Kako napraviti drveni plinski generator vlastitim rukama: samogradnje na drva i piljevinu

Tijekom tisuća godina povijesti čovječanstvo je naučilo vaditi naftu i plin, izmislilo struju, koristi energiju vjetra i sunca, ali i dalje spaljuje drva u ložištima. Drva, piljevina, staro drvo, otpad drvoprerađivačkih poduzeća – sve se to može iskoristiti ako napravite drvni plinski generator vlastitim rukama.

Mnogi majstori uspješno koriste ovaj uređaj za dom, pa čak i za automobil. Ako ste zainteresirani za ovu temu ili ste došli na ideju da sami napravite generator, reći ćemo vam kako to ostvariti u praksi.

U našem materijalu govorit ćemo o principu rada drvnog plinskog generatora, prednostima i nedostacima takvog sustava, te kako sami sastaviti takav uređaj.

Princip rada drvnih plinskih generatora

Brzo spaljivanje drva na otvorenom daje uglavnom određenu količinu korisne topline. Ali sasvim drugačije se drvo ponaša pri takozvanom piroliznom izgaranju, tj. pri gorenju u prisutnosti vrlo male količine kisika.

U takvoj situaciji ne promatra se toliko gorenje koliko tinjanje drva. A korisni proizvod ovog procesa nije toplina, već zapaljivi plin.

Plinski generatori nekada su se aktivno koristili kao dobavljači goriva za automobile. I danas se povremeno mogu vidjeti automobili koji rade na plin koji oni proizvode:

Pri sporom gorenju drva na izlazu se dobiva smjesa koja sadrži sljedeće proizvode:

• metan (CH₄);
• vodik (H₂);
• ugljični monoksid (CO ili ugljični dioksid);
• razni zasićeni ugljikovodici;
• ugljični dioksid (CO₂);
• kisik (O₂);
• dušik (N);
• vodena para.

Samo dio ovih sastojaka su zapaljivi plinovi, sve ostalo – su nečistoće ili nezapaljivi balast, kojeg je bolje riješiti se. Stoga ne treba samo spaliti drvo u posebnom uređaju, već i pročistiti rezultat, te ohladiti dobivenu plinsku smjesu.

U uvjetima industrijske proizvodnje ovaj proces uključuje sljedeće faze:

1. Spaljivanje krutog goriva u prisutnosti male (oko 35% od norme) količine kisika.
2. Primarno grubo pročišćavanje, tj. odvajanje hlapljivih čestica u ciklonskom vrtložnom filtru.
3. Sekundarno grubo pročišćavanje, pri kojem se plin pročišćava pomoću vodenog filtra, koristi se takozvani skruber-pročistač.

Samogradni uređaji za korištenje u kućnim uvjetima izgledaju jednostavnije i zauzimaju manje mjesta, ali princip njihovog rada, kao i konstrukcija, vrlo su slični. Prije početka izrade takvog uređaja potrebno je sve dobro osmisliti, te sastaviti ili pronaći projekt agregata.

Ova shema omogućuje razumijevanje uređaja drvnog plinskog generatora: drvo se utovaruje odozgo, pada u komoru za izgaranje, u koju se upuhuje mala količina zraka, i gdje se odvija proces sporog izgaranja goriva i oslobađanje zapaljivog plina

Na internetu postoji mnogo preporuka o tome kako napraviti samogradni drvni plinski generator. Neki od njih su opremljeni stvarno izvedivim nacrtima.

Majstori koji su već uspjeli u određenoj mjeri provesti ovaj zanimljiv proces napominju da može biti potrebno puno vremena i truda. Vjerojatno će biti potrebno napraviti nekoliko preinaka i provesti niz eksperimenata kako bi se dobio agregat s prihvatljivim karakteristikama.

Ova shema, koja prikazuje princip rada industrijskog plinskog generatorskog postrojenja, omogućuje stvaranje predodžbe o pojedinim elementima kućnog plinskog generatora

Prednosti i nedostaci sustava

Plinski generatori izuzetno su praktični za korištenje. Ako je agregat pravilno izrađen, uz poštivanje svih sigurnosnih zahtjeva, gorivo se može utovarivati vrlo rijetko. Na primjer, drva se mogu utovarivati u komoru samo jednom dnevno, a ako se kao gorivo koristi drveni ugljen, dovoljno je jednom tjedno.

Industrijski modeli kućnih drvnih plinskih generatora izuzetno su praktični i sigurni, međutim cijena takvog uređaja obično je vrlo visoka

To se, međutim, prije svega odnosi na uređaje industrijske proizvodnje. Naravno, rad domaćeg plinskog generatora treba pažljivo kontrolirati. Temperatura vrućeg plina može biti vrlo visoka, a opasnost od požara također se znatno povećava.

Drvo – je dostupan materijal. U komoru za punjenje plinskog generatora može se stavljati ogrjev, sječka, prešane piljevine, te bilo koji otpad iz drvne industrije i materijali koji sadrže celulozu. Suhi i laki drveni ugljen odlično odgovara kao gorivo. Ako dimenzije spremnika to dopuštaju, u njega se mogu utovariti cijela drva čak i bez prethodnog cijepanja.

Za izgaranje u plinskom generatoru prikladni su gotovo svi materijali koji sadrže celulozu, ali važno je ne zaboraviti na prihvatljivu razinu vlažnosti takvog goriva kako bi se povećala učinkovitost uređaja.

Proizvod dobiven izgaranjem, zapaljivi plin, može se koristiti za rješavanje raznih zadataka: grijanje kuće, rad motora s unutarnjim izgaranjem automobila, pa čak i za proizvodnju električne energije. No, vrijedi se prisjetiti i "mana" ovog korisnog uređaja.

Za početak, industrijski model plinskog generatora, pouzdan, siguran i praktičan, košta prilično skupo. Ne može si svaki vlasnik kuće ili vikendice priuštiti takav agregat. No, i izrada domaćeg plinskog generatora čak i od dostupnih materijala može se pretvoriti u pozamašan iznos.

Ne mogu se uvijek koristiti bilo koji dostupni materijali. Svi dijelovi agregata moraju biti vrlo čvrsti i sposobni izdržati visoke temperature. Obavezno će biti potreban aparat za zavarivanje, kao i vještine rada s njim. Metal će se morati i rezati i zavarivati.

Gorivo za drvni plinski generator mora imati takve dimenzije i konfiguraciju da mu omoguće slobodno kretanje prema dolje kroz spremnik do komore za izgaranje.

Kada se izračunava koliko će koštati izrada domaćeg plinskog generatora na piljevinu, treba uzeti u obzir i potrošni materijal. Bit će potreban lijevano željezo za izradu rešetke, a vrlo je moguće da će za izradu poklopca trebati pronaći ili kupiti posebnu oprugu.

Potrebne su i vatrootporne brtve za otvore, za spajanje pojedinih dijelova uređaja i slično. Prije izrade plinskog generatora potrebno je sve pažljivo izračunati.

Još jedna stavka troškova za plinski generator – je električna energija koja je potrebna za prisilno dovođenje zraka u komoru za izgaranje. Ako iz bilo kojeg razloga nestane struje, plinski generator neće moći raditi.

Takva situacija je neprihvatljiva jer smanjenje temperature izgaranja može dovesti do zaprljanja uređaja katranom. Kao rezultat, trebat će zaustaviti proces, očistiti plinski generator i ponovno ga pokrenuti.

Iako se čini da se plinski generator može napuniti gotovo bilo kojim gorivom, ipak treba imati na umu da se ono mora postupno, kako izgara, spuštati niz spremnik. Stoga drva za generator treba pripremiti tako da se nasjeckaju na više-manje jednake dijelove.

Izrada uređaja vlastitim rukama

Najprije treba odlučiti za koje će se svrhe izraditi plinski generator: za kuću ili za automobil. U potonjem slučaju prednost se daje maloj težini i kompaktnim dimenzijama. Najbolji materijal za automobilski plinski generator – nehrđajući čelik, skup, ali čvrst i lagan. A za kuću se izrađuje veliki uređaj od pri ruci dostupnih materijala, koje je lakše pronaći i koji su jeftiniji.

Razmotrimo primjer izrade plinskog generatora za opskrbu gorivom motocikla:

Za dovod plinovitog goriva u benzinski motor, potrebno ga je ohladiti, očistiti i pomiješati sa zrakom u odgovarajućim omjerima. Za to je potrebno agregat opremiti ventilatorom za paljenje, ciklonom, filtrom, mješalicom i hladnjakom.

Preostalo je dopuniti domaći plinski generator uređajima koji osiguravaju normalan rad i riješiti pitanja njegove ugradnje na motocikl s prikolicom.

Naravno, što su dimenzije i konfiguracija domaćeg plinskog generatora bliži industrijskom modelu, to će uređaj učinkovitije raditi. Napraviti u kućnim uvjetima točnu kopiju plinskog generatora proizvedenog u tvornici teško je i nije nužno.

Lakše je kopirati gotov domaći agregat, posudivši ga od poznanika, prijatelja, ili jednostavno iskoristiti informacije na internetu.

Prvo se izrađuju glavni sklopovi plinskog generatora, zatim se sastavljaju u jedinstven uređaj. Za izradu takvog uređaja potrebno je pripremiti sljedeće elemente:

1. Kućište.
2. Spremnik za gorivo.
3. Komoru za izgaranje.
4. Grilo komore za izgaranje.
5. Sklop za raspodjelu zraka.
6. Filtarski sklop.
7. Odvodna cijev komore za izgaranje.
8. Rešetku za sagorijevanje, vrata i druge slične elemente.

Kućište, koje se ponekad naziva komorom za punjenje, može imati cilindrični ili kubični oblik. Stoga majstor ima dvije mogućnosti za njegovu izradu: iskoristiti odgovarajući metalni spremnik, lagano ga modificirajući, ili napraviti kućište od nule od kutnika i lima.

Za izradu samogradnog generatora plina mogu se koristiti dostupni materijali, poput metalne bačve, starih plinskih boca, kućišta aparata za gašenje požara i sl.

Na sličan način izrađuje se spremnik za kruto gorivo, dakle također od metalnog lima i kutnika. Kasnije se spremnik učvršćuje unutar kućišta, stoga njegove dimenzije moraju biti odgovarajuće. Međutim, ponekad je jednostavnije pretvoriti dio kućišta generatora plina u spremnik. Za to se dio prostora odvaja metalnim pločama.

Prikladan materijal za unutrašnjost generatora plina na drva – čelik s niskim udjelom ugljika. Kućište treba pokriti čvrsto prijanjajućim poklopcem. Brtvljenje – važan uvjet ispravnog rada generatora, jer se na taj način osigurava dotok ograničene količine kisika.

Samogradni generator plina – prilično je težak uređaj, treba voditi računa o njegovoj stabilnosti. U tu svrhu na donji dio kućišta zavaruju se čvrsre nogice. Posebnu pozornost zaslužuje poklopac kroz koji se vrši punjenje goriva.

Ponekad je težak i nije ga lako samosralno podići. Kako bi se riješio problem, može se korisiti posebna amortizacijska opruga.

Za komoru za izgasanje bit će potreban poseban vatrootporni čelik, jer se upravno ovdje odvija izgasanje goriva pri vrlo visokim temperaturama. Međutim, u tu svrhu može se uspješno korisiti prazna boca za kućni plin. Odgovarat će i nova posuda, i rabljena.

Ako je plinska boca za izradu kućnog generatora plina prethodno bila u upotrebi, prije početka zavarivačkih radova bolje je napuniti je vodom. To će spriječiti moguće zapaljenje ostataka plina.

Metalni grlo komore za izgaranje, u kojoj se odvija još jedan važan proces – krekiranje smola – treba odvojiti od ostalih elemenata posebnim vatrootpornim brtvama. Sasvim prikladnim materijalom za to smatra se azbest, ali bolje je koristiti suvremenije i sigurnije materijale.

Razvodnik zraka povezuje se s konstrukcijom pomoću priključka, uz koji se postavlja povratni ventil. Zadatak ovog elementa – regulirati dotok zraka do goriva i spriječiti istjecanje dobivenog zapaljivog plina, radi kojeg je i započeta izrada generatora.

Izmđu kutije za razvod zraka i srednjeg dijela komore za izgaranje moraju se nalaziti posebne kalibracijske rupe (furme). Nakon komore za izgaranje postavlja se sustav filtara za čišćenje dobivene plinske smjese od nečistoća. Rešetka za izgaranje namjenjena je čišćenju komore za izgaranje.

Obično se izrađuju od lijevanog željeza. Kako bi se olakšalo čišćenje, srednji dio rešetke može biti pomičan ili uklonjiv. Vrata omogućuju pristup različitim odjeljcima generatora plina i služe za punjenje drva, čišćenje komore za izgaranje itd. Naravno, sva takva vrata moraju biti hermetički zatvorena i brtvljena pomoću toplinski otpornih brtvi.

Na dnu se montira priključak kroz koji dobivena plinska smjesa odlazi u filtarski sklop, a zatim u hladnjak. Za izradu malog ciklonskog filtra može se upotrijebiti tijelo starog aparata za gašenje požara ili druga metalna posuda odgovarajuće veličine i konfiguracije.

Na ovoj shemi jasno je prikazan uređaj i princip rada ciklonskog pročišćivačkog filtra. Pomoću njega može se obaviti primarno pročišćavanje plina dobivenog radom generatora plina.

Radi na sljedeći način: u gornji dio ciklona upuhuje se onečišćeni vrući plin. Zatim se u okruglom kućištu počinje okretati. Pod djelovanjem centrifugalnih sila čestice onečišćenja premještaju se u donji dio uređaja i napuštaju ga kroz otvor za istovar. Pročišćeni plin izlazi kroz još jedan otvor u gornjem dijelu filtra.

U kućnim uvjetima kao hladnjak može se koristiti obični radijator ili izraditi poseban svitak. Vrući plin kreće se takvom dugačkom konstrukcijom i postupno se hladi. Po želji se može organizirati vodeno hlađenje.

Smatra se da je kućanski generator plina sposoban "preraditi" drvo bilo koje vlažnosti, čak i 50%, što je karakteristično za svježe posječeno drvo. U praksi se ispostavlja da što je veća vlažnost goriva, to je niža učinkovitost generatora plina. Ne preporučuje se puniti uređaj gorivom čija vlažnost prelazi 20%.

Mala modifikacija uređaja omogućit će ispravljanje situacije. Od priključka komore za izgaranje treba provesti prstenasti plinovod, smještajući ga u prostor između stijenki kućišta i vanjske strane komore za punjenje.

Kao rezultat, dio toplinske energije bit će prenesen gorivu, što će omogućiti smanjenje njegove vlažnosti. Osim toga, za hlađenje će biti potrebno manje vremena, a stupanj djelovanja generatora će porasti.

Korisne informacije o plinskim generatorima

Ponekad očekivanja vlasnika privatnih kuća koji razmišljaju o kupnji ili samostalnoj izradi generatora plina budu previše ružičasta u usporedbi sa stvarnom situacijom.

Postoji mišljenje da stupanj djelovanja generatora plina, koji iznosi oko 95%, znatno premašuje stupanj djelovanja običnog podnog plinskog kotla, koji doseže 60-70%. Te su brojke u cjelini točne, ali ih nije ispravno uspoređivati.

U izradi domaćeg plinskog generatora koriste se istrošene plinske boce, kante, kuhinjsko posuđe itd. Gotovo besplatan uređaj štedljivo troši ne najskuplje gorivo uz prilično visoku učinkovitost.

Prvi pokazatelj odražava učinkovitost proizvodnje zapaljivog plina, a drugi – količinu topline dobivene radom kotla. U oba slučaja izgara drvo, ali se rezultat tog procesa kvalitativno razlikuje. Ako se u budućnosti zapaljivi plin dobiven piroliznim izgaranjem drva koristi za grijanje stambenog prostora, takva se usporedba može provesti.

Također vrijedi zapamtiti da domaći plinski generatori, iako mogu raditi s visokom učinkovitošću, rijetko su jednako učinkoviti kao industrijski modeli. Ovu točku treba uzeti u obzir već u fazi projektiranja uređaja i izračuna troškova projekta i njegove očekivane učinkovitosti.

Ako je potreba za izradom plinskog generatora uzrokovana samo željom za poboljšanjem sustava grijanja kuće, vrijedi obratiti pozornost na sličan uređaj – pirolizni kotao, koji radi na vrlo sličnim načelima. Njegova glavna razlika od plinskog generatora jest u tome što se dobiveni plin odmah spaljuje, a dobivena energija koristi za zagrijavanje nositelja topline u sustavu grijanja kuće.

U takav se uređaj ugrađuje dodatna komora za izgaranje u koju je potrebno organizirati zasebnu opskrbu zrakom. Ako je potrebno grijati kuću pomoću plinskog generatora, bit će potrebno i odabrati konvektor za grijanje. To će povećati troškove modernizacije ili uređenja grijanja. Potrebno je procijeniti isplati li se u takvom slučaju trud.

Važna je točka – pravilno održavanje plinskog generatora tijekom njegova rada. Oglašavanje tvrdi da je to univerzalni uređaj u kojem izgara sve: od piljevine do svježe posječenog drva.

Ali oglašavanje prešućuje činjenicu da se pri utovaru vlažne sirovine količina dobivenog zapaljivog plina može smanjiti za 25% ili više.

Najbolje gorivo za kućanski plinski generator – drveni ugljen. Pri njegovom izgaranju ne troši se previše energije na isparavanje suvišne vlage, što omogućuje dobivanje maksimalne količine zapaljivog plina.

Optimalno gorivo za plinski generator, prema mišljenju stručnjaka, je drveni ugljen. Pri njegovom izgaranju na isparavanje vlage odlazi minimalna količina energije, što omogućuje ubrzanje procesa pirolize.

Vlasnici vozila mogu računati na plinski generator ne samo za grijanje, već i za rad svog vozila. Doista, u Europi ima mnogo vozača koji su sasvim uspješno prilagodili svoja vozila za rad na drva. Ali najčešće su to kompaktni i izdržljivi uređaji izrađeni od tankog i čvrstog nehrđajućeg čelika.

Cijena takvih plinogeneratora, čak i onih izrađenih vlastoručno, nije nimalo mala. U ruskim uvjetima plinogeneratori za automobile izrađuju se od priručnih sredstava i ugrađuju na teretna vozila.

Učinak njihovog rada nije visok, obično posjedovanje takvog agregata prate pojave poput dugotrajnog paljenja, potrebe za stalnim radom motora na visokim ili srednjim okretajima, što pridonosi njegovom brzom trošenju.

Za automobil je najbolje koristiti kvalitetan plinogenerator, izrađen od čvrstog nehrđajućeg čelika, relativno male težine i kompaktnih dimenzija.

Zanimljiva varijanta korištenja plinogeneratora u privatnim kućanstvima – korištenje zapaljivog plina za kućnu elektranu. Takav projekt ostvaruje se pomoću dizelskog motora s unutarnjim izgaranjem.

Zaključci i koristan video na temu

Na ovom videu prikazan je proces rada domaćeg plinogeneratora:

Ovdje je predstavljeno zanimljivo iskustvo izrade domaćeg plinogeneratora s uvažavanjem učinjenih pogrešaka:

Ovo je varijanta kompaktnog plinogeneratora namijenjenog za ugradnju na vozilo:

Izraditi vlastitim rukama održiv plinogenerator nije tako jednostavno. Najčešće se takvi agregati izrađuju za automobile, ali i u kućama su sasvim učinkoviti. Vještom majstoru koji se ne boji izazova i spreman je na eksperimente, ovaj je zadatak sasvim izvediv.

Ako vam se tijekom upoznavanja s informacijama pojave pitanja ili imate preporuke za vlastoručnu montažu plinogeneratora na drva, molimo ostavite svoje komentare ispod.