Как создать древесный газогенератор своими руками: самоделки из дров и опилок

На протяжении тысячелетий человечество освоила извлечение нефти и газа, разработала электрическую энергию, а также начала использовать ветер и солнечную энергию, однако до сих пор продолжает сжигать древесину. Дрова, опилки, старые конструкции из дерева и отходы деревообрабатывающей промышленности могут быть применены, если соорудить дровяной газогенератор самостоятельно.

Многочисленные умельцы эффективно используют подобные устройства как для получения энергии в доме, так и для автомобилей. Если эта тема вас заинтересовала или вы задумались о создании собственного генератора, мы предоставим вам информацию о том, как осуществить это на практике.

В данной статье мы обсудим принцип работы древесного газогенератора, его преимущества и недостатки, а также процесс самостоятельного создания такого устройства.

Как работают дровяные газогенераторы

При быстром сжигании дров на открытом воздухе получается в основном лишь некоторое количество тепловой энергии. В то же время поведение древесины абсолютно иное при пиролизном сгорании, когда горение происходит с крайне ограниченным доступом кислорода.

В таком варианте наблюдается не столько горение, сколько тление древесины, и основным продуктом этого процесса является горючий газ, а не тепло.

Газогенераторы когда-то активно использовались для обеспечения автомобилей топливом. И в наши дни можно время от времени встретить машины, которые работают на сжигаемом ими газе:

Газогенераторы представляют собой устройства, позволяющие получать топливо для автомобилей из твердого топлива. Их применение было популярно в 30-40-х годах, когда наблюдался дефицит традиционных источников энергии.

Для получения газообразного топлива используются не только дрова, но также все виды угля, солома, пеллеты и почти бесплатные отходы деревообработки.

Компактные газовые агрегаты без проблем помещаются в багажнике легкового автомобиля, а генераторы, полностью удовлетворяющие потребности грузовых автомобилей, чаще размещаются на прицепах.

При медленном сжигании древесины выделяется смесь, состоящая из следующих компонентов:

• метан (СН₄);
• водород (Н₂);
• угарный газ (СО);
• различные предельные углеводы;
• углекислый газ (СО₂);
• кислород (О₂);
• азот (N);
• водяной пар.

Лишь часть этих компонентов является горючими газами, а остальные — примеси или негорючие составляющие, от которых желательно избавиться. Поэтому необходимо не только сжигать древесину в специализированном устройстве, но также очищать полученный газ и охлаждать его.

В промышленности этот процесс включает несколько этапов:

1. Сжигание твердого топлива с минимальным содержанием кислорода (около 35% от нормы).
2. Первичная грубая очистка, заключающаяся в отделении летучих частиц в циклонном фильтре.
3. Вторичная грубая очистка, при которой gas очищается с использованием водяного фильтра, в том числе с применением скрубберов.

Самодельные устройства для домашнего использования имеют более простую конструкцию и занимают меньше места, хотя принцип их работы схож. Перед завершением сборки стоит все детально обдумать и составить проект.

Схема, представленная ниже, демонстрирует устройство дровяного газогенератора: дрова загружаются сверху, попадают в камеру сгорания, где нагнетается ограниченное количество воздуха, и происходит процесс медленного сгорания топлива с выделением горючего газа.

В интернете можно найти множество советов по созданию самодельного газогенератора. Некоторые из них сопровождаются вполне осуществимыми чертежами.

Умельцы, которые уже пробовали реализовать этот интересный проект, отмечают, что на его выполнение уйдет немало времени и усилий. Возможно, потребуется несколько переделок и экспериментов для достижения приемлемых результатов.

Представленная схема, на которой показан принцип работы промышленного газогенератора, дает общее представление об элементах домашнего устройства.

Плюсы и минусы данной системы

Газогенераторы просты в эксплуатации. Если устройство изготовлено качественно, соблюдены все меры безопасности, топливо можно загружать довольно редко. Например, в камеру можно помещать дрова один раз в день, а древесный уголь требует загрузки всего лишь один раз в неделю.

Промышленные модели бытовых древесных газогенераторов отличаются высоким уровнем удобства и безопасности, однако их цена, как правило, бывает достаточно высокой.

Это в большей степени касается изделий промышленного производства. Безусловно, работу самодельного газогенератора нужно тщательно контролировать. Температура выходящего газа может быть очень высокой, что значительно увеличивает риск возникновения пожара.

Древесина является доступным ресурсом. В загрузочную камеру можно помещать дрова, щепу, прессованные опилки, любые отходы деревообработки, а также материалы, содержащие целлюлозу. Отлично подходят для сжигания сухой и легкий древесный уголь. Если размеры бункера позволяют, можно загружать дрова целиком без предварительного раскалывания.

Для сжигания в газогенераторе подходят практически все целлюлозосодержащие материалы, однако следует учитывать уровень их влажности для повышения эффективности работы устройства.

Получаемый в процессе сгорания горючий газ может использоваться для множества задач: обогрева помещений, работы двигателей автомобилей, даже для генерации электроэнергии. Но стоит помнить и о недостатках этого полезного устройства.

Прежде всего, надежные, безопасные и удобные промышленные газогенераторы стоят немалых денег. Не каждый владелец дома или дачи может себе такое позволить. Однако создание самодельного устройства из подручных материалов также может потребовать значительных затрат.

Не всегда возможно использовать любые подручные материалы. Все компоненты должны быть прочными и стойкими к высоким температурам. Потребуется сварочный аппарат и опыт работы с ним, а также металлы потребуется резать и варить.

Топливо для древесного газогенератора должно иметь соответствующий размер и форму, чтобы свободно перемещаться вниз по бункеру к камере сгорания.

При расчете затрат на создание самодельного газогенератора на основе опилок необходимо учесть и другие расходные материалы. Для создания колосника потребуется чугун, а для крышки может понадобиться специальная рессора.

Также потребуются жаропрочные прокладки для люков и соединительных элементов устройства и т. д. Перед началом изготовления газогенератора стоит все хорошо проверить и просчитать.

Дополнительные расходы на газогенератор включают электроэнергию, необходимую для принудительной подачи воздуха в камеру сгорания. Если по какой-то причине электричество будет отключено, устройство перестанет работать.

Такое положение дел нежелательно, так как понижение температуры горения может привести к загрязнению устройства смолами. Как следствие, потребуется остановить его, очистить, а затем вновь запустить.

Хотя может показаться, что в газогенератор можно засыпать любую топливо, важно помнить, что оно должно постепенно опускаться вниз по бункеру в процессе сгорания. Поэтому дрова для генератора нужно заранее подготовить, разрубив их на более-менее равные части.

Процесс создания устройства своими руками

Сначала нужно определить, для каких целей вы хотите изготовить газогенератор: для дома или для автомобиля. Для последнего предпочтение отдается легким и компактным конструкциям. Лучшим вариантом для автомобильного газогенератора будет нержавеющая сталь: она дорога, но легка и прочна. Для домашних устройств подходят более крупные конструкции, созданные из доступных материалов, которые проще найти и обойтись по цене.

Рассмотрим пример сборки газогенератора для мотоцикла:

В генераторах, работающих по обращенной схеме, активная часть находится внизу. Примерно посередине устройства подается воздух для сгорания.

Горение твердого топлива происходит на уровне подачи воздуха в агрегат. Полученный газ отбирается ниже уровня поступления воздуха.

Газогенератор устанавливается на модифицированную коляску, при этом управление мотоциклом дорабатывается с добавлением рычага для подачи газа.

Для подачи газообразного горючего в бензиновый двигатель необходимо его охладить, очистить и смешать с воздухом в необходимых пропорциях. Для этого агрегат должен быть оборудован вентилятором, циклом, фильтром, смесителем и охладителем.

Чтобы создать газогенератор, вам понадобятся некоторые материалы: стальная бочка объемом 100 литров, кусок трубы, старый бидон, огнетушитель, чайник из нержавеющей стали, ресивер, шестигранник, труба с заглушкой, диск от роторной косилки и низкотемпературная батарея.

Необходимая труба должна иметь толстые стенки и приблизительно 160 мм в диаметре. В ней делаем отверстия для установки форсунок, через которые будет поступать воздух.

По размеру трубы вырезаем отверстие в диске, после чего сваркой соединяем верхний край трубы с диском.

Сверху на диск монтируем бидон и также соединяем все элементы с помощью сварки. Привариваем к конструкции трубки для подачи воздуха и отвода газа.

С помощью старого огнетушителя создаем очиститель центробежного типа — циклон, который прикрепляем к бочке без дна и крышки.

В нижней части металлической бочки вырезаем отверстие для снятия золы, образующейся в процессе работы генератора.

Установка оборудования осуществляется в бочке, где к диску привариваются опорные ножки. Перед тем как разместить агрегат в бочке, зольник, изготовленный из старого чайника, подвешивается цепями к нижней части трубы.

На бидон сверху устанавливаем крышку от бочки с заранее вырезанным отверстием, а внизу бочки ставим резьбовую пробку.

Этапы создания газогенератора

1. Подбор необходимых материалов для сборки генератора.
2. Создание отверстий для воздухопровода в конструкции.
3. Сварка диска с отрезком трубы и установкой форсунок.
4. Монтаж бидона на диск, сваренным к трубе.
5. Создание циклона из огнетушителя.
6. Вырезание отверстия для удаления золы.
7. Размещение бидона с трубой внутри бочки.
8. Финальная сборка самодельного газогенератора.

После завершения процесса, должно остаться лишь дооснастить генератор необходимыми элементами для нормальной работы и позаботиться о его установке на мотоцикл с коляской.

Для охлаждения можно использовать старую батарею, соединяя ее фланцами и не забывая оставить отверстие для слива конденсата.

Фильтр из двух ведер от краски следует установить друг на друга, предварительно перфорировав дно. Нижняя часть заполняется керамзитом, верхняя — минеральной ватой.

Увеличиваем полезное пространство коляски, обрезая ее заднюю часть и устанавливая подрамник. В качестве вентилятора для розжига подойдёт печка от трактора, например, Беларус.

Устанавливаем вентилятор в передней части мотоциклетной коляски и подключаем его к системе. Связываем вентилятор с генератором с помощью гибких полимерных труб.

Для контроля подачи газа к вентилятору и смесителю спереди устанавливаем два шаровых крана.

Промежду карбюратором и смесителем монтируем соединительный элемент и создаем коллектор из стальных труб для подачи.

Дополнительные рекомендации

Чем ближе конструкция самодельного газогенератора к заводскому образцу, тем более эффективно будет его функционирование. Создать точную копию промышленного устройства самостоятельно сложно, да и незачем.

Легче найти готовый самодельный газогенератор у знакомых или друзей, либо воспользоваться доступной информацией из интернета.

В первую очередь, нужно изготовить ключевые составляющие газогенератора, а затем аккуратно собрать их в единое устройство. Для этого потребуются следующие компоненты:

1. Корпус.
2. Бункер для топлива.
3. Камера сгорания.
4. Горловина камеры сгорания.
5. Воздухораспределительный узел.
6. Фильтрационная система.
7. Патрубок камеры сгорания.
8. Колосниковая решетка и дверцы для доступа.

Корпус, или камера заполнения, может иметь как цилиндрическую, так и кубическую формы. Мастеру нужно решить, использовать готовую металлическую емкость или создать корпус с нуля из уголка и листового металла.

Для бункера можно также применить металл, используя листы и уголки. Иногда проще выделить участок внутри корпуса газогенератора для бункера, оградив его металлическими плитами.

На внутренние элементы лучше использовать сталь с низким содержанием углерода. Крышка корпуса должна плотно закрываться, чтобы обеспечить нужный уровень кислорода для сгорания.

Поскольку самодельный газогенератор будет довольно тяжелым, необходимо обеспечить ему надежную устойчивость, приварив к нижней части корпуса крепкие ножки. Важно также продумать крышку для загрузки топлива, чтобы ее можно было легко открывать.

Для камеры сгорания используется жаропрочная сталь, так как именно здесь происходит сжигание топлива при высоких температурах. Пустой газовый баллон подойдет как для новой, так и для бывшей в употреблении конструкции.

Если вы используете старый газовый баллон, рекомендуется перед началом сварки заполнить его водой, чтобы избежать возгорания остатков газа.

Металлическую горловину камеры сгорания необходимо изолировать жаростойкими прокладками, которые могут быть сделаны из асбеста или более современных и безопасных материалов.

Воздухораспределительный узел соединяется с конструкцией через штуцер с установленным рядом обратным клапаном, который обеспечивает контроль объема воздуха, поступающего к топливу и предотвращает утечку газа.

В внутренней части камеры сгорания необходимо сделать отверстия-фурмы для воздуха. После этого следует установить систему фильтров, чтобы очистить газ от загрязнений. Колосниковая решетка из чугуна облегчит чистку камеры сгорания.

Чистка станет проще, если колосник будет подвижным или съемным. Дверцы обеспечат доступ для загрузки топлива и для выполнения очистки, и их также нужно сделать герметичными с теплоизоляционными прокладками.

Внизу устанавливаем патрубок для газовой смеси, который будет соединен с фильтром и охладителем. Для фильтра можно использовать корпус старого огнетушителя или другую металлическую емкость.

Схема, показывающая устройство и работу циклонного фильтра, демонстрирует его способность первично очищать газ, полученный в результате работы генератора.

Циклон работает следующим образом: загрязненный горячий газ подается в верхнюю часть, где начинается его вращение. Под воздействием центробежной силы частицы загрязнений оседают в нижней части и выбрасываются через специальное отверстие, а очищенный газ выходит через вывод вверху.

В домашних условиях в качестве охладителя можно использовать обычный радиатор или соорудить змеевик, по которому горячий газ будет проходить и остывать. Возможно, есть смысл организовать водяное охлаждение.

Считается, что газогенератор способен переработать древесину с любой влажностью, даже 50%. Но на практике, чем выше влажность топлива, тем ниже эффективность работы устройства. Поэтому не стоит загружать в генератор топливо с влажностью выше 20%.

Чтобы улучшить ситуацию, можно внести небольшие изменения: от патрубка камеры сгорания провести кольцевой газопровод, поместив его в пространство между стенками корпуса и камерой загрузки.

Это даст возможность передать часть тепла к топливу и позволит снизить его влажность, а также ускорит охлаждение и повысит КПД генератора.

Полезные факты о газогенераторах

Ожидания владельцев частных домов, рассматривающих возможность покупки или самостоятельного изготовления газогенератора, порой бывают незаслуженно оптимистичными по сравнению с реальностью.

Существует мнение, что КПД газогенератора, равный примерно 95%, значительно превышает КПД стандартного газового котла, который составляет 60-70%. Эти данные в основном верны, но сравнивать их стоит с учетом контекста.

При создании самодельного газогенератора часто используются старые газовые баллоны, бидоны, различные кухонные принадлежности и другие подходящие материалы. Это дешевое устройство обладает высокой производительностью при экономичном расходе топлива, которое не отличается большой ценой.

Первый показатель характеризует эффективность генерации горючего газа, а второй — количество тепла, вырабатываемого котлом. Хотя в обоих случаях используется древесина, конечный результат процесса отличается по качеству. Если полученный газ, образующийся в результате пиролизного сгорания древесины, будет применен для отопления, такие сопоставления могут быть проведены.

Важно отметить, что хотя самодельные газогенераторы могут демонстрировать высокие показатели эффективности, они редко достигают уровня промышленных устройств. Этот аспект следует учитывать уже на этапе проектирования и при расчетах стоимости и ожидаемой эффективности устройства.

Если желание изготовить газогенератор связано в первую очередь с улучшением системы отопления дома, стоит обратить внимание на пиролизный котел, который работает по схожим принципам. Главное отличие заключается в том, что получаемый газ сразу же сжигается, а выделяемое тепло используется для подогрева теплоносителя в системе отопления.

В пиролизном котле имеется дополнительная камера сгорания, для которой необходимо организовать отдельную подачу воздуха. Если же планируется обогревать дом с помощью газогенератора, потребуется также выбрать конвектор, что увеличит затраты на модернизацию системы отопления. Важно рассмотреть, оправданы ли такие расходы.

Ключевым аспектом является правильное обслуживание газогенератора в процессе эксплуатации. Реклама утверждает, что это универсальное устройство, способное сжигать любые материалы — от опилок до свежесрубленного леса.

Однако важно помнить, что при использовании влажного сырья количество получаемого горючего газа может уменьшаться на 25% или более.

Лучшим топливом для газогенератора считается древесный уголь. При его сжигании минимальные энергетические затраты уходят на испарение лишней влаги, что позволяет добиться максимального выхода горючего газа.

По мнению экспертов, древесный уголь — оптимальный выбор для газогенератора, так как его сжигание требует наименьших затрат энергии на испарение влаги, способствуя ускорению процессов пиролиза.

Автовладельцы могут использовать газогенератор не только для отопления, но и для работы своих автомобилей. Действительно, в Европе многие автомобилисты успешно адаптировали свои машины для работы на дровах. В большинстве случаев это компактные и прочные устройства, изготовленные из тонкой нержавеющей стали.

Стоимость таких агрегатов, даже если они сделаны самостоятельно, довольно высока. В России газогенераторы для автомобилей, как правило, создаются из подручных материалов и устанавливаются на грузовые машины.

Эффективность их работы оставляет желать лучшего: часто наблюдаются проблемы с длительным розжигом и необходимостью поддерживать двигатель на высоких или средних оборотах, что приводит к его быстрому износу.

Для автомобилей лучше выбирать качественные газогенераторы, изготовленные из прочной нержавеющей стали, которые имеют небольшой вес и компактные размеры.

Интересный способ применения газогенератора в частных домах — использование горючего газа для питания домашней электростанции, что осуществляется с помощью дизельного двигателя внутреннего сгорания.

Заключение и рекомендованное видео по теме

В приведённом видео показан процесс работы самодельного газогенератора:

Здесь представлен интересный опыт создания самодельного газогенератора с акцентом на допущенные ошибки:

Это вариант компактного газогенератора, который можно установить на транспортное средство:

Собрать рабочий газогенератор своими руками не так просто. Чаще всего такие устройства разрабатываются для автомобилей, однако и для использования в доме они могут быть вполне эффективными. Умелый мастер, готовый к экспериментам, вполне способен справиться с этой задачей.

Если у вас возникли вопросы или есть советы по сборке дровяного газогенератора, пожалуйста, оставьте свои комментарии ниже.