Как сделать древесный газогенератор своими руками: самоделки на дровах и опилках

На протяжении многих тысячелетий человечество освоило добычу нефти и газа, внедрило электричество и стало использовать энергию солнца и ветра, однако всё ещё прибегает к сжиганию древесины. Дрова, опилки, старые древесные остатки и отходы деревообработки могут быть переработаны при помощи самодельного дровяного газогенератора.

Множество умельцев успешно используют такие устройства не только в быту, но даже в автомобилях. Если вас заинтересовала идея создания своего газогенератора, мы подскажем, как осуществить этот проект.

В данном материале будет обсужден принцип работы дровяного газогенератора, его плюсы и минусы, а также пошаговая инструкция по его сборке.

Принцип действия дровяных газогенераторов

При быстром сжигании дров на открытом воздухе выделяется в основном лишь тепло. Но при пиролизном сжигании, когда кислорода оказывается крайне мало, древесина ведет себя иначе.

В такой ситуации происходит не горение, а тление древесины, и в результате получается не тепло, а горючий газ.

Газогенераторы в прошлом широко использовались как источник топлива для автомобилей. И даже сейчас можно встретить редкие экземпляры, работающие на таком газе:

Галерея изображений

Газогенераторы — это устройства, которые получают топливо для автомобилей из твердого сырья. Они были востребованы в 30-40-х годах, когда традиционных источников топлива не хватало.

Для производства газообразного топлива подходят не только дрова, но и различные виды угля, солома, пеллеты, а также практически бесплатные отходы деревообработки.

Компактный газогенератор удобно разместится в багажнике небольшого легкового автомобиля.

Генератор, способный полностью удовлетворить потребности легкового автомобиля, чаще всего устанавливают на мобильные платформы, такие как прицепы, для грузовиков же он может быть размещен непосредственно в кузове.

Использование газогенераторов в транспортных средствах
Преимущества установки газогенераторов на автомобили
Расположение генератора в багажнике легкового автомобиля
Применение высокоэффективных генерационных систем

При медленном сгорании древесины образуется газовая смесь, состоящая из следующих компонентов:

• метан (СH₄);
• водород (Н₂);
• угарный газ (СО);
• различные углеводы;
• углекислый газ (СО₂);
• кислород (О₂);
• азот (N);
• водяной пар.

Лишь часть этих компонентов является горючими, остальные представляют собой загрязнения или ненужный балласт, от которых желательно избавляться. Важно не просто сжечь древесину в специализированной установке, но и очистить полученный газ, а также охладить его.

В условиях промышленности процесс получения газа включает несколько этапов:

1. Сжигание твердого топлива с ограниченным (приблизительно 35% от нормального) доступом кислорода.
2. Первая грубая очистка, когда отделяются летучие частицы с помощью циклонного фильтра.
3. Вторая грубая очистка, при которой используется водяной фильтр (скруббер) для более тонкой очистки газа.

Самодельные устройства для домашних нужд выглядят более простыми и занимают меньше пространства, но их принцип работы и конструкция имеют много общего с промышленными аналогами. Прежде чем приступить к созданию такого устройства, нужно тщательно продумать все детали и составить план или найти подходящий проект.

Следующая схема демонстрирует устройство дровяного газогенератора: дрова загружаются сверху и попадают в камеру сгорания, куда поступает небольшое количество воздуха, и где происходит процесс медленного сгорания, в результате которого выделяется горючий газ.

На просторах сети можно найти множество рекомендаций по созданию самодельного газогенератора, некоторые из которых сопровождаются хорошо проработанными чертежами.

Умельцы, которые уже попробовали реализовать этот интересный проект, отмечают, что этот процесс может занять немало времени и потребовать значительных усилий, потребуется множество корректировок и экспериментов, чтобы достичь желаемых характеристик устройства.

Эта схема раскрывает принцип работы промышленной газогенераторной установки и помогает получить представление о компонентах домашнего газогенератора.

Преимущества и недостатки системы

Газогенераторы обладают высокой степенью удобства. Если устройство было разработано корректно и все меры безопасности соблюдены, топливо нужно загружать весьма нечасто. Например, в камеру можно вносить дрова лишь раз в день, а если используется древесный уголь, это можно делать всего раз в неделю.

Промышленные модели дровяных газогенераторов безопасны и удобны в использовании, однако их цена часто достаточно высока.

Это более актуально для фабричных приборов. Конечно, за самодельными газогенераторами нужно следить более внимательно. Температура выходящего газа может быть весьма высокой, что увеличивает риск возникновения пожара.

Древесина легко доступна. В загрузочную камеру газогенератора подходят дрова, щепа, прессованные опилки, различные отходы деревообработки и любые целлюлозосодержащие материалы. Также отлично подходит сухой и легкий древесный уголь. Если размер бункера это позволяет, дрова можно загружать целыми, не разрезая.

Для сжигания в газогенераторе подойдет практически любой материал с содержанием целлюлозы, но важно учитывать уровень влажности, чтобы повысить эффективность работы устройства.

Полученный в результате сжигания газ можно использовать для множества нужд: обогрев дома, обеспечение работы ДВС автомобиля или даже выработку электроэнергии. Однако стоит учесть и недостатки данного устройства.

Во-первых, промышленный газогенератор, обладающий надежностью, безопасностью и комфортом, стоит немалые деньги. Не каждый домовладелец может позволить себе приобрести такой агрегат. Создание самодельного газогенератора из подручных материалов также может обойтись в приличную сумму.

Не всегда можно использовать любые близкие к руке материалы. Все компоненты должны быть прочными и способными выдерживать высокую температуру. Понадобится сварочный аппарат и навыки его использования, кроме того, металл необходимо будет резать и варить.

Форма и размеры топлива для древесного газогенератора должны быть такими, чтобы оно свободно перемещалось вниз по бункеру к камере сгорания.

При подсчете затрат на создание самодельного газогенератора необходимо учесть и расходы на материалы. Например, потребуется чугун для создания решетки, и, возможно, специальная рессора для крышки.

Также потребуются термостойкие уплотнители для люков, соединений и других элементов устройства. Перед началом сборки газогенератора следует тщательно все расчитать.

Еще одной статьей расходов будет электроэнергия, необходимая для принудительной подачи воздуха в камеру сгорания. Если по каким-то причинам электричество будет отключено, газогенератор не сможет функционировать.

Это крайне нежелательное обстоятельство, поскольку низкая температура горения может привести к образованию дегтя, что требует остановки устройства для очистки и повторного запуска.

Хотя может показаться, что газогенератор легко заполняется любым топливом, не стоит забывать очень важный момент: оно должно постепенно спускаться вниз по бункеру по мере сгорания. Поэтому дрова лучше подготовить, разрезав их на более-менее одинаковые куски.

Изготовление устройства своими руками

В первую очередь необходимо определить, для каких целей планируется изготовление газогенератора: для дома или транспортного средства. Для автомобиля следует уделить внимание легкости и компактным размерам. Лучшим вариантом для автомобильного газогенератора является нержавеющая сталь, она хоть и дорогостоящая, но легкая и прочная. Для домашнего устройства, как правило, используют более крупные конструкции из доступных материалов, которые стоят меньше и легче найти.

Рассмотрим пример создания газогенератора для мотоцикла:

Галерея изображений

Генераторы обратного процесса идеально подходят для установки на транспорт.

В устройствах, работающих по обратной схеме, активная часть располагается в нижней части. Воздух для горения подается примерно на середине высоты конструкции.

Сжигание твердого топлива происходит на уровне подачи воздуха, а выработанный газ отбирается ниже этого уровня.

Газогенератор устанавливают на модифицированную коляску, при этом система управления мотоциклом дополняется механизмом подачи газа.

Оптимальный вариант газогенератора для транспорта
Газогенератор обратного процесса на мотоцикле
Устройство газогенератора для транспортного средства
Управление подачей горючего в двигатель мотоцикла

Для того чтобы газообразное топливо могло подаваться в бензиновый двигатель, его нужно охладить и очистить, а также смешать с воздухом в нужной пропорции. Для этого агрегат следует оснастить вентилятором, циклоном, фильтром, смесителем и охладителем.

Галерея изображений

Для сборки газогенератора стоит запастись 100-литровой стальной бочкой, отрезком трубы, старым бидоном, огнетушителем, старым чайником из нержавейки, ресивером, шестигранным ключом, трубой со сгоном и диском от роторной косилки, а также низкотемпературной батареей.

Для создания устройства потребуется труба, отличие которой состоит в наличии толстых стенок и диаметре около 160 мм. В ней будем вырезать отверстия для установки фурм, через которые будет производиться подача воздуха.

Затем по диаметру трубы вырезаем нужное отверстие в диске и соединяем верхний край трубы с диском при помощи сварки.

На диск сверху устанавливаем бидон и также соединяем его сваркой с другими элементами. К конструкции привариваем патрубки для подсоединения труб, обеспечивающих подачу воздуха и вывод газа.

Из старого огнетушителя создаём устройство очистки, работающее по принципу центробежного действия, известное как циклон. Привариваем этот элемент к бочке, у которой отсутствуют крышка и дно.

В основании металлической бочки вырезаем отверстие, для удобства удаления золы от генератора.

Установка устройства производится в бочку, где к диску прикрепляются опорные лапы. Прежде чем закрепить агрегат в бочке, подвешиваем зольник, изготовленный из старого чайника, на цепях в выходе трубы.

Сверху на бидон устанавливаем крышку от бочки с уже сделанным отверстием. Также внизу бочки устанавливаем резьбовую пробку.

Шаг 1: Подготовительные материалы для строительства генератора

Шаг 2: Создание отверстий для подачи воздуха в устройство

Шаг 3: Соединение диска с отрезком трубы и фурмами

Шаг 4: Установка бидона на диск, который сварили с трубой

Шаг 5: Изготовление циклонного фильтра из старого огнетушителя

Шаг 6: Формирование отверстия для удаления золы

Шаг 7: Установка бидона с трубой внутрь бочки

Шаг 8: Окончательное устройство газогенератора

Теперь необходимо дополнить самодельный газогенератор необходимыми компонентами для его корректной работы и решить вопросы относительно его установки на мотоцикле с коляской.

Галерея изображений

Для создания охладителя можно использовать старую низкотемпературную батарею, соединяя её с помощью фланцев, не забывая про отверстие для слива конденсата.

Соберём двухъярусный фильтр из двух ведер, перфорировав дно одного из них. Нижний уровень заполним керамзитом, а верхний — минеральной ватой.

Увеличим полезное пространство коляски, отрезав заднюю часть и установив подрамник. В качестве вентилятора для розжига используем печку трактора, например, трактора Беларус.

Устанавливаем вентилятор в передней стороне мотоциклетной коляски и подключаем его к системе. Соединение вентилятора, который ускоряет розжиг в генераторе, осуществляется гибкими полимерными трубами.

Также устанавливаем два шаровых крана для контроля подачи газа к вентилятору и смесителю.

Перед карбюратором располагается смеситель, который соединяем с распределителем. Под карбюратором создаем коллектор из стальных трубок.

Шаг 9: Изготовление охладителя из старой батареи

Шаг 10: Конструирование двухъярусного фильтра из ведер

Шаг 11: Модификация мотоциклетной коляски под установку

Шаг 12: Создание вентилятора для розжига генератора

Шаг 13: Расположение вентилятора в коляске

Шаг 14: Подключение вентилятора гибким шлангом

Шаг 15: Установка шаровых кранов на трубопроводы газа

Шаг 16: Монтаж смесителя перед карбюратором мотоцикла

Безусловно, чем ближе самодельный газогенератор к промышленным аналогам по размерам и конструкции, тем эффективнее будет его работа. Воссоздать заводскую модель в домашних условиях довольно трудно, и, как правило, это не нужно.

Легче воспользоваться готовым самодельным аппаратом, попросив его у знакомых или руководствуясь информацией, доступной в интернете.

Сначала необходимо изготовить ключевые компоненты газогенератора, а затем их соединить в единую систему. Для этого потребуется подготовить такие элементы:

1. Корпус.
2. Бункер для топлива.
3. Камеру сгорания.
4. Горловину камеры сгорания.
5. Воздухораспределительный аппарат.
6. Фильтрационную систему.
7. Патрубок камеры сгорания.
8. Колосниковую решетку, дверцы и подобные элементы.

Корпус, который иногда называется камерой наполнения, может быть выполнен как цилиндрической, так и кубической формы. Поэтому у мастера есть два пути: либо найти подходящую металлическую емкость и немного изменить её, либо создать корпус с нуля из профильной трубы и листового металла.

В качестве материалов для самодельного газогенератора можно использовать различные подручные средства, такие как металлические бочки или старые газовые баллоны.

Бункер для горючего также можно сделать из листового металла и уголка. Позже его фиксируют внутри корпуса, поэтому его размеры должны быть предусмотрены заранее. Однако иногда проще просто выделить часть внутреннего пространства корпуса под бункер, используя для этого металлические пластины.

Для элементов газогенератора, которые подвергаются высоким температурам, идеально подходит низкоуглеродная сталь. Корпус следует закрыть плотно прилегающей крышкой, так как герметичность является важным аспектом для корректного функционирования агрегата и обеспечения ограниченного поступления кислорода.

Самодельный газогенератор — это довольно массивное устройство, и важно обеспечить его стабильность. Для этого к нижней части корпуса необходимо приварить прочные ножки. Крышка, через которую загружается топливо, также требует отдельного внимания, она иногда бывает слишком тяжелой для самостоятельного поднятия. Для решения этого вопроса можно использовать специальные амортизационные механизмы.

Для камеры сгорания понадобится жаропрочная сталь, так как именно здесь происходит горение при высоких температурах. Можно использовать пустой газовый баллон, как новый, так и бывший в употреблении.

Если газовый баллон уже использовался, перед началом сварочных работ его рекомендуется заполнить водой, чтобы избежать возможного возгорания остатков газа.

Металлическая горловина камеры сгорания, где происходит еще одна важная процедура — крекинг смол, должна быть изолирована от других частей устройства жаростойкими прокладками. Подходящий материал для этой цели — асбест, однако оптимально использовать более современные и безопасные материалы.

Воздухораспределительный узел следует соединить с конструкцией через штулец и установить рядом обратный клапан для регулировки поступления воздуха к топливу и предотвращения утечки образованного горючего газа, ради которого и создавался генератор.

Специальные калибровочные фурмы должны находиться между воздухораспределительной коробкой и средней частью камеры сгорания. Далее устанавливается система фильтров, предназначенная для очистки газовой смеси от примесей. Колосниковая решетка используется для удаления остатков топлива из камеры сгорания.

Эта решетка обычно изготавливается из чугуна. Для упрощения процесса её очистки среднюю часть колосника можно сделать подвижной или съемной. Дверцы обеспечивают доступ к различным отделам генератора и используются для загрузки дров, очистки камеры и т.п. Все двери должны быть герметично закрыты и уплотнены термостойкими прокладками.

В нижней части устанавливается патрубок, по которому газовая смесь будет перенаправлена в фильтрационную систему, а затем в охладитель. Для изготовления небольшого циклонного фильтра можно приспособить корпус старого огнетушителя или другую металлическую емкость подходящих размеров.

Схема наглядно демонстрирует устройство и принципы работы циклонного фильтра. С его помощью можно провести первичную очистку газа, получаемого в процессе работы генератора.

Циклон работает следующим образом: в верхней части устройства подается загрязненный горячий газ, который, вращаясь в круглом корпусе, под действием центробежной силы отделяет частички загрязнений, которые падают вниз и выходят из устройства через специальное отверстие. Очищенный газ выходит через еще одно отверстие в верхней части фильтра.

В качестве охладителя в домашних условиях можно использовать обычный радиатор или изготовить змеевик. Горячий газ будет проходить через длинный такой охладитель, постепенно остывая. Возможна также установка системы водяного охлаждения.

Считается, что домашний газогенератор способен переработать древесину с любой влажностью, даже 50%, что характерно для недавно срубленных деревьев. Но на практике, чем выше влажность, тем ниже эффективность работы генератора. Исходя из этого, не рекомендуется загружать материал с влажностью выше 20%.

Улучшить ситуацию можно путем невзначайной модификации устройства. Следует провести кольцевой газопровод от патрубка камеры сгорания в пространство между стенками корпуса и наружной частью загрузочной камеры.

Таким образом, часть тепла будет передаваться на топливо, что поможет снизить его влажность. Кроме того, на охлаждение потребуется меньше времени, а эффективность генератора увеличится.

Ценная информация по газогенераторам

Иногда ожидания владельцев загородных домов, которые размышляют о покупке или самостоятельном создании газогенератора, оказываются несколько чрезмерными по сравнению с реальной ситуацией.

Существуют представления о том, что КПД газогенератора, который составляет порядка 95%, значительно выше КПД стандартных напольных газовых котлов, достигающего 60-70%. Эти цифры в целом правда, но проводить сравнение нецелесообразно.

В процессе сборки самодельного газогенератора используются старые газовые баллоны, бидоны, кухонная утварь и прочие доступные материалы. Это почти бесплатное устройство экономно использует доступное топливо при достаточной производительности.

Первый параметр показывает, насколько эффективна работа установки, производящей горючий газ, а второй — это степень тепловой энергии, получаемой в процессе работы котла. В обоих случаях используется древесина, однако результаты сгорания имеют заметные отличия. Если газ, полученный в результате пиролиза древесины, будет применяться для обогрева помещения, то сравнение можно будет провести с полной обоснованностью.

Не стоит забывать, что самодельные газогенераторы, хоть и способны показывать прославленную отдачу, обычно уступают по эффективности промышленным моделям. Этот фактор важно учесть еще на стадии проектирования устройства и оценки расходов на его создание и потенциальную продуктивность.

Если цель создания газогенератора заключается исключительно в улучшении системы обогрева жилья, то разумно рассмотреть другой вариант — пиролизный котел, работающий по аналогичному принципу. Основным различием с газогенератором является то, что газ, образующийся в результате процесса, сразу сгорает, а выделившаяся энергия используется для нагрева теплоносителя в отопительной системе.

В этом устройстве предусмотрена дополнительная камера для сгорания, для которой необходимо организовать отдельную подачу воздуха. Если требуется обогревать дом с помощью газогенератора, придётся также подобрать конвектор для отопления, что увеличит затраты на модернизацию или создание системы обогрева. Важно предварительно просчитать, оправданы ли в таком случае затраты.

Ключевым аспектом является корректное обслуживание газогенератора в процессе его эксплуатации. Рекламные материалы утверждают, что это универсальное устройство, которое может использовать множество материалов для сгорания, от опилок до свежевырезанной древесины.

Однако реклама не упоминает, что использование сырья с высоким уровнем влажности может привести к снижению выхода горючего газа на 25% и более.

Наилучшим топливом для домашнего газогенератора считается древесный уголь. Его сжигание требует минимальных затрат энергии на испарение избыточной влаги, что способствует получению максимального объема горючего газа.

По мнению экспертов, древесный уголь является самым оптимальным вариантом для газогенератора. При его сжигании расход энергии на испарение влаги считается минимальным, что ускоряет пиролитические процессы.

Автовладельцы могут использовать газогенератор не только для отопления, но и для питания своих транспортных средств. В Европе многие автомобилисты успешно адаптировали свои автомобили для работы на древесине. Чаще всего такие модели представляют собой компактные и прочные установки из тонкой, но прочной нержавеющей стали.

Цена на такие устройства, даже если они изготовлены самостоятельно, достаточно высока. В России газогенераторы для автомобилей обычно изготавливают из доступных материалов и устанавливают на грузовые автомобили.

Эффективность их работы невелика, зачастую связанна с длительным процессом розжига и необходимостью поддерживать высокие или средние обороты двигателя, что может привести к его быстрому износу.

Для автомобилей рекомендуется выбирать качественные газогенераторы, выполненные из прочной нержавеющей стали, обладающих небольшим весом и компактными размерами.

Интересной идеей для использования газогенератора в частных домах является получение горючего газа для домашней электростанции. Такой проект может быть реализован с помощью дизельного двигателя внутреннего сгорания.

Выводы и полезное видео по теме

На этом видео продемонстрирован процесс функционирования самодельного газогенератора:

Здесь вы можете ознакомиться с интересным опытом создания самодельного газогенератора с учетом ранее допущенных ошибок:

Это пример компактного газогенератора, разработанного для установки на автомобиль:

Создать работоспособный газогенератор своими руками — задача не из легких. Чаще всего такие устройства делаются для автомобилей, но они также могут быть эффективными в домашних условиях. Для опытного мастера, который не боится трудностей и готов к экспериментам, эта задача вполне реальна.

Если у вас появились вопросы или есть советы по самостоятельной сборке дровяного газогенератора, пожалуйста, оставляйте свои комментарии внизу.