Кому нужен дровяной электрогенератор
Электрогенератор, работающий на дровах, больше всего подходит для обеспечения резервного источника питания на даче или в небольшом доме, а также как основной автономный источник электричества в походе или во время отдыха на природе.
Кроме выработки электричества печь-генератор выполняет основную функцию — нагревает помещение, кроме того, на ней можно приготовить еду и вскипятить воду.
Электрогенератор на вырабатывает постоянный электрический ток 12 вольт. Если подключить инвертор, то можно преобразовать постоянный ток в переменный 220 вольт.
Плюсы и минусы устройства
Как у любого устройства, у электрогенератора на дровах есть свои преимущества и недостатки. Сравнив их, можно понять, насколько вам необходима такая печь и какую именно выбрать.
Преимущества
- Возможность обогрева помещения до 50 м3 и приготовления пищи,
- Компактность,
- Длительный срок службы,
- Возможность использовать не только дрова, но и древесные отходы,
- Невысокая стоимость энергии,
- Возможность изготовить своими руками.
Недостатки
- Высокая цена готовой печи-генератора,
- Низкая мощность (примерно 50-60 Вт) и напряжение в сети (12 вольт).
В основном дровяной электрогенератор позволяет подключить освещение в небольшом доме и обеспечить зарядку телефонов и других гаджетов.
Можно подключить радиоприемник или портативный телевизор. При необходимости можно с помощью инвертора получить и более высокое напряжение в сети, то есть привычные нам 220 вольт. Сегодня выпускаются разные модели дровяных генераторов: от компактных устройств весом до 1 килограмма, которые удобно брать с собой на природу, до автономных дровяных электростанций, вырабатывающих до 100 кВт, которые могут обеспечить электричеством небольшое производство.
Будьте внимательны при эксплуатации дровяных генераторов, ведь это устройства с «живым» огнем. Обязательно соблюдайте технику безопасности, особенно когда используете печи, созданные своими руками.
Первые испытания!
Пошел после работы в лес, солнце почти село, хворост мокрый, но печь оправдала себя на 100%.
Результат превзошёл все мои ожидания. Сразу после разгорания щепок, загорелся индикатор, я подключи телефон и он начал заряжаться. Зарядка шла стабильно.
Преобразователь вообще не напрягался. Еще я брал с собой охлаждающую подставку для ноутбука, на ней 2 кулера и светодиоды, должно прилично потреблять. Подключил, всё крутится, светится, ветерок дует. Брал еще USB вентилятор, подключил в конце, когда остались одни угли. Всё отлично крутится, даже не знаю что еще можно попробовать.
Термоэлектрогенераторы
Электростанции с генераторами, построенными по принципу Пельтье – достаточно интересный вариант.
Физик Пельтье обнаружил эффект, который сводится к тому, что при пропускании электроэнергии через проводники, состоящие из двух разнородных материалов, на одном из контактов происходит поглощение тепла, а на втором – выделение.
Причем эффект этот обратный – если с одной стороны проводник разогревать, а со второй – охлаждать, то в нем будет образовываться электроэнергия.
Именно обратный эффект используется в электростанциях на дровах. При сгорании они разогревают одну половину пластины (она и является термоэлектрогенератором), состоящую их кубиков, сделанных из разных металлов, а вторая же ее часть – охлаждается (для чего используются теплообменники), в результате чего на выводах пластины появляется электроэнергия.
Но есть у такого генератора несколько нюансов. Один из них – параметры выделяемой энергии напрямую зависят от разницы температуры на концах пластины, поэтому для их выравнивания и стабилизации необходимо использование регулятора напряжения.
Второй нюанс заключается в том, что выделяемая энергия – лишь побочный эффект, большая часть энергии при сгорании дров просто преобразуется в тепло. Из-за этого КПД такого типа станции не очень высокая.
К достоинствам электростанций с термоэлектрогенераторами относятся:
- Длительный срок службы (нет подвижных частей);
- Одновременно вырабатывается не только энергия, но и тепло, которое можно использоваться для обогрева или приготовления пищи;
- Бесшумность работы.
Электростанции на дровах, использующие принцип Пельтье, — достаточно распространенный вариант, и выпускаются как портативные устройства, которые способны лишь выделить электроэнергии для зарядки маломощных потребителей (телефона, фонаря), так и промышленные, способные запитать мощные агрегаты.
Конструкции кирпичных печей для дома
По принципу построения печи можно разделить на два типа:
- Канальные с принудительным движением газов.
- Колпаковые со свободным движением газов.
Рассмотрим кратко разницу между ними. Канальные — это всем привычные голландки, многооборотные печи и т.д. В них есть топка, от которой отходит дымовой канал. По нему отводятся продукты горения. Так как газы в топке имеют высокую температуру, то основная задача таких печей — как можно дольше задержать их в печи, чтобы максимум энергии они отдали стенкам, а те, в свою очередь, — воздуху в помещении.
Канальная печь в разрезе: большое количество узких ходов для максимальной теплоотдачи
В принципе все понятно и логично. Но есть сложности и нюансы:
- Работает такая печь только при наличии тяги. Узкие каналы создают большое сопротивление воздушному потоку, чтобы его преодолеть требуется значительный перепад давления, который создается подъемом трубы на значительную высоту. Потому дымоходы должны быть высокими.
- Из-за особенностей конструкции более горячей оказывается верхняя часть печи, так как дымовые каналы находятся над топкой, т.е. вверху, то и большая часть тепла сконцентрирована там. Так что в помещениях на уровне пола часто бывает холодно, а вверху — жарко.
- Для регулирования интенсивности горения требуется манипуляция с заслонками/вьюшками, дверцами. А это приходит с опытом.
- КПД даже самых хороших агрегатов редко бывает выше 60%. Средний показатель 40%.
- Очень большая инерционность печи: из-за большого количества массива кирпича греется печь долго, но и тепло тоже отдает долго.
- Теплообменник, если есть, располагается в топке, что делает срок его жизни очень небольшим. Второй минус — ухудшение условий сжигания топлива: холодна вода отбирает значительную часть энергии, температура в печи падает, дрова горят хуже, больше образуется сажи. Потому такие варианты далеко не самые популярные.
Теперь о печах со свободным движением газов. В них использован принцип, описанный еще Ломоносовым, затем развитый профессором В. Е. Грум-Гржимайло и доработанный Кузнецовым. Как известно, более горячие газы имеют меньший вес и поднимаются вверх, холодные же опускаются вниз. На этом природном явлении и построена работа колпаковых печей. В них топка объединена с топочной камерой и имеет большой объем. Имеется в печи и вторая, а иногда и третья камера. Они соединены между собой сухим швом — свободным пространством в 2-3 см не заполненным раствором. Причем этот сухой шов расположен внизу камеры.
Принцип движения газов в колпаковых печах
Работает все следующим образом: горячие газы поднимаются вверх в первый колпак. Там они находятся до тех пор, пока не остынут, отдавая тепло стенкам колпака. После чего опускаются ниже, вытесняемые более горячими газами, идущими из топки. Таким образом, свод колпака постоянно греется, потому что в нем содержится самая горячая часть газов. Более холодные газы через сухой шов попадают во второй колпак, где снова более горячие подымаются вверх. Процесс повторяется, свод второго колпака тоже греется, но уже не так интенсивно, как первый: температура находящихся в нем газов значительно ниже. В противоположной стороне от входа во втором колпаке может быть устроен выход в дымовой канал, а может — переход в третий колпак.
Колпаковые печи очень пластичны: из печи на один этаж сделать на два легко. Нужно просто вытянуть колпаки вверх
Такая схема хороша тем, что не требует наличия высокого дымохода. Во второй колпак можно встраивать любое устройство, и оно не окажет сколько-нибудь ощутимого влияния на температуру в первом. Притом располагать камеры можно в горизонтальном и вертикальном порядке, их может быть две, а может быть много. Можно построить как мини-печь, так и огромный многофункциональный комплекс. Причем для строительства купольной (колпаковой) печи требуется меньшее количество материала (больше пустот), для ее нагрева требуется меньше дров, а тепло она отдает дольше. И это действительно так. Несмотря на меньшее количества массива кирпичей, которые нагреваются, держит температуру такой вариант намного лучше: под сводом колпаков находится самый горячий воздух, а в трубу уходит самый холодный. Вот так множество маленьких плюсов дает один большой: КПД таких печей 80% и выше. Подробнее о печах Кузнецова и особенностях их кладки читайте тут.
Представители электростанций заводского изготовления
Отметим, что указанные варианты – термоэлектрогенератор и газогенератор сейчас являются приоритетными, поэтому выпускаются уже готовые станции для использования, как бытовые, так и промышленные.
Ниже приведено несколько из них:
- Печь «Индигирка»;
- Печь туристическая «BioLite CampStove»;
- Электростанция «BioKIBOR»;
- Электростанция «Эко» с газогенератором «Куб».
Печь «Индигирка».
Обычная бытовая твердотопливная печь (сделанная по типу печи «Буржайка»), оснащенная термоэлектрогенератором Пельтье.
Отлично подойдет для дачных участков и небольших домов, поскольку достаточно компактна и ее можно перевозить в авто.
Основная энергия при сгорании дров идет на обогрев, но при этом имеющийся генератор позволяет получить также электроэнергию напряжением 12 В и мощностью 60 Вт.
Печь «BioLite CampStove».
Тоже использует принцип Пельтье, но она еще более компакта (вес всего 1 кг), что позволяет брать ее в туристические походы, но и количество энергии, вырабатываемой генератором – еще меньше, но ее будет достаточно зарядить фонарь или телефон.
Электростанция «BioKIBOR».
Тоже используется термоэлектрогенератор, но это уже – промышленный вариант.
Производитель по заказу может изготовить устройство, обеспечивающие на выходе электроэнергию мощностью от 5 кВт до 1 МВт. Но это влияет на размеры станции, а также потребляемое количество топлива.
К примеру, установка, выдающая 100 кВт, расходует 200 кг дров в час.
«Эко».
А вот электростанция «Эко» — газогенераторная. В ее конструкции используется газогенератор «Куб», бензиновый двигатель внутреннего сгорания и электрогенератор мощностью 15 кВт.
Помимо промышленных уже готовых решений, можно отдельно купить те же термоэлектрогенераторы Пельтье, но без печки и использовать его с любым источником тепла.
Обзор моделей
Купить дровяной электрогенератор можно в специализированных компаниях.
Портативные модели
Они представлены щепочницами и грилями, оснащенными электропреобразующим элементом. Такая печка хороша в походе для разогрева еды, на ней можно согреть кружку чая, пожарить небольшой кусочек мяса и заодно зарядить гаджеты. На большее они не рассчитаны.
К примеру, печь BioLite CampStove способна работать на любом древесном топливе: веточки, щепки, шишки. Она выдает до 5 Вт мощности, оборудована USB. Чтобы вскипятить литр воды, достаточно совсем немного древесины, а займет это буквально 5 минут. Цена BioLite CampStove 9 600 рублей.
Индигирка
Печь Индигирка — это наиболее известная модель дровяных электрогенераторов. Эта печь отапливает помещение до 50 м3, весит 37 килограммов, выполнена она из жаростойкой стали и служит не один десяток лет. Объем топки – 30 литров. Выходное напряжение Индигирки — 12 вольт, максимальная выходная мощность — 50 Вт. Конечно, основное предназначение печи — обогрев, удобная чугунная конфорка позволяет приготовить пищу или согреть чай. В качестве электрогенератора печь в состоянии работать уже через 15 минут после розжига.
Рекомендуем: Как делается отделка и облицовка камина мрамором?
Самодельные станции
Также многие умельцы создают самодельные станции (обычно на основе газогенератора), которые после продают.
Все это указывает на то, что можно и самостоятельно изготовить электростанцию из подручных средств и использовать ее для своих целей.
Далее рассмотрим, как можно сделать устройство самостоятельно.
На основе термоэлектрогенератора.
Первый вариант – электростанция на основе пластины Пельтье. Сразу отметим, что изготовленное в домашних условиях устройство подойдет разве что для зарядки телефона, фонаря или для освещения с использованием светодиодных ламп.
Для изготовления потребуется:
- Металлический корпус, который будет играть роль печи;
- Пластина Пельтье (отдельно приобретается);
- Регулятор напряжения с установленным USB-выходом;
- Теплообменник или просто вентилятор для обеспечения охлаждения (можно взять компьютерный кулер).
Изготовление электростанции — очень простое:
- Изготавливаем печь. Берем металлический короб (к примеру, корпус от компьютера), разворачиваем так, чтобы печь не имела дна. В стенках внизу проделываем отверстия для подачи воздуха. Вверху можно установить решетку, на которую можно установить чайник и т. д.
- На заднюю стенку монтируем пластину;
- Сверху на пластину монтируем кулер;
- К выводам от пластины подключаем регулятор напряжения, от которого и запитываем кулер, а также делаем выводы для подключения потребителей.
ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: GSM сигнализация – охрана дома, дачи, гаража под вашим контролем
Работает все просто: разжигаем дрова, по мере нагрева пластины на ее выводах начнется генерация электроэнергии, которая будет подаваться на регулятор напряжения. От него же начнет и работать кулер, обеспечивая охлаждение пластины.
Остается только подключить потребители и следить за процессом горения в печке (подкидывать своевременно дрова).
На основе газогенератора.
Второй способ сделать электростанцию – это изготовить газогенератор. Такое устройство значительно сложнее в изготовлении, но и выход электроэнергии – значительно больше.
Для его изготовления потребуется:
- Цилиндрическая емкость (к примеру, разобранный газовый баллон). Она будет играть роль печки, поэтому следует предусмотреть люки для загрузки топлива и очистки твердых продуктов горения, а также подвод воздуха (потребуется вентилятор для принудительной подачи, чтобы обеспечить более лучший процесс горения) и вывод для газа;
- Радиатор охлаждения (может быть изготовлен в виде змеевика), в котором газ будет охлаждаться;
- Емкость для создания фильтра типа «Циклон»;
- Емкость для создания фильтра тонкой очистки газа;
- Бензиновая генераторная установка (но можно просто взять любой бензиновый мотор, а также обычный асинхронный электродвигатель 220 В).
После этого все необходимо соединить в единую конструкцию. От котла газ должен поступать на радиатор охлаждения, а после на «Циклон» и фильтр тонкой очистки. И только после этого полученный газ подается на двигатель.
Это указана принципиальная схема изготовления газогенератора. Исполнение же может быть самым разным.
К примеру, возможна установка механизма принудительной подачи твердого топлива из бункера, который, кстати, тоже будет запитываться от генератора, а также всевозможных контролирующих устройств.
Создавая электростанцию на основе эффекта Пельтье, особых проблем не возникнет, поскольку схема простая. Единственное, следует принимать некоторые меры безопасности, поскольку огонь в такой печке практически открытый.
А вот создавая газогенератор, следует учитывать множество нюансов, среди них — обеспечение герметичности на всех соединениях системы, по которой проходит газ.
Чтобы двигатель внутреннего сгорания нормально работал, следует побеспокоиться о качественной очистке газа (наличие примесей в нем недопустимо).
Газогенератор – конструкция громоздкая, поэтому для него необходимо правильно подобрать место, а также обеспечить нормальную вентиляцию, если он будет установлен в помещении.
Поскольку такие электростанции не новь, и любителями они изготавливаются уже сравнительно давно, то и отзывов о них накопилось немало.
В основном, все они положительные. Даже у самодельной печи с элементом Пельтье отмечается, что она полностью справляется с поставленной задачей. А что касается газогенераторов, то здесь наглядным примером может выступить установка таких устройств даже на современных авто, что говорит об их эффективности.
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.
Изготовление электрогенератора на дровах своими руками
Основа прибора – элемент Пельтье. Его можно специально купить или извлечь из компьютера (он находится между процессором и радиатором).
Кроме него, для работы агрегата понадобится:
- стабилизатор напряжения, он же модуль с USB выходом;
- металл для корпуса (можно использовать корпус от старого блока питания);
- радиатор охлаждения и кулер;
- термопаста;
- инструмент – заклёпочник, ножницы по металлу, дрель;
- паяльник;
- клёпки.
Для начала изготавливается корпус щепочницы (на которой можно с помощью мелкого хвороста вскипятить в кастрюльке воду).
Это квадратная банка без дна, снизу имеет отверстия для воздуха, сверху подставка для емкости (хотя это не обязательно, генератор будет работать и без воды).
На корпус сбоку крепится элемент Пельтье, а к его холодной стороне, через термопасту – радиатор охлаждения. Важно, чтобы контакт между деталями был как можно плотнее. Получается основа печи-генератора.
Радиатор должен как можно лучше охлаждать систему, поскольку наибольшая эффективность достигается при большой разнице температур. Зимой проблем не будет, поскольку аппарат можно поставить в снег. Но в тёплое время года радиатор будет постепенно нагреваться, поэтому для его охлаждения устанавливается кулер.
Дальше электрическая часть. Хорошо если удалось найти стабилизатор напряжения в одном корпусе с USB гнездом – это будет удобно.
Стабилизатор нужен для того чтобы на выходе всегда было заданное напряжение, независимо от того, сколько выдает генерирующий элемент.
Можно приобрести готовый с диодным индикатором, который загорается, когда напряжение достигает заданной величины.
Спаивается стабилизатор и Пельтье, согласно полюсам. Стабилизатор тщательно изолируется, чтобы не попадала никакая влага.
Конструкция готова, можно проводить испытания.
Изготовление газогенератора своими руками
Можно составить схему газогенератора самостоятельно, изучив принцип его работы, либо использовать в качестве основы чертеж готового котла и собрать его аналог. Умельцы самостоятельно собирают даже газогенераторы, предназначенные для выработки электроэнергии на дровах.
Для изготовления газогенератора на дровах для мотоцикла своими руками потребуются:
- 100-литровая металлическая бочка;
- толстостенная труба диаметром 160 мм;
- фильтры для тонкой и грубой очистки;
- чайник из нержавейки;
- диск от косилки;
- шестигранник;
- низкотемпературная батарея;
- труба со сгоном;
- огнетушитель;
- металлический бидон;
- ресивер.
Схема газогенераторной установки для изготовления своими руками
В трубе просверливаются отверстия для установки фурм. В диске от роторной косилки изготавливается отверстие под диаметр трубы. Диск и труба свариваются между собой. Сверху приваривают бидон, а также патрубки для подачи воздуха и отвода газа.
Огнетушитель нужен для изготовления очистителя центробежного типа. К нему приваривают два патрубка – сверху и сбоку, а сам огнетушитель – к бочке, у которой отсутствует крышка и дно. В бочке, в нижней части, вырезается отверстие для сбора золы и закрывается резьбовой пробкой.
Сварная конструкция из трубы и бидона устанавливается в бочку. Предварительно к диску приваривают опоры и на цепях, снизу, подвешивают зольник, изготовленный из чайника. На бидон устанавливают крышку от бочки с предварительно вырезанным в ней отверстием.
Из низкотемпературной батареи сооружают охладитель и соединяют его с готовой конструкцией с помощью фланцев. Обязательно делают отверстие для слива конденсата.
Фильтр изготавливают из двух металлических ведер из-под краски. Их ставят друг на друга и сваривают. В дне проделывают отверстия. Верхнее наполняют минеральной ватой, а нижнее – керамзитом.
Вентилятор для розжига можно сделать из печки трактора. Его устанавливают в передней зоне мотоциклетной коляски с подрамником и подключают к системе с помощью полимерных труб. В качестве регуляторов поступления газа монтируют два шаровых крана: один – к вентилятору розжига, другой – к смесителю. Смеситель располагают перед карбюратором и подключают к распределителю. Под карбюратором сооружают коллектор из стальных труб.
Бункер для твердого топлива закрепляют внутри корпуса или отводят для этой цели часть корпуса газгена, отделив ее с помощью металлических листов.
К нижней части бочки стоит приварить ножки, которые будут обеспечивать устойчивость конструкции.
Необходимо тщательно герметизировать газген, собранный своими руками, потому что отсутствие неконтролируемого доступа кислорода – главное условие правильной работы устройства.
Термогенераторная печь — обогрев, горячая вода и электричество из дров
Всем привет, предлагаю к рассмотрению интересную конструкцию дровяной печи, которую вы сможете сделать своими руками. Особенность конструкции в том, что печь способна генерировать электроток для зарядки мобильного телефона и прочих девайсов, за это отвечают элементы Пельтье.
В качестве теплоносителя в печи выступает вода, хотя ее легко можно заменить маслом или другой жидкостью. Это значит, что к такой печи можно подключить батареи и отапливать помещение, как пример. Еще с помощью такой печи можно легко и просто получать горячую воду. Максимальная мощность, которую выдают элементы Пельтье, составляет 10 Ватт, а максимальное напряжение получается в районе 15 В. Если вам нужна более высокая мощность и напряжение, элементов Пельтье можно установить и побольше. Рассмотрим более подробно, как работает такая печь и как ее сделать.
Материалы и инструменты, которые использовал автор:
Список материалов:
— готовый корпус для печи (или листовая сталь, уголок и другие материалы); — стальные трубы; — дымовая труба; — автомобильный радиатор (от Волги или другой, объем желательно побольше); — элементы Пельтье (у автора 14 штук); — термопаста; — листовой алюминий: — фум-лента; — квадратные стальные трубы (для теплообменников); — водопроводный шланг; — гидравлический клапан (для сброса лишнего давления); — тройники для водопровода; — аккумулятор, электроника для контроля напряжения (и подобное по желанию).
Список инструментов:
— болгарка; — сварочный аппарат; — токарный станок; — дрель; — гаченные ключи.
Процесс изготовления печи:
Шаг первый. Изготовление корпуса печи
Корпус печи изготовлен из металла, автор использовал для таких целей старую емкость. Можно сделать подобную печь из листовой стали, старых газовых баллонов и так далее, вы можете просто модернизировать уже имеющуюся у вас буржуйку.
Устанавливаем дверку, а также дымовую трубу. В дымовой трубе обязательно делаем задвижку, а дверку печи делаем так, чтобы она закрывалась герметично. Это нужно для того, чтобы быстро затушить печь в случае необходимости. Если элементы Пельтье перегреются, они могут выйти из строя.
По размерам печь у автора небольшая, но чтобы получать больше тепла, можно сделать печь и побольше.
Шаг второй. Изготовление теплообменников
Далее нам нужно изготовить три теплообменника, один из них будет горячим, а два других холодными. Между теплообменниками и будут находиться наши элементы Пельтье. Для изготовления таких деталей нам понадобятся квадратные трубы подходящего сечения, по размерам элементов Пельтье. К трубам привариваем трубы, одна будет входящей, а одна исходящей. Торцы труб хорошо завариваем, сварные швы должны выдерживать давление как минимум 2 бара.
Шаг третий. Нагревательный контур
Внутри печи установлен нагревательный контур, в нем будет циркулировать наша вода, нагреваясь от углей и пламени. Для изготовления этого контура понадобятся стальные трубы, свариваем из них конструкцию, как у автора, все должно быть герметично и должно выдерживать высокое давление. Конечно, конструкция контура может быть и другой, чем больше будет нагреваемая площадь, тем эффективнее печь будет прогревать воду.
Шаг четвертый. Сборка печи
Все почти готово, можно собирать печь. Устанавливаем дверку, а внутрь печи монтируем нагревательный контур. Нагревательный контур привариваем к корпусу печи, чтобы он не шевелился. К печи также привариваем ножки, автор сделал их из круглых труб, заварив торцы листовой сталью.
Шаг пятый. Собираем «бутерброд»
Под этим понятием подразумевается установка элементов Пельтье на печь. Всего автор использовал для своих целей 14 элементов Пельтье, для их установки понадобится листовой алюминий и термопаста. Для начала определяем, какая сторона у элемента горячая, а какая холодная, проверяем это, путем подключения элемента к аккумулятору. Ну а далее устанавливаем элементы на листовой алюминий, используя термопасту. У вас должно получиться два блока по 7 штук. Устанавливаем эти блоки между теплообменниками, горячий у нас находится в центре, а два холодных по бокам. Теплообменники стягиваются стальными хомутами, чтобы надежно прижать элементы к теплообменникам.
Элементы Пельтье подключаем последовательно или параллельно, в зависимости от тока и напряжение, которое вы хотите получить.
Шаг шестой. Окончательная сборка и тестирование
Устанавливаем печь в нужном месте, и подключаем к ней радиатор, он будет отвечать за охлаждение холодных теплообменников. Радиатор лучше брать побольше, хорошо подойдет от волги или грузового автомобиля. Вода через радиатор будет циркулировать естественным образом при нагревании ее в теплообменнике. Заливаем в радиатор воду.
Если систему оснастить хорошими аккумуляторами и умной электроникой, от протопки печи можно запасать довольно неплохие резервы электроэнергии. Удачи и творческих вдохновений, если надумаете повторить нечто подобное! Не забывайте делиться своими самоделками с нами!
Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Критерии выбора
Ввиду того, что дровяной автономный электрогенератор существует в нескольких исполнениях, выбор пользователя упрощается. Так как для дома подходит лишь печь-генератор, то других вариантов нет. А крупногабаритные электростанции на дровах используются для электроснабжения промышленных или гражданских объектов, так как их мощность варьируется в пределах 100-200 кВт.
При выборе следует учесть, объект какой площади будет обслуживаться, а также на какую мощность следует рассчитывать. Чтобы определиться с величиной расхода топлива, нужно спланировать, с какой степенью эффективности и как часто будет использоваться устройство, исходя из этого, подбирается и объем загрузочного контейнера для дров.
Существующие модели
Полнофункциональное высокопроизводительное оборудование типа электростанции BioKIBOR стоит довольно дорого. Если для объекта был выбран генератор на дровах, то купить его можно в пределах суммы 2 000 000 руб. По конструкции это модульная установка с автоматической подачей топлива. Чтобы обеспечить оборудование мощностью 100 кВт дровами на одни сутки, потребуется 5 т (или 200 кг на час работы). Указанное количество топлива требуется для полноценной работы станции.
Смотрим видео о модели печь-генератор на дровах Индигирка:
Такое устройство, как печь-генератор на дровах (Индигирка марки Термофор) обойдется пользователю примерно в 30 000 руб. При покупке учитывается вместительность камеры сгорания (41 л), причем максимальная загрузка – 30 л. Для отвода продуктов горения предусмотрен дымоход, диаметр которого 80 мм, а высота – 3 м. Выходное напряжение составляет 12 В, а мощность – 60 Вт.
Общие рекомендации
Генератор на дровах для зарядки телефона
Для поддержания высокой температуры необходимо следить за тем, достаточно ли топлива в камере сгорания. Если в случае с автоматизированной электростанцией этого делать не придется, то печь-генератор не имеет функции автономной подачи топлива.
Такое устройство должно обязательно эксплуатироваться с отводящим продукты горения дымоходом, в особенности, если эксплуатация ведется в помещении.
В качестве альтернативы дорогостоящему оборудованию можно сделать электрогенератор резервный на дровах своими руками. Но и такая конструкция подразумевает использование элемента Пельтье. Без этого проблематично организовать преобразование температуры в электричество. По оценкам пользователей компактная печь-генератор вполне оправдывает себя, особенно в условиях нынешнего снижения цены на такой агрегат и доступности твердого топлива.
Таким образом, эксплуатация бытового электрогенератора малой мощности является альтернативой производительным бензиновым и дизельным устройствам. Но перед покупкой следует продумать такой момент, как необходимость приобретения инвертора для преобразования выходного напряжения величиной 12 В в 220 В. Без этого невозможно будет подключить большинство современных приборов
Генератор электричества на дровах зис-21
В атомный век приходится как-то крутиться, чтобы не сидеть вечерами без света. Энергии как и денег, в окружающем мире очень много, надо просто придумать механизм честного отъема всего этого или взять готовую технологию.
Изобретатели создали устройство, которое можно установить на автомобиль и ездить на газе, заправляя генератор дровами. Если поставить этот механизм на землю, то он легко будет вырабатывать электричество. Собранный таким образом генератор вырабатывает более 50 квт электроэнергии.
В емкости на 50 литров помещается заправка на 20 кг дров (и мешок мелко порубленных чурок 6 на 6 см). Вес такого газогенератора 60 кг. Если использовать 90 литровый бак, спрятав его в багажник, его заправки достаточно для пробега 120 км.
Еще на ту же тему
Пилотный заезд
Паровой двигатель- генератор на 16 KW на дровах
Паровой двигатель- привод для электрогенератора. Питается от малого котла высокого давления (до 60 бар) на твердом топливе. Малая электростанция на 16 KW на дровах и на угле. Паровой двигатель с котлом на твердом топливе позволяет получить автономное электроснабжение практически в любых условиях. Малая – альтернативная электро- энергетика в действии. Топливом для котла такой малой энергоустановки может служить любое твердое топливо- дрова. уголь, торф, любые горючие отходы и пр. Т.е. паровая машина всеядна и может извлекать электроэнергию из любого горючего материала – вплоть до соломы и кизяка.
Кроме электричества будет давать еще много горячей воды для отопления.
izobreteniya.net
Какие дрова нужны для генератора
Здесь подойдут любые стандартные варианты для обычных печей. Это могут быть щепка, ветки, дрова и даже древесные отходы. Главное дрова должны быть подходящего размера.
Упростить процесс колки дров до нужного размера поможет необычный инструмент для колки дров — стандартный дровокол «kolundrov». Такой дровокол является безопасным, потому что пораниться дровоколом просто невозможно. Колун подходит для применения практически всем, кто хочет попрактиковаться в колке дров, включая пожилых людей и женщин.
Принцип работы предельно прост. Достаточно поместить полено в кольцо колуна и ударить сверху кувалдой или чем-то тяжелым. В отличие от топора, сила удара сосредотачивается в одном месте, что неизбежно приводит к расколу даже сырых и сучковатых поленьев. Обогреть дом больше не проблема, так как с колкой дров хорошим дровоколом «kolundrov» справится даже пенсионер.
Также генераторы на дровах стали обычной экипировкой современных рыбаков и охотников, дачников и любителей походов. Ведь полностью отказываться от цивилизации в лесу не очень удобно.
Подбор и покупка колуна для дров к любому типу генератора значительно упростит процесс заготовки необходимого топлива и будет занимать значительно меньшее количество времени.
Схема силовой установки и инструкция создания
Если желание создать газовый генератор своими руками побеждает любые опасения, перед началом работы нужно разобрать схему установки, а также позаботится о подготовке составляющих частей. Итак, рассмотрим, как создать газогенератор горизонтального и вертикального типа. Принципиального отличия в конструкциях нет, однако, способ генерирования газа все же имеет свои особенности.
Газген 100 кВт., изготовленный самостоятельно
Вертикальный газогенератор
Схема силовой установки показана на картинке. Вертикальным называется, потому что в процессе горения выделяемый газ поднимается вертикально вверх, откуда происходит его забор по трубе к фильтрам и радиатору. Как видим, собрать конструкцию несложно.
Для этого потребуется:
- Металлическая бочка – будет служить топкой для сжигания топлива (кокса, угля или древесины), а также совмещать другие элементы:
- топка – располагается в самом верху, служит для процесса сгорания топлива, имеет герметичную крышку;
- колосниковая решетка – располагается внизу, куда выпадают отходы от переработанного топлива – зола и пепел;
- воздухораспределитель – находится вне корпуса, подает кислород, усиливающий горение;
- патрубок – служит газоотводом и распределителем его в очистительный отсек (фильтр).
- Радиатор – охладит полученный в результате пиролиза газ.
- Два фильтра – один потребуется для очистки подаваемого кислорода в топку (именно кислород позволяет увеличить температуру горения до 1000 °С), другой же фильтрует непосредственно получаемый газ, очищая его от смол, примесей и продуктов распада.
- Вентилятор – можно обойтись и без него, однако его цель – охлаждение конструктивных деталей, нагреваемых во время процесса горения топлива.
- Трубы – необходимы для соединения всех частей газогенератора между собой.
При работе может потребоваться сварочный аппарат, а также навыки по работе с ним. Газогенератор может работать не только на коксе и древесине, но и на навозе, что значительно удешевляет его стоимость.
Когда все нужные детали собраны, можно приступать к сборке, следуя следующей инструкции:
- Собираем корпус – берем или готовую металлическую бочку или варим ее из листового металла. На дно устанавливаем колосники, по типу обычной угольной печи. Большую часть будет занимать топка, где будет происходить процесс горения и пиролиза (разложение древесного угля на газ и смолы). Топку закрываем герметичной горловиной, отделяемой ее от корпуса. Устанавливаем воздухораспределитель за пределами корпуса так, чтобы подаваемый кислород не мог проникать обратно (понадобиться односторонний клапан).
- Устанавливаем радиатор и фильтры.
- Соединяем конструктивные части, как показывает чертеж.
- Пробуем на практике получившееся изобретение.
Устройство может использоваться как на открытой местности, так и в цокольных этажах помещений. С его помощью можно не только обеспечивать дома переменным током, но и выполнять другие работы по дому.
Если навыков по созданию подобного агрегата недостаточно, рекомендуется посмотреть видео, где более подробно рассказывается о всех особенностях и нюансах.
Сюжет «Главной Дороги» об изготовлении газгена
Горизонтальный газогенератор
Газогенератор на дровах своими руками имеет свои особенности. Отличается по способу выведения газа, который перемещается в нижней части корпуса горизонтальными потоками.
Наиболее подходящим топливом являются дрова и прессованные опилки. Устройство силовой установки немного проще: корпус с бункером горения, колосниками, воздухораспределителем и газоотводом располагаются на одной линии. Итак, для того, чтобы сделать газовый генератор горизонтального типа, необходимо подготовить:
- Корпус, в который будут помещены бункер, воздуховод и газораспределительная камера.
- Камера сгорания, оснащенная герметичной горловиной.
- Фильтры, где будут оседать продукты сгорания топлива, давая на выходе чистый газ.
Принцип сборки идентичен вертикальному газогенератору, поэтому если возникнут сложности, рекомендуется воспользоваться подсказками видео ресурсов, где подробно рассказывается о каждом шаге создания агрегата.
На видео показано изготовление газогенератора своими руками
Способ №2
При создании газогенератора для автомобиля основной упор делается не только на надежности и эффективности устройства, но и на его компактности.
За рубежом фильтр охлаждения, циклон и корпусная часть делаются из нержавейки, что позволяет использовать металл, имеющий вдвое меньшую толщину.
Естественно, такая конструкция получается много легче. В наших условиях для удешевления конструкции применяются старые пропанные баллоны или огнетушители.
Для изготовления наружной емкости часто используются баллоны для сжиженного пропана.
Изготовление внутренней части производится из ресивера грузовика, к примеру, КАМАЗа или ЗИЛа.
ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Беспилотные автомобили Google
Особое внимание должно быть уделено колосниковой решетке — ее делают из тонкого металла, а патрубки — из обычных труб (главное — подобрать правильный диаметр).
Для изготовления крышки с крепежными элементами используется верхняя часть баллона. В крайнем случае, деталь можно выполнить из листовой стали.
Крышка уплотняется с помощью специального шнура, обработанного графитной пропиткой и выполненного из термостойкого асбеста.
Для изготовления грубого фильтра можно использовать старый огнетушитель или поступить еще проще — взять кусок трубы.
В нижней части должна быть сделана насадка в виде конуса, необходимая для отгрузки золы.
На верхней части торец должен плотно закрываться крышкой (как правило, она приваривается).
В саму крышку монтируется выходной патрубок, а с боковой части — еще один штуцер для подачи продуктов горения.
Выделяемые газогенератором газы имеют большую температуру, поэтому они требуют качественного охлаждения.
Этому есть две причины:
- во-первых, раскаленные до большой температуры газы, отличаются минимальной плотностью, что делает процесс его сжигания в цилиндрах ДВС практически нереальным;
- во-вторых, есть риск возникновения самопроизвольной вспышки в случае контакта газа с раскаленными элементами двигателя.
В процессе розжига важно обеспечить нормальное перемещение газа по тракту — эту работу берет на себя вентилятор.
Уже после пуска мотора рабочий состав перемещается за счет разрежения, поэтому в вентиляторе нет необходимости.
В качестве охладителя можно использовать стандартные радиаторы отопления. Главное — правильно их расположить и обеспечить максимальный контакт с воздушными массами.
В ряде случаев допускается монтаж биметаллических радиаторов.
Газовое топливо перед подачей в мотор должно очищаться — это обеспечивается с помощью специальных фильтров.
Нельзя забывать о еще одном важном элементе — смесителе. С его помощью происходит регулирование объема подаваемой газовоздушной смеси. Настройка производится с помощью заслонки.
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.
Подключение и запуск ДВС
Поскольку теплотворная способность генерируемого из дров топлива гораздо ниже, чем у бензина, то для нормальной работы мотора соотношение воздух/горючее нужно изменить. Для этого придется смастерить смеситель и поставить его на впускном тракте. Простейший вид смесителя – воздушная заслонка, управляемая тягой из салона.
Завести холодный мотор на дровах – та еще задачка. Поэтому не стоит полностью отказываться от бензина, а подавать его только во время запуска, а потом переходить на горючее, вырабатываемое газгеном. Чтобы реализовать переключение на разные виды топлива, изготовьте смеситель по схеме, предложенной в книге И. С. Мезина «Транспортные газогенераторы»:
Примечание. В этой же книге вы найдете массу полезной информации касательно получения газообразного топлива из различных видов древесины и угля.
Теперь про особенности пуска и работы ДВС на древесине и угле:
- размер дров, загружаемых в бункер, не должен превышать 6 см;
- сырую древесину применять нельзя, поскольку вся выделяемая теплота уйдет на испарение воды и процесс пиролиза будет крайне вялым;
- розжиг производится через специальное отверстие с обратным клапаном при включенном вентиляторе не позже чем за 20 минут до поездки;
- мощность мотора снижается примерно на 50% по сравнению с ездой на бензине;
- из предыдущего пункта вытекает, что ресурс работы двигателя на самодельном горючем тоже уменьшается.
Примечательно, что после кратковременных стоянок машина спокойно заводится от газгена, без перехода на бензин. После длительного простоя потребуется 5—10 минут на повторный розжиг установки. Как происходит запуск двигателя авто от самодельного газогенератора на дровах, смотрите в следующем видеоматериале:
Советы по эксплуатации
Газогенератор лучше устанавливать в специальном утепленном помещении
Газогенераторы, а также котлы отопления, работающие по принципу газогенератора, устанавливаются внутри жилых домов, в специально отведенных для этого помещениях – подвалах и цокольных этажах. Кроме того, их можно разместить на улице. Место выбирается в зависимости от типа котла и особенностей его устройства. Пиролизные котлы чаще устанавливают внутри дома, поскольку при их обслуживании не образуется много мусора. К тому же топливо довольно лёгкое и с его перемещением особых проблем не возникает.
Газогенераторы, работающие на дровах, угле и особенно предназначенные для сжигания длинных поленьев, лучше установить вне дома: будет проще очищать прибор от золы и загружать дрова. К тому же газген, установленный на улице, более пожаробезопасен.
Если котел размещается вне дома, необходимо выполнить насыпную теплоизоляцию, чтобы температура окружающей среды никак не влияла на работу газогенератора. Систему управления рекомендуется защитить кожухом с крышкой, чтобы внутрь не попадали осадки. Если газогенератор используется в качестве котла отопления, трубы, отводящие газ, прокладываются в земле, чтобы избежать значительно остывания газовой смеси.
Дымоход рекомендуется соединять в последовательности, обратной направлению движения дыма, тогда на нём будет скапливаться меньше частиц гари и смол.
Пространство вокруг котла должно оставаться свободным, потому что он сильно нагревается.
Как сделать кирпичную печь своими руками
Насколько реально построить кирпичную печь своими руками? Это сложно, но возможно. Произведение искусства у вас вряд ли получится: все украшения, выступы и излишества требуют практики и умения, а откуда им взяться у новичков. Так что для начала выбирайте проект наиболее простой. И еще совет: если задумали класть печь для дома, лучше сначала попрактикуйтесь на даче, в селе и т.д. Один раз пропустив печь через руки, вы поймете что и к чему, второй раз будете действовать более осознанно и в результате сделаете меньше ошибок. Ну, а теперь по порядку, что делать и зачем.
Определяетесь с типом печи: канальная или колпаковая. Находите подходящий проект. В идеале, он подходит вам без переделок. Если нет, подстраиваете под свои нужды, по возможности консультируетесь у специалиста. Прорисовываете каждый ряд порядовки.
Порядовка печи — изображение каждого ряда кладки
Далее пошли хозяйственные хлопоты: считаете количество кирпича, добавляете запас на бой и отбраковку (10% от нужного количества). Ищите кирпич, отвечающий вашим запросам. Для наружной кладки используют керамический полнотелый не ниже М150, для топки часто (но не всегда) требуется шамотный кирпич. Тут есть два варианта Ш-5 и ШБ-8. Другие марки почти не используются.
Находите глину для раствора и смеси для кладки шамота (класть все на шамотные растворы нельзя, они рассчитаны на другие температуры). Закупаете печное литье нужных форматов и назначения. Понадобятся еще теплоизоляционные материалы: в последнее время часто топка отделяется от наружной кладки слоем картона из минеральной ваты. Нужно это вам или нет, решайте сами. Но для нормального встраивания печного литья в кладку его нужно оборачивать теплоизолятором, так что некоторое количество базальтовой ваты вам понадобиться (температура использования 1200оС и выше). О том, как приготовить глиняно-песчаный раствор можно прочитать тут.
Собственно, начало возведения печи начинается с устройства фундамента. Если вы планировали ее в доме/на даче заранее, вы должны были делать фундамент вместе с фундаментом дома. Если же нет, придется делать несвязный фундамент, которые по габаритам на 30 см больше размеров выбранной печи.
Строительство печи начинается с фундамента
После того, как он отстоится, накрываете двумя слоями влагоизолятора (рубероид в самом простом варианте) и начинаете возведение печи. Далее все согласно порядовке, которая у вас имеется. И еще: если вы надеялись сложить печь за несколько дней, вас нужно огорчить. Дело это длительное, на которое уходит несколько недель. И это у опытных людей. А новички отопительные печи из кирпича своими руками складывают 3-7 недель в зависимости от размеров.
И еще один совет. Перед тем, как начинать класть на раствор, сложите все «на сухую». Просто вооружившись порядовкой, кладите кирпичи один на другой. Так вы будете иметь четкое представление, что и зачем следует, как и где нужно подрезать кирпичи (без этого не обойтись). Но резать начинайте только тогда, когда уже кладете на раствор. Во время кладки на раствор обязательно проверяйте каждый ряд на вертикальность и горизонтальность, следите за углами и исправляйте малейшие расхождения.
Печь кладут на глиняный раствор, проверяя каждый ряд на горизонтальность, а стены на вертикальность, отслеживая углы
После того, как печь сложена ее нужно обязательно просушить. Даже если вы не собираетесь ее в ближайшее время топить ее регулярно. Вы не только убедитесь в работоспособности своего детища, но и сделаете ее монолитом: при воздействии высоких температур глина сплавляется с кирпичом. Если же она будет высыхать в обычном режиме, то еще неизвестно, как поведет себя потом.
Вот основные этапы, которые помогут сложить печь своими руками. Сложно? Да! Но есть другие варианты печей, которые, возможно, вам понравятся и которые делать гораздо легче. Например, маленькая ракетная отопительная печь, использующая принцип пиролиза, но не требующая супер-сложной топки и больших затрат.
Основы обработки и кладки кирпича можно увидеть в этом видео. Процесс кладки колпаковой печи заснят на этом видео. Ролик длинный, но зато можно увидеть много тонкостей и особенностей .
