Как да направите дървесен газов генератор със собствените си ръце: домашни изделия от дърва и стърготини

За хиляди години история човечеството се научи да добива нефт и газ, изобрети електричеството, използва енергията на вятъра и слънцето, но все още изгаря в пещите дървесина. Дърва, стърготини, старо дърво, отпадъци от дейността на дървообработващите предприятия – всичко това може да се използва, ако направите газогенератор на дърва със собствените си ръце.

Немалко майстори успешно използват това устройство за дома и дори за автомобила. Ако вие се интересувате от тази тема, или сте получили идея самостоятелно да направите генератор, ще ви разкажем как да го реализирате на практика.

В нашия материал ще стане въпрос за принципа на действие на газогенератора на дърва, предимствата и недостатъците на такава система, както и за това как самостоятелно да сглобите такова устройство.

Принцип на действие на газогенераторите на дърва

Бързото изгаряне на дърва на открито дава, главно, известно количество полезна топлина. Но съвсем различно се държи дървесината при така нареченото пиролизно горене, т.е. при горене в присъствие на много малко количество кислород.

В такава ситуация се наблюдава не толкова горене, колкото тлеене на дървесината. А полезният продукт на този процес е не топлина, а горим газ.

Газогенераторите някога активно са се използвали като доставчици на гориво за автомобили. И сега може от време на време да срещнете коли, работещи на произвеждания от тях газ:

При бавно горене на дървесина на изхода се получава смес, съдържаща следните продукти:

• метан (СН₄);
• водород (Н₂);
• въглероден оксид (също СО или отровен газ);
• различни наситени въглеводороди;
• въглероден диоксид (СО₂);
• кислород (О₂);
• азот (N);
• водна пара.

Само част от тези съставки са горими газове, всичко останало – са замърсители или негорим баласт, от който е по-добре да се отървете. Затова не е достатъчно просто да изгорите дървото в специално устройство, но и да пречистите резултата, както и да охладите получената газова смес.

В условията на промишленото производство този процес включва следните етапи:

1. Изгаряне на твърдо гориво в присъствие на малко (около 35% от нормата) количество кислород.
2. Първично грубо пречистване, т.е. отделяне на летливи частици в циклонен вихров филтър.
3. Вторично грубо пречистване, при което газът се пречиства с помощта на воден филтър, използва се така нареченият скрубер-пречиствател.

Самоделните устройства за използване в домашни условия изглеждат по-прости и заемат по-малко място, но принципът на тяхната работа, както и конструкцията са много подобни. Преди започване на изработването на такова устройство е необходимо всичко добре да се обмисли, както и да се състави или намери проект на агрегата.

Тази схема позволява да се разбере устройството на дървесния газогенератор: дървата се зареждат отгоре, попадат в камерата на горене, където се нагнетява малко количество въздух, и където протича процес на бавно изгаряне на горивото и отделяне на горим газ

В просторите на интернет има немалко препоръки за това как да направите самоделен дървесен газогенератор. Някои от тях са снабдени с напълно реалистични за изпълнение чертежи.

Майсторите, на които вече се е удало до известна степен да осъществят този увлекателен процес, отбелязват, че може да са необходими доста време и усилия. Възможно е да се наложи да извършите не една преработка и да проведете цяла поредица от експерименти, за да получите агрегат с приемливи характеристики.

Тази схема, на която е показан принципът на работа на промишлена газогенераторна инсталация, позволява да се състави представа за отделните елементи на битовия газогенератор

Предимства и недостатъци на системата

Газогенераторите са изключително удобни за използване. Ако агрегатът е направен правилно, при спазване на всички изисквания за безопасност, в него може да се зарежда гориво много рядко. Например, дърва в камерата могат да се зареждат само веднъж на ден, а ако като гориво се използва дървени въглища, достатъчно ще бъде веднъж седмично.

Промишлените модели на битови дървесни газогенератори са изключително удобни и безопасни, но цената на такова устройство обикновено е много висока

Но това се отнася по-скоро към устройствата от промишлено производство. Разбира се, работата на самоделния газгенератор трябва да се контролира внимателно. Температурата на горещия газ може да бъде много висока, опасността от възникване на пожар също значително нараства.

Дървесината – достъпен материал. В зареждащата камера на газгенератора могат да се подават и дърва, и трески, и пресовани стърготини, и всякакви отпадъци от дървената промишленост, и материали, съдържащи целулоза. Прекрасно подхожда като гориво сухият и лек дървесен въглен. Ако размерите на бункера позволяват, в него могат да се зареждат дърва дори без предварително цепене, цели.

За изгаряне в газгенератора подхождат практически всякакви материали, съдържащи целулоза, но е важно да не забравяме за приемливото ниво на влажност на такова гориво, за да се повиши ефективността на работа на уреда.

Полученият в резултат на горене продукт, горимият газ, може да се използва за решаване на различни задачи: отопление на дома, работа на ДВГ на автомобила, дори за производство на електроенергия. Но си струва да си припомним и за „минусите“ на това полезно устройство.

Първо, промишленият модел на газгенератор, надежден, безопасен и удобен, струва доста скъпо. Не всеки собственик на къща или вила може да си позволи подобен агрегат. Но и създаването на самоделен газгенератор дори от налични материали може да се превърне в доста голяма сума.

Не винаги могат да се използват за него всякакви налични материали. Всички части на агрегата трябва да бъдат много здрави и способни да понасят висока температура. Задължително ще е необходим заваръчен апарат, както и умения за работа с него. Металът ще трябва и да се реже, и да се заварява.

Горивото за дървен газгенератор трябва да има такива размери и конфигурация, които ще му позволят да се придвижва свободно надолу по бункера към камерата на горене.

Изчислявайки колко ще струва създаването на самоделен газгенератор на стърготини, трябва да се вземат предвид и разходните материали. Ще е необходим чугун за създаване на решетка, напълно е възможно, че за изработката на капака ще се наложи да се намери или купи специална ресора.

Необходими са също топлоустойчиви уплътнения за люковете, за свързване на отделните елементи на устройството и т.н. Преди изработката на газгенератора трябва внимателно всичко да се изчисли.

Още един разход за газгенератор – това е електроенергията, която е необходима за принудително подаване на въздух в камерата на горене. Ако по някаква причина електричеството бъде изключено, газгенераторът няма да може да работи.

Такава ситуация е недопустима, тъй като понижаването на температурата на горене може да доведе до замърсяване на устройството с катран. В резултат ще се наложи да се спре процесът, да се почисти газгенераторът и след това да се пусне отново.

Въпреки че изглежда, че газогенераторът може да се зареди с почти всяко гориво, все пак трябва да се помни, че то трябва постепенно, с изгарянето, да се спуска надолу по бункера. Затова дървата за генератора трябва да се подготвят, като се нацепят на повече или по-малко еднакви по размер части.

Изработване на устройството със собствените ви ръце

Първо трябва да се определи за какви цели ще бъде изработен газогенераторът: за дома или за автомобила. В последния случай приоритет се дава на ниското тегло и компактните размери. Най-добрият материал за автомобилен газогенератор – неръждаема стомана, скъпа, но здрава и лека. А за дома се прави голямо устройство от подръчни материали, които са по-лесни за намиране и струват по-евтино.

Нека разгледаме пример за изработване на газогенератор за осигуряване на гориво за мотоциклет.

За подаване на газообразно гориво в бензинов двигател то трябва да се охлади, пречисти и смеси с въздух в подходящи пропорции. За целта агрегатът трябва да се оборудва с вентилатор за запалване, циклон, филтър, смесител и охладител.

Остава да допълним домашния газов генератор с устройства, които осигуряват нормална работа, и да решим въпросите с монтирането му на мотоциклет с кош.

Разбира се, колкото по-близки са размерите и конфигурацията на домашния газгенератор до промишления модел, толкова по-ефективно ще работи устройството. Да се направи точно копие на газгенератор, произведен в завод, в домашни условия е трудно и дори не е задължително.

По-лесно е да копирате готов домашен агрегат, като го поискате от познати, приятели, или просто като използвате информация в интернета.

Първо се изработват основните възли на газгенератора, след това те се сглобяват в едно цяло устройство. За да се направи такова устройство, е необходимо да се подготвят следните елементи:

1. Корпус.
2. Бункер за гориво.
3. Камера за горене.
4. Гърло на камерата за горене.
5. Въздухоразпределителен възел.
6. Филтровъчен възел.
7. Патрубок на камерата за горене.
8. Колосникова решетка, малки вратички и други подобни елементи.

Корпусът, който понякога наричат камера за запълване, може да има както цилиндрична, така и кубична форма. Затова майсторът има два варианта за изработката му: да използва подходящ метален съд, като леко го модифицира, или да направи корпуса „от нулата“ от ъгъл и листов метал.

За изработка на самоделен газов генератор могат да се използват подръчни материали, например метален барабан, стари газови бутилки, корпус на пожарогасител и т.н.

По подобен начин се прави бункер за твърдо гориво, т.е. също от метален лист и ъгъл. По-късно бункерът се закрепва вътре в корпуса, затова неговите размери трябва да бъдат съответстващи. Всъщност, понякога е по-лесно част от корпуса на газовия генератор да се превърне в бункер. За целта част от пространството се отделя с помощта на метални плочи.

Подходящ за вътрешностите на газов генератор на дърва материал – стомана с ниско съдържание на въглерод. Корпусът трябва да бъде покрит с плътно прилепващ капак. Херметизацията – важно условие за правилната работа на генератора, тъй като именно по този начин се осигурява постъпването на ограничено количество кислород.

Самоделният газов генератор – това е доста тежко устройство, трябва да се погрижим за неговата устойчивост. За целта към долната част на корпуса се заваряват здрави крачета. Отделно внимание заслужава капакът, през който се осъществява зареждането на гориво.

Понякога тя е тежка и да я повдигнеш сам не е лесно. За да се реши проблемът, може да се използва специална амортизационна ресора.

За горивната камера ще е необходима специална топлоустойчива стомана, тъй като именно тук става изгарянето на горивото при много високи температури. Всъщност, за тези цели може успешно да се използва празна бутилка от битов газ. Ще стане както нов съд, така и употребяван.

Ако газовата бутилка за изработка на битов газов генератор преди това е била употребявана, преди започване на заваръчните работи е по-добре да се напълни с вода. Това ще предотврати евентуално запалване на остатъци от газ.

Металното гърло на горивната камера, в което се осъществява още един важен процес – крекинг на смоли – трябва да се отдели от останалите елементи със специални топлоустойчиви уплътнения. Напълно подходящ за това материал се смята азбестът, но е по-добре да се използват по-съвременни и безопасни материали.

Въздухоразпределителният възел се свързва с конструкцията с помощта на штуцер, до който се инсталира обратен клапан. Задачата на този елемент – да регулира постъпването на въздух към горивото и да не допуска изтичане на получения горлив газ, заради който се е замисляло създаването на генератора.

Между въздухоразпределителната кутия и средната част на горивната камера трябва да се намират специални калибрационни отвори-фурми. След горивната камера се поставя система от филтри, за да се почисти получената газова смес от замърсявания. Решетката за колосници е предназначена за почистване на горивната камера.

Обикновено се изработва от чугун. За да се улесни процесът на почистване, средната част на решетката може да се направи подвижна или сваляема. Вратичките осигуряват достъп до различните отделения на газогенератора и служат за зареждане на дърва, почистване на горивната камера и др. Разбира се, всички такива вратички трябва да са херметични и уплътнени с помощта на термоустойчиви уплътнения.

Долу се монтира тръба, по която получената газова смес постъпва във филтриращия възел, а след това в охладителя. За изработването на малък циклонен филтър може да се използва корпусът на стар пожарогасител или друг метален съд с подходящ размер и форма.

На тази схема ясно е показано устройството и принципът на работа на циклонния пречиствателен филтър. С негова помощ може да се извърши първично пречистване на газа, получен в резултат на работата на газогенератора.

Работи по следния начин: в горната част на циклона се нагнетява замърсен горещ газ. След това в кръглия корпус той започва да се върти. Под действието на центробежните сили частиците замърсявания се преместват в долната част на устройството и го напускат през отвора за разтоварване. Пречистеният газ излиза през друг отвор в горната част на филтъра.

В домашни условия като охладител може да се използва обикновен радиатор или да се изработи специална серпентина. Горещият газ се движи по тази дълга конструкция и постепенно изстива. При желание може да се организира водно охлаждане.

Смята се, че битовият газогенератор може да „преработи“ дървесина с всякаква влажност, дори 50%, което е характерно за прясно отсечено дърво. На практика се получава, че колкото по-висока е влажността на горивото, толкова по-ниска е ефективността на газогенератора. Не се препоръчва да зареждате в устройството гориво, чиято влажност надвишава 20%.

Поправяне на ситуацията е възможно чрез малка модификация на устройството. От тръбата на горивната камера трябва да се прокара пръстеновиден газопровод, като се постави в пространството между стените на корпуса и външната страна на зареждащата камера.

В резултат част от топлинната енергия ще бъде предадена на горивото, което ще позволи да се намали неговата влажност. Освен това за охлаждане ще е необходимо по-малко време и КПД на генератора ще се повиши.

Ценна информация за газогенераторите

Понякога очакванията на собствениците на частни къщи, които обмислят закупуването или самостоятелното изработване на газогенератор, се оказват твърде оптимистични в сравнение с реалната ситуация.

Съществува мнение, че КПД на газогенератора, съставляващ около 95%, значително надвишава КПД на обикновения подов газов котел, който достига 60-70%. Тези цифри като цяло са верни, но сравняването им е некоректно.

При изработката на самоделен газгенератор се използват стари газови бутилки, бидони, кухненски прибори и т.н. Практически безплатно устройство икономично изразходва не най-скъпото гориво при доста висока производителност.

Първият показател отразява ефективността на производството на горим газ, а вторият – количеството топлина, получена при работата на котела. И в двата случая гори дървесина, но резултатът от този процес качествено се различава. Ако впоследствие полученият чрез пиролизно изгаряне на дървесина горим газ бъде използван за отопление на жилището, такова сравнение ще може да се направи.

Струва си да се помни също, че самоделните газгенератори, макар че могат да работят с висока производителност, рядко са толкова ефективни, колкото индустриалните модели. Този момент трябва да се вземе предвид още на етапа на проектиране на агрегата и изчисленията на стойността на проекта и неговата очаквана ефективност.

Ако необходимостта от създаване на газгенератор се дължи само на желанието да се подобри отоплителната система на дома, струва си да се обърне внимание на подобно устройство – пиролизен котел, който работи на много сходни принципи. Основната му разлика от газгенератора е, че полученият газ незабавно се изгаря, а получената енергия се използва за подгряване на топлоносителя в отоплителната система на дома.

В такова устройство се монтира допълнителна камера на горене, в която трябва да се организира отделно подаване на въздух. Ако пък трябва да се отоплява домът с помощта на газгенератор, ще е необходимо още да се избере конвектор за отопление. Това ще увеличи разходите за модернизация или обустройство на отоплението. Трябва да се прецени дали в такъв случай си заслужава.

Важен момент – правилното обслужване на газгенератора в процеса на неговата експлоатация. Рекламата твърди, че това е универсално устройство, в което изгаря всичко: от стърготини до прясно отсечено дърво.

Но рекламата премълчава факта, че при зареждане на влажна суровина количеството на получения горим газ може да намалее с 25% или повече.

Най-доброто гориво за битов газгенератор – дървени въглища. При тяхното изгаряне не се изразходва твърде много енергия за изпаряване на излишната влага, което позволява да се получи максимално количество горим газ.

Оптималното гориво за газгенератор, според специалистите, са дървените въглища. При тяхното изгаряне за изпаряване на влагата отива минимално количество енергия, което позволява да се ускорят процесите на пиролиза.

Собствениците на автомобилен транспорт могат да разчитат на газгенератор не само за отопление, но и за работа на своето превозно средство. Наистина, в Европа немалко автомобилисти съвсем успешно са приспособили своя транспорт да работи на дърва. Но най-често това са компактни и здрави устройства, изработени от тънка и здрава неръждаема стомана.

Цената на такива агрегати, дори и изработени самостоятелно, съвсем не е малка. В руските реалности газогенераторите за автомобили се изработват от подръчни средства и се монтират на товарни автомобили.

Ефектът от работата им не е висок, обикновено наличието на такъв агрегат е съпроводено от явления като продължително запалване, необходимост от постоянна работа на двигателя на високи или средни обороти, което допринася за бързото му износване.

За автомобила е най-добре да се използва качествен газогенератор, изработен от здрава неръждаема стомана, с относително малко тегло и компактни размери.

Интересен вариант за използване на газогенератора в частни домове – използване на горивен газ за домашна електростанция. Такъв проект се реализира с помощта на дизелов двигател с вътрешно горене.

Изводи и полезно видео по темата

На това видео е демонстриран процесът на работа на самоделен газогенератор:

Тук е представен интересен опит за създаване на самоделен газогенератор, като се вземат предвид допуснатите грешки:

Това е вариант на компактен газогенератор, предназначен за монтиране на транспортно средство:

Да се изработи със собствени ръце жизнеспособен газогенератор не е толкова лесно. Най-често такива агрегати се правят за автомобили, но и в къщи те са напълно ефективни. На опитен майстор, който не се страхува от трудности и е готов за експерименти, тази задача е напълно по силите.

Ако по време на запознаването с информацията у Вас възникнат въпроси или имате препоръки относно самостоятелното сглобяване на дървен газогенератор, моля, оставете своите коментари по-долу.