает в зону подсушивания. Она располагается в верхней части устройства под люком для загрузки. Здесь осуществляется просушивание топлива при температуре почти 200 градусов.

После этого топливо попадает в область сухой перегонки, что располагается ниже. Здесь уже высушенное топливо обугливается, ведь температура будет в 2 раза выше и составляет 500 градусов.

Это позволяет удалить ряд кислот органического типа и смолы.

Далее горючее попадает в область горения, что располагается еще ниже. Здесь оно полностью сгорает под воздействием температуры в 1200 градусов. Именно сюда через спецфурмы осуществляется подача кислорода. При горении происходит выделение углекислого и угарного газов.

Последней будет зона восстановления. Здесь газы, что выделились ранее, поднимаются и попадают в эту зону. Через спецлюк сюда кладется уголь, держащийся на колоснике. Газы вступают в реакцию с углем, и создается угарный газ. Но уголь содержит воду, благодаря чему происходит еще и образование водорода, метана, азота и ряда соединений углеводородного типа.

Данная смесь газов очищается от примесей, после чего соединяется с воздухом. И ее можно использовать для каких-то нужд бытового характера.

Как сделать своими руками?

Теперь попытаемся разобраться, как сделать такой газогенератор на дровах собственноручно. Сначала рассмотрим, что нам понадобится, после чего попробуем разобраться в процессе изготовления данного устройства.

Подготовка

Итак, для создания газогенератора самому потребуется приготовить:

• использованный баллон из-под газа;
• бочка, из которой будет сделан корпус газогенератора;
• сварочный аппарат;
• несколько шурупов;
• клапаны и фильтры для газоочистки, что можно приобрести в специализированных магазинах.

Кроме того, потребуется подготовить чертежи модели, которая заинтересовала. Их использованием не стоит пренебрегать, ведь они позволяют максимально точно подогнать все необходимые компоненты друг другу и уберегут от каких-либо ошибок и необязательных промахов. Поэтому лучше иметь их под рукой и перед непосредственным началом работ внимательно с ними ознакомиться.

Для создания корпуса потребуется подготовить уголки и предварительно раскроенную и нарезанную по шаблонам листовую сталь. Для бункера следует приготовить листовой прокат. А также понадобится жаропрочная сталь, из которой делается камера сгорания. Для горловины камеры сгорания нужны асбестовые прокладки, которыми она отделяется от корпуса.

Схема изготовления

Попробуем разобраться, как же осуществляется сборка газогенератора на дровах своими руками. Итак, для начала производится сборка корпуса из заранее подготовленных стальных листов, которые соединяются между собой при помощи сварки. После этого снизу следует приварить ножки.

На втором этапе производится создание бункера. Его форма может быть какой угодно. После того как он будет сделан, его нужно поместить в корпус и обязательно закрепить внутри при помощи болтов. Его следует дополнить крышкой.

На следующем этапе потребуется установить емкость в нижней области бункера, что будет отсеком сгорания. Его как раз можно вырезать из использованного баллона для газа. Тут следует быть осторожными и перед проведением работ с баллоном наполнить емкость водой, чтобы случайно остатки газа не взорвались. Верхнюю часть срезаем, а оставшуюся делаем отсеком для сгорания.

На следующем этапе требуется создать короб для распределения кислорода. Его монтаж происходит за корпусом. На выходе из него устанавливают клапан обратного типа.

Место для монтажа должно строго соответствовать плану.

Колосник делается из чугуна. Предпоследним этапом будет создания приспособления для подачи кислорода и газоотвода. Они должны быть установлены сверху и снизу газогенератора соответственно. А последним этапом будет монтаж дымохода.

Меры безопасности

Если говорить о мерах безопасности, то в первую очередь следует быть осторожным при работе с использованным газовым баллоном. Обязательно следует перед началом работ наполнить его водой, ведь внутри него могут храниться остатки газа, и при распиливании без воды они могут взорваться, что чревато получением травм и повреждений.

Еще один момент, о котором нужно сказать – все действия следует проводить исключительно в соответствии с информацией на чертежах. Это позволит быть уверенным в том, что все сделано правильно, и газогенератор на дровах будет работать, действительно, как запланировано. Кроме того, следует использовать при создании такого устройства только качественные материалы, которые будут выдерживать воздействие высоких температур и гарантируют долговечность конструкции и ее прочность.

Следует сказать, что сделать газогенератор на дровах своими руками может практически каждый человек, который имеет хоть небольшой опыт работы обычными инструментами. А это отличная альтернатива заводским моделям, цена которых является существенно завышенной.

О том, как сделать газогенератор на дровах, смотрите в следующем видео.