Jak zrobić drewniany gazogenerator własnymi rękami: samodzielne konstrukcje na drewnie i trocinach

Przez tysiące lat historii ludzkość nauczyła się wydobywać ropę i gaz, wynalazła elektryczność, wykorzystuje energię wiatru i słońca, ale wciąż spala drewno w piecach. Drewno opałowe, trociny, stare drewno, odpady z zakładów obróbki drewna – wszystko to można wykorzystać, jeśli zrobi się gazogenerator na drewno własnymi rękami.

Wielu rzemieślników z powodzeniem używa tego urządzenia do domu, a nawet do samochodu. Jeśli zainteresowałeś się tym tematem, lub pojawił się pomysł, aby samodzielnie zrobić generator, opowiemy, jak to zrealizować w praktyce.

W naszym materiale omówimy zasadę działania gazogeneratora na drewno, zalety i wady takiego systemu, a także jak samodzielnie złożyć takie urządzenie.

Zasada działania gazogeneratorów na drewno

Szybkie spalanie drewna na otwartym powietrzu daje przede wszystkim pewną ilość użytecznego ciepła. Ale zupełnie inaczej zachowuje się drewno podczas tak zwanego spalania pirolitycznego, tj. podczas spalania w obecności bardzo małej ilości tlenu.

W takiej sytuacji obserwuje się nie tyle spalanie, co tlenie drewna. A użytecznym produktem tego procesu jest nie ciepło, ale gaz palny.

Gazogeneratory były niegdyś aktywnie używane jako dostawcy paliwa dla samochodów. I teraz można sporadycznie spotkać samochody pracujące na wytwarzanym przez nie gazie:

Podczas powolnego spalania drewna na wyjściu otrzymuje się mieszankę zawierającą następujące produkty:

• metan (CH₄);
• wodór (H₂);
• tlenek węgla (CO);
• różne nasycone węglowodory;
• dwutlenek węgla (CO₂);
• tlen (O₂);
• azot (N);
• para wodna.

Tylko część tych składników to gazy palne, reszta – to zanieczyszczenia lub niepalny balast, którego lepiej się pozbyć. Dlatego nie wystarczy po prostu spalić drewno w specjalnym urządzeniu, ale także oczyścić wynik oraz schłodzić uzyskaną mieszankę gazową.

W warunkach produkcji przemysłowej proces ten obejmuje następujące etapy:

1. Spalanie paliwa stałego w obecności niewielkiej (około 35% normy) ilości tlenu.
2. Wstępne zgrubne oczyszczanie, czyli oddzielanie cząstek lotnych w cyklonowym filtrze wirowym.
3. Wtórne zgrubne oczyszczanie, podczas którego gaz jest oczyszczany za pomocą filtra wodnego, wykorzystuje się tak zwany skruber.

Urządzenia domowej roboty do użytku domowego wyglądają prościej i zajmują mniej miejsca, ale zasada ich działania oraz konstrukcja są bardzo podobne. Przed rozpoczęciem produkcji takiego urządzenia należy wszystko dobrze przemyśleć, a także przygotować lub znaleźć projekt agregatu.

Ten schemat pozwala zrozumieć budowę gazogeneratora na drewno: drewno ładowane jest od góry, trafia do komory spalania, do której wtłaczana jest niewielka ilość powietrza, i gdzie zachodzi proces powolnego spalania paliwa oraz wydzielanie gazu palnego.

W internecie można znaleźć wiele porad na temat tego, jak zrobić własnoręczny gazogenerator na drewno. Niektóre z nich są wyposażone w całkiem realne do zrealizowania rysunki.

Rzemieślnicy, którym udało się już w pewnym stopniu zrealizować ten fascynujący proces, zauważają, że może być potrzebne sporo czasu i wysiłku. Prawdopodobnie trzeba będzie dokonać niejednej przeróbki i przeprowadzić szereg eksperymentów, aby uzyskać agregat o akceptowalnych parametrach.

Ten schemat, na którym pokazana jest zasada działania przemysłowej instalacji gazogeneratora, pozwala uzyskać wyobrażenie o poszczególnych elementach domowego gazogeneratora.

Zalety i wady systemu

Gazogeneratory są niezwykle wygodne w użytkowaniu. Jeśli agregat jest wykonany prawidłowo, zgodnie ze wszystkimi wymogami bezpieczeństwa, można do niego ładować paliwo bardzo rzadko. Na przykład drewno do komory można ładować tylko raz dziennie, a jeśli paliwem jest węgiel drzewny, wystarczy raz w tygodniu.

Przemysłowe modele domowych gazogeneratorów na drewno są niezwykle wygodne i bezpieczne, jednak koszt takiego urządzenia jest zazwyczaj bardzo wysoki.

Ale to dotyczy raczej urządzeń produkcji przemysłowej. Oczywiście, pracę samodzielnego generatora gazu należy starannie kontrolować. Temperatura gorącego gazu może być bardzo wysoka, a ryzyko pożaru również znacząco wzrasta.

Drewno to dostępny materiał. Do komory załadowczej generatora gazu można podawać zarówno drewno opałowe, jak i zrębki, jak i prasowane trociny, jak i wszelkie odpady przemysłu drzewnego oraz materiały zawierające celulozę. Doskonale nadaje się jako paliwo suchy i lekki węgiel drzewny. Jeśli rozmiary zbiornika na to pozwalają, można do niego ładować całe kawałki drewna nawet bez wcześniejszego rozłupywania.

Do spalania w generatorze gazu nadają się praktycznie wszystkie materiały zawierające celulozę, ale ważne jest, aby pamiętać o dopuszczalnym poziomie wilgotności takiego paliwa, aby zwiększyć skuteczność działania urządzenia.

Otrzymany w wyniku spalania produkt, gaz palny, można wykorzystać do rozwiązywania różnych zadań: ogrzewania domu, pracy silnika spalinowego samochodu, a nawet do wytwarzania energii elektrycznej. Warto jednak pamiętać także o „minusach” tego pożytecznego urządzenia.

Po pierwsze, przemysłowy model generatora gazu – niezawodny, bezpieczny i wygodny – jest dość drogi. Nie każdy właściciel domu lub domku letniskowego może pozwolić sobie na takie urządzenie. Ale także stworzenie samodzielnego generatora gazu nawet z dostępnych materiałów może wiązać się z sporą kwotą.

Nie zawsze można użyć do niego dowolnych dostępnych materiałów. Wszystkie części urządzenia muszą być bardzo wytrzymałe i zdolne do znoszenia wysokich temperatur. Koniecznie będzie potrzebna spawarka, a także umiejętność pracy z nią. Metal trzeba będzie i ciąć, i spawać.

Paliwo do generatora gazu drzewnego powinno mieć takie wymiary i konfigurację, aby mogło swobodnie przemieszczać się w dół zbiornika do komory spalania.

Obliczając, ile będzie kosztować stworzenie samodzielnego generatora gazu na trociny, należy uwzględnić także materiały eksploatacyjne. Potrzebne będzie żeliwo do wykonania rusztu, a całkiem możliwe, że do wykonania pokrywy trzeba będzie znaleźć lub kupić specjalną resor.

Potrzebne są także żaroodporne uszczelki do włazów, do łączenia poszczególnych elementów urządzenia itp. Przed wykonaniem generatora gazu należy dokładnie wszystko przeliczyć.

Kolejną pozycją wydatków na generator gazu jest energia elektryczna, która jest niezbędna do wymuszonego podawania powietrza do komory spalania. Jeśli z jakiegoś powodu prąd zostanie wyłączony, generator gazu nie będzie mógł pracować.

Taka sytuacja jest niedopuszczalna, ponieważ obniżenie temperatury spalania może prowadzić do zanieczyszczenia urządzenia smołą. W konsekwencji trzeba będzie zatrzymać proces, wyczyścić generator gazu, a następnie uruchomić go ponownie.

Choć wydaje się, że do gazogeneratora można załadować prawie każde paliwo, należy jednak pamiętać, że powinno ono stopniowo, w miarę spalania, opadać w dół bunkra. Dlatego drewno do generatora należy przygotować, rozłupując je na mniej więcej równej wielkości elementy.

Wykonanie urządzenia własnymi rękami

Najpierw należy określić, do jakich celów będzie wykonany gazogenerator: do domu czy do samochodu. W tym ostatnim przypadku priorytetem są niska waga i kompaktowe rozmiary. Najlepszym materiałem do samochodowego gazogeneratora jest stal nierdzewna – droga, ale wytrzymała i lekka. Natomiast do domu wykonuje się duże urządzenie z dostępnych materiałów, które są łatwiejsze do znalezienia i tańsze.

Rozpatrzmy przykład wykonania gazogeneratora do zasilania motocykla paliwem:

Aby dostarczyć do silnika benzynowego paliwo gazowe, należy je schłodzić, oczyścić i zmieszać z powietrzem w odpowiednich proporcjach. W tym celu urządzenie należy wyposażyć w wentylator do rozpalania, cyklon, filtr, mieszalnik i chłodnicę.

Pozostaje uzupełnić samodzielny generator gazu o urządzenia zapewniające normalne działanie oraz rozwiązać kwestie związane z jego montażem na motocyklu z koszem.

Oczywiście, im bliżej wymiary i konfiguracja samodzielnego generatora gazu do modelu przemysłowego, tym wydajniej będzie działać urządzenie. Wykonanie w domowych warunkach dokładnej kopii generatora gazu wyprodukowanego w fabryce jest trudne, a nawet niekonieczne.

Łatwiej jest skopiować gotowy samodzielny agregat, pożyczając go od znajomych, przyjaciół, a nawet po prostu korzystając z informacji w internecie.

Najpierw wykonuje się główne podzespoły generatora gazu, a następnie montuje się je w jedno urządzenie. Aby wykonać takie urządzenie, należy przygotować następujące elementy:

1. Obudowa.
2. Zbiornik paliwa.
3. Komorę spalania.
4. Szyjkę komory spalania.
5. Zespół rozdzielania powietrza.
6. Zespół filtracyjny.
7. Króciec komory spalania.
8. Ruszt, drzwiczki i inne podobne elementy.

Obudowa, którą czasami nazywa się komorą napełniania, może mieć zarówno kształt cylindryczny, jak i sześcienny. Dlatego mistrz ma dwie opcje wykonania: użyć odpowiedniego metalowego pojemnika, nieco go modyfikując, lub zrobić obudowę „od zera” z kątownika i blachy.

Do wykonania domowego gazogeneratora można użyć materiałów pod ręką, na przykład metalowej beczki, starych butli gazowych, obudowy gaśnicy itp.

W podobny sposób wykonuje się bunkier na paliwo stałe, czyli również z blachy metalowej i kątownika. Później bunkier mocuje się wewnątrz obudowy, dlatego jego wymiary powinny być odpowiednie. Zresztą czasami łatwiej przekształcić w bunkier część obudowy gazogeneratora. W tym celu część przestrzeni oddziela się za pomocą metalowych płyt.

Odpowiedni dla wnętrza gazogeneratora na drewno materiał – stal niskowęglowa. Obudowę należy przykryć szczelnie przylegającą pokrywą. Uszczelnienie – ważny warunek prawidłowej pracy generatora, ponieważ właśnie w ten sposób zapewnia się dopływ ograniczonej ilości tlenu.

Domowy gazogenerator – to dość ciężkie urządzenie, należy zadbać o jego stabilność. W tym celu do dolnej części obudowy przyspawa się solidne nóżki. Osobnej uwagi zasługuje pokrywa, przez którą dokonuje się załadunku paliwa.

Niekiedy jest ona ciężka i podniesienie jej samodzielnie nie jest łatwe. Aby rozwiązać problem, można użyć specjalnej resory amortyzacyjnej.

Do komory spalania potrzebna będzie specjalna stal żaroodporna, ponieważ to właśnie tutaj odbywa się spalanie paliwa w bardzo wysokich temperaturach. Zresztą do tych celów można z powodzeniem użyć pustej butli z gazem domowym. Pasuje zarówno nowy, jak i używany pojemnik.

Jeśli butla gazowa do wykonania domowego gazogeneratora była wcześniej używana, przed rozpoczęciem prac spawalniczych lepiej napełnić ją wodą. Zapobiegnie to możliwemu zapłonowi pozostałości gazu.

Metalową szyjkę komory spalania, w której odbywa się jeszcze jeden ważny proces – krakingu żywic – należy oddzielić od pozostałych elementów specjalnymi uszczelkami żaroodpornymi. Za całkiem odpowiedni do tego materiał uznaje się azbest, ale lepiej używać bardziej nowoczesnych i bezpiecznych materiałów.

Węzeł rozdzielający powietrze łączy się z konstrukcją za pomocą złączki, obok której instaluje się zawór zwrotny. Zadaniem tego elementu – regulacja dopływu powietrza do paliwa i zapobieganie wyciekowi uzyskanego gazu palnego, dla którego stworzono generator.

Pomiędzy skrzynką rozdzielającą powietrze a środkową częścią komory spalania powinny znajdować się specjalne otwory kalibracyjne-dysze. Za komorą spalania umieszcza się system filtrów, aby oczyścić uzyskaną mieszankę gazową z zanieczyszczeń. Ruszt przeznaczony jest do czyszczenia komory spalania.

Zwykle wykonuje się ją z żeliwa. Aby ułatwić proces czyszczenia, środkową część rusztu można uczynić ruchomą lub wyjmowaną. Drzwiczki zapewniają dostęp do różnych sekcji generatora gazu i służą do ładowania drewna, czyszczenia komory spalania itp. Oczywiście wszystkie takie drzwiczki muszą być szczelne i uszczelnione za pomocą żaroodpornych uszczelek.

Na dole montuje się rurę, przez którą uzyskana mieszanina gazów trafia do zespołu filtrującego, a następnie do chłodnicy. Do wykonania małego filtra cyklonowego można wykorzystać korpus starej gaśnicy lub inny metalowy pojemnik o odpowiednim rozmiarze i kształcie.

Ten schemat wyraźnie pokazuje budowę i zasadę działania cyklonowego filtra oczyszczającego. Za jego pomocą można przeprowadzić wstępne oczyszczanie gazu uzyskanego w wyniku pracy generatora.

Działa on w ten sposób: zanieczyszczony gorący gaz wtłaczany jest do górnej części cyklonu. Następnie w okrągłej obudowie zaczyna się wirować. Pod działaniem sił odśrodkowych cząsteczki zanieczyszczeń przemieszczają się do dolnej części urządzenia i opuszczają je przez otwór wyładunkowy. Oczyszczony gaz wychodzi przez kolejny otwór w górnej części filtra.

W warunkach domowych jako chłodnicę można wykorzystać zwykły grzejnik lub wykonać specjalną wężownicę. Gorący gaz przepływa przez taką długą konstrukcję i stopniowo się ochładza. W razie potrzeby można zorganizować chłodzenie wodne.

Uważa się, że domowy generator gazu jest w stanie „przetrawić” drewno o dowolnej wilgotności, nawet 50%, co jest typowe dla świeżo ściętego drzewa. W praktyce okazuje się, że im wyższa wilgotność paliwa, tym niższa wydajność generatora. Nie zaleca się ładowania do urządzenia paliwa o wilgotności przekraczającej 20%.

Niewielka modyfikacja urządzenia pozwoli poprawić sytuację. Od rury komory spalania należy poprowadzić pierścieniowy gazociąg, umieszczając go w przestrzeni między ściankami obudowy a zewnętrzną stroną komory załadowczej.

W rezultacie część energii cieplnej zostanie przekazana paliwu, co pozwoli obniżyć jego wilgotność. Ponadto ochładzanie zajmie mniej czasu, a sprawność generatora wzrośnie.

Cenne informacje o gazogeneratorach

Czasami oczekiwania właścicieli domów prywatnych, którzy rozważają zakup lub samodzielne wykonanie generatora gazu, okazują się zbyt optymistyczne w porównaniu z rzeczywistą sytuacją.

Panuje opinia, że sprawność generatora gazu wynosząca około 95% znacznie przewyższa sprawność zwykłego kociołka gazowego stojącego, która sięga 60-70%. Liczby te są ogólnie prawdziwe, ale porównywanie ich jest nieprawidłowe.

W produkcji samodzielnego generatora gazu używane są zużyte butle gazu, beczki, naczynia kuchenne itp. Praktycznie darmowe urządzenie oszczędnie zużywa niezbyt drogie paliwo przy dość wysokiej wydajności.

Pierwszy wskaźnik odzwierciedla efektywność produkcji gazu palnego, a drugi – ilość ciepła otrzy manego podczas pracy kotła. W obu przypadkach spala się drewno, ale wyniki tego procesu różnią się jakościowo. Jeśli w przyszłości gaz palny otrzy many w wyniku pirolizy drewna zostanie użyty do ogrzewania domu, takie porównanie będzie możliwe.

Należy też pamiętać, że samodzielne generatory gazu, choć mogą pracować z wysoką wydajnością, rzadko są tak skuteczne jak modele przemysłowe. Ten fakt należy uwzględnić już na etapie projektowania urządzenia i obliczeń kosztów projektu oraz jego spodziewanej efektywności.

Jeśli konieczność stworzenia generatora gazu wynika tylko z chęci ulepszenia systemu ogrzewania domu, warto zwrócić uwagę na podobne urządzenie – kocioł pirolityczny, który działa na bardzo podobnych zasadach. Główna różnica w porównaniu z generatorem gazu polega na tym, że otrzy many gaz jest natychmiast spalany, a uzyskana energia jest wykorzystywana do podgrzewania czynnika grzewczego w systemie ogrzewania domu.

W takim urządzeniu montuje się dodatkową komorę spalania, do której należy zorganizować oddzielny dopływ powietrza. Jeśli natomiast trzeba ogrzewać dom za pomocą generatora gazu, potrzebny będzie jeszcze wybrać konwektor do ogrzewania. To zwiększy koszty modernizacji lub urządzenia ogrzewania. Należy obliczyć, czy w takim przypadku gra jest warta świeczki?

Ważny moment – prawidłowa obsługa generatora gazu podczas jego eksploatacji. Reklama twierdzi, że jest to uniwersalne urządzenie, w którym spala się wszystko: od trocin po świeżo ścięte drewno.

Ale reklama pomija fakt, że przy załadunku wilgotnego surowca ilość otrzy manego gazu palnego może zmniejszyć się o 25% lub więcej.

Najlepszym paliwem do domowego generatora gazu jest węgiel drzewny. Podczas jego spalania nie traci się zbyt wiele energii na odparowanie nadmiaru wilgoci, co pozwala uzyskać maksymalną ilość gazu palnego.

Optymalnym paliwem do generatora gazu, zdaniem specjalistów, jest węgiel drzewny. Podczas jego spalania na odparowanie wilgoci potrzebna jest minimalna ilość energii, co pozwala przyspieszyć procesy pirolizy.

Właściciele pojazdów mogą liczyć na generator gazu nie tylko do ogrzewania, ale także do napędu swojego pojazdu. Rzeczywiście, w Europie wielu kierowców z powodzeniem przystosowało swoje pojazdy do pracy na drewnie. Ale najczęściej są to kompaktowe i wytrzymałe urządzenia wykonane z cienkiej i mocnej stali nierdzewnej.

Koszt takich agregatów, nawet wykonanych samodzielnie, wcale nie jest mały. W rosyjskich realiach generatory gazu do samochodów są wykonywane z improwizowanych materiałów i montowane w ciężarówkach.

Efekt ich pracy jest niski, zwykle obecności takiego agregatu towarzyszą takie zjawiska jak długi rozruch, konieczność ciągłej pracy silnika na wysokich lub średnich obrotach, co przyspiesza jego zużycie.

Do samochodu najlepiej użyć wysokiej jakości generatora gazu, wykonanego z trwałej stali nierdzewnej, o stosunkowo niewielkiej wadze i kompaktowych rozmiarach.

Interesująca opcja wykorzystania generatora gazu w prywatnych domach – użycie palnego gazu do domowej elektrowni. Taki projekt realizuje się za pomocą silnika Diesla o spalaniu wewnętrznym.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Na tym filmie zaprezentowano proces działania domowego generatora gazu:

Tutaj przedstawiono interesujące doświadczenie w tworzeniu domowego generatora gazu z uwzględnieniem popełnionych błędów:

To wariant kompaktowego generatora gazu, przeznaczonego do montażu w pojeździe:

Wykonanie własnoręcznie sprawnego generatora gazu nie jest takie proste. Najczęściej takie agregaty są robione do samochodów, ale w domach też są całkiem skuteczne. Dla zdolnego majsterkowicza, który nie boi się trudności i jest gotowy do eksperymentów, to zadanie jest w pełni do wykonania.

Jeśli podczas zapoznawania się z informacją pojawiły się pytania lub mają Państwo zalecenia dotyczące samodzielnego montażu generatora gazu na drewno, prosimy o pozostawienie komentarzy poniżej.