Ako vyrobiť drevený plynový generátor vlastnými rukami: domáce výrobky na drevo a piliny

Za tisíce rokov histórie sa ľudstvo naučilo ťažiť ropu a plyn, vynašlo elektrinu, využíva energiu vetra a slnka, ale stále spaľuje v kotloch drevo. Drevo, piliny, staré drevo, odpad z drevospracujúcich podnikov – to všetko sa dá využiť, ak si vyrobíte drevený plynový generátor vlastnými rukami.

Nemálo majstrov úspešne používa toto zariadenie pre domácnosť a dokonca aj pre automobil. Ak vás táto téma zaujala, alebo máte nápad si generátor vyrobiť sami, povieme vám, ako to realizovať v praxi.

V našom materiáli sa budeme venovať princípu činnosti dreveného plynového generátora, výhodám a nevýhodám takéhoto systému, ako aj tomu, ako si takéto zariadenie sami zostaviť.

Princíp činnosti drevených plynových generátorov

Rýchle spaľovanie dreva na voľnom vzduchu poskytuje najmä určité množstvo užitočného tepla. Ale úplne inak sa drevo správa pri takzvanom pyrolýznom spaľovaní, t. j. pri horení za prítomnosti veľmi malého množstva kyslíka.

V takejto situácii nepozorujeme ani tak horenie, ako skôr tlenie dreva. Užitočným produktom tohto procesu nie je teplo, ale horľavý plyn.

Plynové generátory sa kedysi aktívne používali ako dodávatelia paliva pre autá. A v súčasnosti možno občas stretnúť autá, ktoré fungujú na nimi vyrobený plyn:

Pri pomalom horení dreva na výstupe vzniká zmes obsahujúca nasledujúce produkty:

• metán (CH₄);
• vodík (H₂);
• oxid uhoľnatý (tiež CO alebo kysličník uhoľnatý);
• rôzne nasýtené uhľovodíky;
• oxid uhličitý (CO₂);
• kyslík (O₂);
• dusík (N);
• vodná para.

Iba časť týchto zložiek sú horľavé plyny, všetko ostatné – sú to nečistoty alebo nehorľavý balast, ktorého je lepšie sa zbaviť. Preto je potrebné nielen spáliť drevo v špeciálnom zariadení, ale aj vyčistiť výsledok a tiež ochladiť získanú plynnú zmes.

V podmienkach priemyselnej výroby tento proces zahŕňa nasledujúce etapy:

1. Spálenie tuhého paliva v prítomnosti malého (asi 35% normy) množstva kyslíka.
2. Primárne hrubé čistenie, t.j. oddelenie prchavých častíc v cyklónovom vírovom filtri.
3. Sekundárne hrubé čistenie, pri ktorom sa plyn čistí pomocou vodného filtra, používa sa takzvaný skrubber-čistič.

Domáce zariadenia na použitie v domácich podmienkach vyzerajú jednoduchšie a zaberajú menej miesta, ale princíp ich práce, ako aj konštrukcia sú veľmi podobné. Pred začatím výroby takéhoto zariadenia je potrebné všetko dobre premyslieť, ako aj zostaviť alebo nájsť projekt agregátu.

Táto schéma umožňuje pochopiť usporiadanie drevného plynového generátora: drevo sa nakladá zhora, dostáva sa do spaľovacej komory, kam je vháňané malé množstvo vzduchu, a kde prebieha proces pomalého spaľovania paliva a uvoľňovanie horľavého plynu.

Na internete existuje množstvo odporúčaní o tom, ako vyrobiť domáci drevný plynový generátor. Niektoré z nich sú vybavené celkom reálnymi na realizáciu výkresmi.

Majstri, ktorým sa už podarilo do určitej miery uskutočniť tento fascinujúci proces, poznamenávajú, že času a úsilia môže byť potrebné nemálo. Možno bude potrebné vykonať nejednu prestavbu a uskutočniť celý rad experimentov, aby sa získal agregát s prijateľnými vlastnosťami.

Táto schéma, na ktorej je znázornený princíp práce priemyselnej plynogenerátorovej zostavy, umožňuje vytvoriť si predstavu o jednotlivých prvkoch domáceho plynového generátora.

Výhody a nevýhody systému

Plynové generátory sú mimoriadne pohodlné na používanie. Ak je agregát vyrobený správne, so splnením všetkých požiadaviek bezpečnosti práce, je možné doňho palivo vkladať veľmi zriedka. Napríklad, vkladať drevo do komory možno len raz denne, a ak sa ako palivo používa drevné uhlie, bude stačiť aj raz za týždeň.

Priemyselné modely domácich drevných plynových generátorov sú mimoriadne pohodlné a bezpečné, avšak cena takéhoto zariadenia býva zvyčajne veľmi vysoká.

To sa však týka skôr zariadení priemyselnej výroby. Samozrejme, prácu domáceho generátora plynu treba starostlivo kontrolovať. Teplota horúceho plynu môže byť veľmi vysoká, riziko vzniku požiaru tiež výrazne stúpa.

Drevo je dostupný materiál. Do plniacej komory generátora plynu je možné podávať palivové drevo, štiepku, lisované piliny, akékoľvek odpady drevárskeho priemyslu a celulózové materiály. Výborne sa hodí ako palivo suché a ľahké drevené uhlie. Ak to rozmery zásobníka dovoľujú, možno doň naložiť drevo aj bez predbežného štiepania, v celku.

Na spaľovanie v generátore plynu sa hodia prakticky všetky materiály obsahujúce celulózu, ale dôležité je nezabúdať na prijateľnú úroveň vlhkosti takéhoto paliva, aby sa zvýšila účinnosť prevádzky zariadenia.

Produkt získaný spaľovaním, horľavý plyn, možno použiť na riešenie rôznych úloh: vykurovanie domu, prácu spaľovacieho motora automobilu, dokonca na výrobu elektriny. Ale treba si spomenúť aj na „mínusy“ tohto užitočného zariadenia.

Na začiatok, priemyselný model generátora plynu, spoľahlivý, bezpečný a pohodlný, stojí dosť veľa. Nie každý majiteľ domu alebo chaty si môže dovoliť takýto agregát. Ale aj vytvorenie domáceho generátora plynu aj z bežných materiálov môže vyjsť na peknú sumu.

Nie vždy je možné použiť naň akékoľvek bežné materiály. Všetky časti agregátu musia byť veľmi pevné a schopné znášať vysokú teplotu. Nevyhnutne bude potrebný zvárací prístroj, ako aj zručnosti na prácu s ním. Kov bude treba aj rezať, aj zvárať.

Palivo pre drevený generátor plynu musí mať také rozmery a konfiguráciu, ktoré mu umožnia voľne sa pohybovať smerom nadol po zásobníku k spaľovacej komore.

Pri výpočte, koľko bude stáť vytvorenie domáceho generátora plynu na piliny, treba zohľadniť aj spotrebný materiál. Bude potrebná liatina na vytvorenie roštu, celkom možné, že na výrobu veka bude potrebné nájsť alebo kúpiť špeciálnu pružinu.

Potrebné sú aj žiaruvzdorné tesnenia pre poklopy, na spojenie jednotlivých prvkov zariadenia a pod. Pred výrobou generátora plynu treba všetko dôkladne prepočítať.

Ďalšia položka nákladov na generátor plynu – elektrická energia, ktorá je potrebná na nútený prívod vzduchu do spaľovacej komory. Ak bude z nejakého dôvodu elektrina odpojená, generátor plynu nebude môcť pracovať.

Takáto situácia je neprípustná, pretože zníženie teploty horenia môže viesť k znečisteniu zariadenia dechtom. V dôsledku toho bude potrebné zastaviť proces, vyčistiť generátor plynu a potom ho znova spustiť.

Hoci sa zdá, že do plynového generátora možno nasypať takmer akékoľvek palivo, treba pamätať na to, že musí postupne, ako horí, klesať dole po bunkri. Preto treba drevo pre generátor pripraviť tak, že ho nasekáte na viac-menej rovnako veľké kusy.

Výroba zariadenia vlastnými rukami

Najprv treba určiť, na aké účely bude plynový generátor vyrobený: pre dom alebo pre auto. V druhom prípade sa uprednostňuje nízka hmotnosť a kompaktné rozmery. Najlepším materiálom pre automobilový plynový generátor – je nehrdzavejúca oceľ, drahá, ale pevná a ľahká. Pre dom sa však vyrába veľké zariadenie z dostupných materiálov, ktoré je ľahšie nájsť a sú lacnejšie.

Rozoberieme príklad výroby plynového generátora na pohon motocykla:

Pre dodávku plynného paliva do benzínového motora je potrebné ho schladiť, vyčistiť a zmiešať so vzduchom vo vhodných pomeroch. Na to treba agregát vybaviť ventilátorom na zapaľovanie, cyklónom, filtrom, miešačom a chladičom.

Zostáva doplniť domáci plynový generátor zariadeniami zabezpečujúcimi normálnu prevádzku a vyriešiť otázky jeho inštalácie na motocykel s postranným vozíkom.

Samozrejme, čím bližšie sú rozmery a konfigurácia domáceho plynového generátora k priemyselnému modelu, tým efektívnejšie bude zariadenie pracovať. Vyrobiť v domácich podmienkach presnú kópiu plynového generátora vyrobeného v továrni je náročné a ani nie je potrebné.

Jednoduchšie je skopírovať hotové domáce zariadenie, požičaním od známych, priateľov, alebo jednoducho použitím informácií na internete.

Najprv sa vyrobia hlavné časti plynového generátora, potom sa zostavia do jedného celého zariadenia. Na výrobu takéhoto zariadenia je potrebné pripraviť nasledujúce prvky:

1. Telo.
2. Zásobník na palivo.
3. Spaľovaciu komoru.
4. Hrdlo spaľovacej komory.
5. Uzol rozdeľovania vzduchu.
6. Filtračný uzol.
7. Príruba spaľovacej komory.
8. Rošt, dvierka a ďalšie podobné prvky.

Telo, ktoré sa niekedy nazýva plniaca komora, môže mať valcový aj kockový tvar. Majster má preto dve možnosti na jeho výrobu: použiť vhodnú kovovú nádobu, mierne ju upraviť, alebo vyrobiť telo od nuly z uholníkov a plechu.

Na výrobu domáceho generátora plynu možno použiť dostupné materiály, napríklad kovový sud, staré plynové fľaše, telo hasiaceho prístroja a pod.

Podobným spôsobom sa vyrába zásobník na tuhé palivo, t. j. tiež z kovového plechu a uholníka. Neskôr sa zásobník upevní vo vnútri telesa, preto jeho rozmery musia byť zodpovedajúce. Avšak niekedy je jednoduchšie premeniť časť telesa generátora na zásobník. Na to sa časť priestoru oddelí pomocou kovových dosiek.

Vhodný materiál pre vnútro generátora na drevo – oceľ s nízkym obsahom uhlíka. Teleso treba zakryť tesne priliehajúcim vekom. Tesnenie – dôležitá podmienka správneho fungovania generátora, pretože práve takýmto spôsobom sa zabezpečuje prísun obmedzeného množstva kyslíka.

Domáci generátor plynu – je pomerne ťažké zariadenie, treba sa postarať o jeho stabilitu. Na to sa k spodnej časti telesa privaria pevné nožičky. Osobitnú pozornosť si zaslúži veko, cez ktoré sa uskutočňuje nakladanie paliva.

Niekedy je ťažké a zdvihnúť ho samostatne nie je jednoduché. Na vyriešenie problému možno použiť špeciálnu amortizačnú pružinu.

Pre spaľovaciu komoru bude potrebná špeciálna žiaruvzdorná oceľ, pretože práve tu dochádza k horeniu paliva pri veľmi vysokých teplotách. Avšak na tieto účely možno úspešne použiť prázdnu fľašu z domáceho plynu. Bude vyhovovať aj nová nádoba, aj použitá.

Ak bola plynová fľaša na výrobu domáceho generátora plynu predtým použitá, pred začatím zváracích prác je lepšie ju naplniť vodou. Tým sa zabráni možnému vznieteniu zvyškov plynu.

Kovové hrdlo spaľovacej komory, v ktorom prebieha ešte jeden dôležitý proces – krakovanie živíc – by malo byť oddelené od ostatných prvkov špeciálnymi žiaruvzdornými tesneniami. Za celkom vhodný materiál na to sa považuje azbest, ale je lepšie použiť modernejšie a bezpečnejšie materiály.

Rozvod vzduchu sa spája s konštrukciou pomocou hrdla, vedľa ktorého sa inštaluje spätný ventil. Úlohou tohto prvku – regulovať prísun vzduchu k palivu a zabrániť úniku vyrobeného horľavého plynu, kvôli ktorému sa začala výroba generátora.

Medzi rozdeľovacou skriňou vzduchu a strednou časťou spaľovacej komory by sa mali nachádzať špeciálne kalibračné otvory – dýzy. Za spaľovacou komorou sa umiestni systém filtrov na čistenie získanej plynovej zmesi od nečistôt. Roštová mriežka je určená na čistenie spaľovacej komory.

Zvyčajne sa vyrába z liatiny. Na uľahčenie čistenia je možné strednú časť roštu urobiť pohyblivú alebo odnímateľnú. Dvierka zabezpečujú prístup do rôznych oddelení generátora plynu a slúžia na nakladanie dreva, čistenie spaľovacej komory atď. Samozrejme, všetky takéto dvierka musia byť tesné a utesnené pomocou tepelne odolných tesnení.

Dole sa montuje príruba, cez ktorú získaná plynová zmes vstupuje do filtračného uzla a potom do chladiča. Na výrobu malého cyklónového filtra možno použiť telo starého hasiaceho prístroja alebo inú kovovú nádobu vhodnej veľkosti a konfigurácie.

Na tejto schéme je názorne znázornené zariadenie a princíp činnosti cyklónového čistiaceho filtra. S jeho pomocou je možné vykonať primárne čistenie plynu získaného v dôsledku prevádzky generátora plynu.

Funguje to takto: do hornej časti cyklónu je vháňaný znečistený horúci plyn. Potom sa v okrúhlom telese začne otáčať. Pôsobením odstredivých síl sa častice nečistôt presúvajú do spodnej časti zariadenia a opúšťajú ho cez otvor na vykladanie. Vyčistený plyn vychádza cez ďalší otvor v hornej časti filtra.

V domácich podmienkach možno ako chladič použiť bežný radiátor alebo vyrobiť špeciálnu špirálu. Horúci plyn sa pohybuje po takejto dlhej konštrukcii a postupne chladne. V prípade potreby je možné zorganizovať vodné chladenie.

Uvažuje sa, že domáci generátor plynu je schopný „spracovať“ drevo akejkoľvek vlhkosti, dokonca 50%, čo je typické pre čerstvo vyrúbané drevo. V praxi sa ukazuje, že čím vyššia je vlhkosť paliva, tým nižšia je účinnosť generátora plynu. Neodporúča sa vkladať do zariadenia palivo, ktorého vlhkosť presahuje 20%.

Situáciu umožní napraviť malá modifikácia zariadenia. Od príruby spaľovacej komory treba viesť prstencový plynovod, umiestniac ho v priestore medzi stenami telesa a vonkajšou stranou nakladacej komory.

V dôsledku toho bude časť tepelnej energie odovzdaná palivu, čo umožní znížiť jeho vlhkosť. Okrem toho bude na chladenie potrebné menej času a účinnosť generátora vzrastie.

Cenné informácie o plynových generátoroch

Niekedy sú očakávania majiteľov súkromných domov, ktorí uvažujú o kúpe alebo vlastnej výrobe generátora plynu, príliš ružové v porovnaní s reálnou situáciou.

Existuje názor, že účinnosť generátora plynu, ktorá predstavuje približne 95%, výrazne prevyšuje účinnosť bežného podlahového plynového kotla, ktorý dosahuje 60-70%. Tieto čísla sú vo všeobecnosti správne, ale porovnávať ich je nesprávne.

Pri výrobe domáceho generátora plynu sa používajú staré plynové fľaše, kanistre, kuchynské náčinie atď. Prakticky bezplatné zariadenie hospodárne spotrebúva nie najdrahšie palivo pri pomerne vysokej produktivite.

Prvý ukazovateľ odráža efektívnosť výroby horľavého plynu, druhý – množstvo tepla získaného pri prevádzke kotla. V oboch prípadoch horí drevo, ale výsledok tohto procesu sa kvalitatívne líši. Ak sa v budúcnosti bude horľavý plyn získaný pyrolýznym spaľovaním dreva používať na vykurovanie domu, bude možné takéto porovnanie vykonať.

Treba tiež pamätať na to, že domáce generátory plynu, aj keď môžu pracovať s vysokým výkonom, sú zriedka také účinné ako priemyselné modely. Tento moment je potrebné zohľadniť už v štádiu návrhu agregátu a výpočtov nákladov projektu a jeho očakávanej efektívnosti.

Ak je potreba vytvorenia generátora plynu spôsobená len túžbou zlepšiť systém vykurovania domu, stojí za to venovať pozornosť podobnému zariadeniu – pyrolýznemu kotlu, ktorý pracuje na veľmi podobných princípoch. Jeho hlavný rozdiel od generátora plynu spočíva v tom, že získaný plyn sa okamžite spaľuje a získaná energia sa používa na ohrev nosiča tepla v systéme vykurovania domu.

V takomto zariadení sa montuje prídavná spaľovacia komora, do ktorej je potrebné zabezpečiť samostatný prívod vzduchu. Ak je potrebné vykurovať dom pomocou generátora plynu, bude potrebné ešte vybrať konvektor na vykurovanie. To zvýši náklady na modernizáciu alebo vybavenie vykurovania. Je potrebné vypočítať, či sa to v takom prípade oplatí.

Dôležitý moment – správna údržba generátora plynu počas jeho prevádzky. Reklama tvrdí, že ide o univerzálne zariadenie, v ktorom horí všetko: od pilín až po čerstvo vytaté drevo.

Ale reklama zamlčuje skutočnosť, že pri nakladaní vlhkého materiálu sa množstvo získaného horľavého plynu môže znížiť o 25 % alebo viac.

Najlepšie palivo pre domáci generátor plynu – drevené uhlie. Pri jeho spaľovaní sa nemrhá príliš veľa energie na odparovanie nadbytočnej vlhkosti, čo umožňuje získať maximálne množstvo horľavého plynu.

Optimálnym palivom pre generátor plynu je podľa odborníkov drevené uhlie. Pri jeho spaľovaní sa na odparovanie vlhkosti spotrebuje minimálne množstvo energie, čo umožňuje urýchliť procesy pyrolýzy.

Majitelia motorových vozidiel môžu počítať s generátorom plynu nielen na vykurovanie, ale aj na pohon svojho vozidla. Naozaj, v Európe nejeden motorista celkom úspešne prispôsobil svoje vozidlo na prevádzku na drevo. No najčastejšie ide o kompaktné a pevné zariadenia vyrobené z tenkej a pevnej nehrdzavejúcej ocele.

Cena takýchto agregátov, aj keď sú vyrobené svojpomocne, nie je vôbec malá. V ruských reáliách sa plynové generátory pre automobily vyrábajú z improvizovaných prostriedkov a inštalujú sa na nákladné vozidlá.

Efekt ich práce nie je vysoký, zvyčajne prítomnosť takéhoto agregátu sprevádzajú javy ako dlhé zapaľovanie, potreba neustálej práce motora na vysokých alebo stredných otáčkach, čo prispieva k jeho rýchlemu opotrebovaniu.

Pre automobil je najlepšie použiť kvalitný plynový generátor vyrobený z pevnej nehrdzavejúcej ocele, ktorý má relatívne nízku hmotnosť a kompaktné rozmery

Zaujímavý variant využitia plynového generátora v súkromných domácnostiach – využívanie horľavého plynu pre domácu elektráreň. Takýto projekt sa realizuje pomocou dieselového motora s vnútorným spaľovaním.

Závery a užitočné video k téme

Na tomto videu je demonštrovaný proces fungovania samovýrobného plynového generátora:

Tu je prezentovaný zaujímavý pokus o vytvorenie samovýrobného plynového generátora s prihliadnutím na urobené chyby:

Toto je variant kompaktného plynového generátora určeného na inštaláciu na dopravný prostriedok:

Vyrobiť svojpomocne životaschopný plynový generátor nie je až také jednoduché. Najčastejšie sa takéto agregáty robia pre automobily, ale aj v domoch sú celkom účinné. Zručnému majstrovi, ktorý sa nebojí ťažkostí a je pripravený na experimenty, je táto úloha celkom v silách.

Ak sa vám počas oboznámenia sa s informáciami objavili otázky alebo máte odporúčania k vlastnoručnej montáži drevného plynového generátora, prosím, zanechajte svoje komentáre nižšie.