Как сделать древесный газогенератор своими руками: самоделки на дровах и на опилках
За тысячи лет истории человечество научилось добывать нефть и газ, изобрело электричество, использует энергию ветра и солнца, но по прежнему сжигает в топках древесину. Дрова, опилки, старое дерево, отходы деятельности древообрабатывающих предприятий — все это можно использовать, если сделать дровяной газогенератор своими руками.
Немало мастеров успешно используют это устройство для дома и даже для автомобиля. Если вы заинтересовались этой темой, или появилась идея самостоятельно сделать генератор, мы расскажем как это реализовать на практике.
В нашем материале речь пойдет о принципе действия дровяного газогенератора, достоинствах и недостатках такой системы, а также о том, как самостоятельно собрать такое устройство.
Содержание статьи:
- Принцип действия дровяных газогенераторов
- Преимущества и недостатки системы
- Изготовление устройства своими руками
- Ценная информация по газогенераторам
- Выводы и полезное видео по теме
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:
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
Преимущества и недостатки системы
Газогенераторы исключительно удобны в использовании. Если агрегат сделан правильно, с соблюдением всех требований техники безопасности, в него можно загружать топливо очень редко. Например, загружать в камеру дрова можно только один раз в день, а если в качестве топлива используется древесный уголь, достаточно будет и одного раза в неделю.
Промышленные модели бытовых древесных газогенераторов исключительно удобны и безопасны, однако стоимость такого устройства обычно бывает очень высокой
Но это относится, скорее, к устройствам промышленного изготовления. Конечно, работу самодельного газогенератора следует тщательно контролировать. Температура горячего газа может быть очень высокой, опасность возникновения пожара также существенно возрастает.
Древесина — доступный материал. В загрузочную камеру газогенератора можно подавать и дрова, и щепу, и прессованные опилки, и любые отходы древесной промышленности, и целлюлозосодержащие материалы. Прекрасно подходит в качестве топлива сухой и легкий древесный уголь. Если размеры бункера позволяют, в него можно загружать дрова даже без предварительной колки, целиком.
Для сжигания в газогенераторе подходят практически любые материалы, содержащие целлюлозу, но важно не забывать о приемлемом уровне влажности такого топлива, чтобы повысить эффективность работы прибора
Полученный в результате горения продукт, горючий газ, можно использовать для решения различных задач: обогрева дома, работы ДВС автомобиля, даже для выработки электроэнергии. Но стоит вспомнить и о “минусах” этого полезного устройства.
Для начала, промышленная модель газогенератора, надежная, безопасная и удобная, стоит достаточно дорого. Не всякий владелец дома или дачи может позволить себе подобный агрегат. Но и создание самодельного газогенератора даже из подручных материалов может вылиться в кругленькую сумму.
Не всегда можно использовать для него любые подручные материалы. Все части агрегата должны быть очень прочными и способными переносить высокую температуру. В обязательном порядке понадобится сварочный аппарат, а также навыки работы с ним. Металл придется и резать, и варить.
Топливо для древесного газогенератора должно иметь такие размеры и конфигурацию, которые позволят ему свободно перемещаться вниз по бункеру к камере сгорания
Рассчитывая, во что обойдется создание самодельного газогенератора на опилках, следует учесть и расходные материалы. Понадобится чугун для создания колосника, вполне возможно, что для изготовления крышки придется найти или купить специальную рессору.
Необходимы также жаропрочные прокладки для люков, для соединения отдельных элементов устройства и т.п. Перед изготовлением газогенератора нужно тщательно все просчитать.
Еще одна статья расходов на газогенератор — это электроэнергия, которая необходима для принудительной подачи воздуха в камеру сгорания. Если по какой-то причине электричество будет отключено, газогенератор не сможет работать.
Такая ситуация недопустима, поскольку снижение температуры горения может привести к загрязнению устройства дегтем. В результате придется останавливать процесс, чистить газогенератор, а потом запускать его снова.
Хотя кажется, что загрузить газогенератор можно чуть ли не любым топливом, все же следует помнить, что оно должно постепенно, по мере сгорания, опускаться вниз по бункеру. Поэтому дрова для генератора следует подготовить, разрубив их на более-менее одинаковые по размеру элементы.
Изготовление устройства своими руками
Сначала следует определиться, для каких целей будет изготовлен газогенератор: для дома или для автомобиля. В последнем случае приоритет отдается низкому весу и компактным размерам. Лучший материал для автомобильного газогенератора — нержавеющая сталь, дорогая, но прочная и легкая. А вот для дома делают большое устройство из подручных материалов, которые и найти проще, и стоят они дешевле.
Разберем пример изготовления газогенератора для обеспечения топливом мотоцикла:
Галерея изображений
Фото из
Для установки на транспортное средство идеально подходят генераторы обращенного процесса
В генераторах, работающих по обращенной схеме, активная часть расположена внизу. Приблизительно посередине высоты агрегата подается воздух для горения
Горение твердого топлива происходит на уровне подачи воздуха в агрегат. Отбор выработанного газа происходит ниже уровня поставки воздуха
Газогенератор устанавливается на модернизированную коляску, система управления мотоциклом дополняется рычагом подачи газа
Оптимальный вариант газогенератора для транспорта
Газогенератор обращенного процесса на мотоцикле
Устройство газогенератора для транспортного средства
Управление подачей горючего в двигатель мотоцикла
Для поставки в бензиновый двигатель газообразного горючего его следует охладить, очистить и смешать с воздухом в подходящих пропорциях. Для этого агрегат требуется оборудовать вентилятором для розжига, циклоном, фильтром, смесителем и охладителем.
Галерея изображений
Фото из
Для изготовления газогенератора следует запастись стальной бочкой на 100 л, отрезком трубы, старым бидоном, огнетушителем, старым чайником из нержавейки, ресивером, шестигранником, трубой со сгоном, диском от роторной косилки, низкотемпературной батареей
Труба нужна с толстыми стенками, диаметром примерно 160 мм. В ней сверлим отверстия для установки фурм, через сопла которых будет поступать воздух
По размеру трубы в диске вырезаем отверстие, затем соединяем верхний край трубы с диском сваркой
Сверху на диск устанавливаем бидон, соединяем задействованные элементы сваркой. Привариваем к будущему агрегату патрубки для подключения труб подачи воздуха и отвода газа
Из старого огнетушителя собираем очиститель центробежного типа — циклон. Привариваем устройство к бочке без крышки и дна
В нижней части металлической бочки вырезаем отверстие, через которое будет освобождать генератор от золы
Сооружение помещается в бочку, к диску привариваются опорные лапы. Перед установкой агрегата из бидона с трубой в бочку внизу трубы на цепях подвешивается зольник, сделанный из старого чайника
Вверху на бидон монтируется крышка от бочки с заранее вырезанным отверстием. Отверстие внизу бочки оснащаем резьбовой пробкой
Шаг 1: Подручные средства для сооружения генератора
Шаг 2: Устройство отверстий для подвода воздуха в прибор
Шаг 3: Соединение диска с отрезком трубы с фурмами
Шаг 4: Установка бидона на приваренный к трубе диск
Шаг 5: Изготовление циклона из старого огнетушителя
Шаг 6: Формирование отверстия для сбора золы
Шаг 7: Установка бидона с трубой в бочку
Шаг 8: Самодельный газогенератор в «полный рост»
Осталось дополнить самодельный генератор газа устройствами, обеспечивающими нормальную работу, и решить вопросы с установкой его на мотоцикл с коляской.
Галерея изображений
Фото из
Из старой низкотемпературной батареи делаем охладитель, для соединения будем использовать фланцы, не забудем про отверстие для слива конденсата
Из двух ведер из-под краски сделаем двухъярусный фильтр. Поставим из друг на дружку, дно перфорируем, нижнее заполним керамзитом, верхнее минватой
Отрезаем заднюю часть коляски и увеличиваем ее полезную площадь путем установки подрамника
Вентилятор для розжига сделаем из печки трактора, к примеру, трактора марки Беларус
Устанавливаем вентилятор в передней зоне мотоциклетной коляски, подключаем его к системе
Подключение вентилятора, ускоряющего розжиг внутри генератора, выполняем гибкими полимерными трубами
Для контроля поступления газа к вентилятору розжига и смесителю устанавливаем два шаровых крана
Перед карбюратором устанавливаем смеситель, подсоединяем его к распределителю. Под карбюратором устраиваем коллектор из стальных трубок
Шаг 9: Изготовление охладителя из старой батареи
Шаг 10: Сооружение двухъярусного фильтра с корпусом из ведер
Шаг 11: Усовершенствование мотоциклетной коляски под установку
Шаг 12: Сооружение вентилятора для розжига генератора
Шаг 13: Расположение вентилятора розжига в коляске
Шаг 14: Подключение вентилятора гибкой трубой
Шаг 15: Установка шаровых кранов на подающие газ трубы
Шаг 16: Установка смесителя перед карбюратором мотоцикла
Конечно, чем ближе размеры и конфигурация самодельного газогенератора к промышленной модели, тем более эффективно будет работать устройство. Сделать в домашних условиях точную копию газогенератора, изготовленного на заводе, затруднительно, да и не обязательно.
Проще скопировать готовый самодельный агрегат, попросив его у знакомых, друзей, а то и просто воспользовавшись информацией в интернете.
Сначала изготавливают основные узлы газогенератора, затем их собирают в одно целое устройство. Чтобы сделать такое устройство, необходимо подготовить следующие элементы:
Корпус, который иногда называют камерой заполнения, может иметь как цилиндрическую, так и кубическую форму. Поэтому у мастера есть два варианта для его изготовления: использовать подходящую металлическую емкость, слегка ее модифицировав, или сделать корпус “с нуля” из уголка и листового металла.
Для изготовления самодельного газогенератора можно использовать подручные материалы, например, металлическую бочку, старые газовые баллоны, корпус огнетушителя и т.п.
Подобным же образом делается бункер для твердого топлива, т.е тоже из металлического листа и уголка. Позднее бункер закрепляют внутри корпуса, поэтому его размеры должны быть соответствующими. Впрочем, иногда проще превратить в бункер часть корпуса газогенератора. Для этого часть пространства отделяют с помощью металлических плит.
Подходящий для внутренностей газогенератора на дровах материал — сталь с низким содержанием углерода. Корпус следует накрыть плотно прилегающей крышкой. Герметизация — важное условие правильной работы генератора, поскольку именно таким путем обеспечивается поступление ограниченного количества кислорода.
Самодельный газогенератор — это достаточно тяжелое устройство, следует позаботиться о его устойчивости. Для этого к нижней части корпуса приваривают прочные ножки. Отдельного внимания заслуживает крышка, через которую осуществляют загрузку топлива.
Порой она бывает тяжелой и поднять ее самостоятельно не просто. Чтобы решить проблему, можно использовать специальную амортизационную рессору.
Для камеры сгорания понадобится особая жаропрочная сталь, поскольку именно здесь происходит горение топлива при очень высоких температурах. Впрочем, для этих целей можно успешно использовать пустой баллон от бытового газа. Подойдет и новая емкость, и бывшая в употреблении.
Если газовый баллон для изготовления бытового газогенератора ранее был в употреблении, перед началом сварочных работ его лучше заполнить водой. Это предотвратит возможное возгорание остатков газа
Металлическую горловину камеры сгорания, в которой осуществляется еще один важный процесс — крекинг смол — следует отделить от остальных элементов специальными жаростойкими прокладками. Вполне подходящим для этого материалом считается асбест, но лучше использовать более современные и безопасные материалы.
Воздухораспределительный узел соединяют с конструкцией с помощью штулцера, рядом с которым устанавливают обратный клапан. Задача этого элемента — регулировать поступление воздуха к топливу и не допускать утечку полученного горючего газа, ради которого и затевалось создание генератора.
Между воздухораспределительной коробкой и средней частью камеры сгорания должны находиться специальные калибровочные отверстия-фурмы. После камеры сгорания ставят систему фильтров, чтобы очистить полученную газовую смесь от загрязнений. Колосниковая решетка предназначена для очистки камеры сгорания.
Ее обычно выполняют из чугуна. Чтобы облегчить процесс очистки, среднюю часть колосника можно сделать подвижной или съемной. Дверцы обеспечивают доступ в различные отделы газогенератора и служат для загрузки дров, очистки камеры сгорания и т.п. Конечно, все такие дверцы должны быть герметичными и уплотненными с помощью термостойких прокладок.
Внизу монтируется патрубок, по которому полученная газовая смесь поступает в фильтровочный узел, а затем в охладитель. Для изготовления небольшого циклонного фильтра можно использовать корпус старого огнетушителя или другую металлическую емкость подходящего размера и конфигурации.
На этой схеме наглядно продемонстрировано устройство и принцип работы циклонного очистительного фильтра. С его помощью можно выполнить первичную очистку газа, полученного в результате работы газогенератора
Работает он таким образом: в верхнюю часть циклона нагнетается загрязненный горячий газ. Затем в круглом корпусе он начинает вращаться. Под действием центробежных сил частички загрязнений перемещаются в нижнюю часть устройства и покидают его через отверстие для выгрузки. Очищенный газ выходит через еще одно отверстие в верхней части фильтра.
В домашних условиях в качестве охладителя можно использовать обычный радиатор или изготовить специальный змеевик. Горячий газ движется по такой длинной конструкции и постепенно остывает. При желании можно организовать водяное охлаждение.
Считается, что бытовой газогенератор способен “переварить” древесину любой влажности, даже 50%, что характерно для свежесрубленного дерева. На практике получается, что чем выше влажность топлива, тем ниже эффективность работы газогенератора. Не рекомендуется загружать в устройство топливо, влажность которого превышает 20%.
Исправить ситуацию позволит небольшая модификация устройства. От патрубка камеры сгорания следует провести кольцевой газопровод, поместив его в пространстве между стенками корпуса и наружной стороной камеры загрузки. В результате часть тепловой энергии будет передана топливу, что позволит снизить его влажность. Кроме того, на охлаждение понадобится меньше времени, и КПД генератора возрастет.
Ценная информация по газогенераторам
Иногда ожидания владельцев частных домов, задумавшихся о приобретении или самостоятельном изготовлении газогенератора, оказываются слишком радужными по сравнению с реальной ситуацией.
Бытует мнение, что КПД газогенератора, составляющее около 95%, значительно превышает КПД обычного напольного газового котла, который достигает 60-70%. Эти цифры в целом верны, но сравнивать их некорректно.
В изготовлении самодельного газогенератора используются отслужившие газовые баллоны, бидоны, кухонная утварь и т.д. Практически бесплатное устройство экономно расходует не самое дорогое топливо при довольно высокой производительности
Первый показатель отражает эффективность производства горючего газа, а второй — количество тепла, полученного при работе котла. В обоих случаях сгорает древесина, но результат этого процесса качественно различается. Если в дальнейшем полученный путем пиролизного сгорания древесины горючий газ будет использован для обогрева жилища, такое сравнение можно будет провести.
Стоит помнить также, что самодельные газогенераторы, хотя они и могут работать с высокой отдачей, редко бывают столь же эффективными, как и промышленные модели. Этот момент следует учесть еще на этапе проектирования агрегата и расчетов стоимости проекта и его ожидаемой эффективности.
Если необходимость создания газогенератора обусловлена только желанием улучшить систему отопления дома, стоит обратить внимание на похожее устройство — пиролизный котел, который работает на очень схожих принципах. Главное его отличие от газогенератора состоит в том, что полученный газ немедленно сжигается, а полученная энергия используется для подогрева теплоносителя в системе отопления дома.
В таком устройстве монтируют дополнительную камеру сгорания, в которую необходимо организовать отдельную подачу воздуха. Если же нужно обогревать дом с помощью газогенератора, понадобится еще выбрать конвектор для отопления. Это увеличит расходы на модернизацию или обустройство отопления. Необходимо просчитать, стоит ли в таком случае овчинка выделки?
Важный момент — правильное обслуживание газогенератора в процессе его эксплуатации. Реклама утверждает, что это универсальное устройство, в котором сгорает все: от опилок до свежесрубленного дерева. Но реклама умалчивает о том факте, что при загрузке влажного сырья количество полученного горючего газа может сократиться на 25% или больше.
Лучшее топливо для бытового газогенератора — древесный уголь. При его сжигании не тратится слишком много энергии на испарение избыточной влаги, что позволяет получить максимальное количество горючего газа
Оптимальным топливом для газогенератора, по мнению специалистов, является древесный уголь. При его сгорании на испарение влаги уходит минимальное количество энергии, что позволяет ускорить процессы пиролиза.
Владельцы автотранспорта могут рассчитывать на газогенератор не только для обогрева, но и для работы своего транспортного средства. действительно, в Европе немало автомобилистов вполне успешно приспособили свой транспорт для работы на дровах. Но чаще всего это компактные и прочные устройства, изготовленные из тонкой и прочной нержавеющей стали.
Стоимость таких агрегатов, даже изготовленных самостоятельно, совсем не маленькая. В российских реалиях газогенераторы для автомобилей изготавливают из подручных средств и устанавливают на грузовой автотранспорт.
Эффект от их работы невысок, обычно наличию такого агрегата сопутствуют такие явления как длительный розжиг, необходимость постоянной работы двигателя на высоких или средних оборотах, что способствует его скорому износу.
Для автомобиля лучше всего использовать качественный газогенератор, выполненный из прочной нержавеющей стали, имеющий относительно небольшой вес и компактные размеры
Интересный вариант использования газогенератора в частных домовладениях — использование горючего газа для домашней электростанции. Реализуют такой проект с помощью дизельного двигателя внутреннего сгорания.
Выводы и полезное видео по теме
На этом видео продемонстрирован процесс работы самодельного газогенератора:
Здесь представлен интересный опыт по созданию самодельного газогенератора с учетом сделанных ошибок:
Это вариант компактного газогенератора, предназначенного для установки на транспортное средство:
Изготовить своими руками жизнеспособный газогенератор не так уж и просто. Чаще всего такие агрегаты делают для автомобилей, но и в домах они вполне эффективны. Умелому мастеру, который не боится сложностей и готов к экспериментам, эта задача вполне по силам.
Если в ходе ознакомления с информацией у вас появились вопросы или есть рекомендации по собственноручной сборке дровяного газогенератора, пожалуйста, оставляйте свои комментарии ниже.
