Pyrolyseofen zum Selbermachen "Bubafonya": Diagramm, Zeichnung und Schritt-für-Schritt-Anleitung

In der kalten Jahreszeit der Heizperiode wird das Thema Raumwärme aktueller denn je.

Bubafonya-Ofen zum Selbermachen: Diagramm und Zeichnung

Und wenn in Stadtwohnungen in der Regel Wohnungen und kommunale Dienstleistungen dafür verantwortlich sind, müssen die Bewohner des privaten Sektors alle auftretenden Probleme selbst bewältigen. Für einen konventionellen Kaminofen muss eine erhebliche Menge Scheitholz gekauft werden, was oft die Taschen der Verbraucher stark belastet.

Darüber hinaus müssen manche Menschen nicht nur Wohngebäude, sondern auch Nebengebäude wie Garagen oder Gewächshäuser beheizen. Daher besteht ein natürlicher Wunsch, einen Weg für die wirtschaftlichste und effizienteste Heizung zu finden.

Was ist ein Dauerbrenner? Auf welchem ​​Prinzip basiert seine Arbeit?

Zunächst müssen wir verstehen, wie die Holzverbrennung tatsächlich abläuft. Damit sich Holz entzünden kann, muss es zunächst durch eine externe Wärmequelle auf eine Temperatur von etwa anderthalbhundert Grad erhitzt werden. Diese Aufgabe übernehmen in der Regel mit einem Streichholz angezündete Papier- oder Holzspäne. Der Baum beginnt langsam zu verkohlen und zerfällt bei einer Temperatur von etwa 250 Grad in einfache chemische Bestandteile. Der weiße Rauch, den wir beim Anzünden eines Feuers beobachten können, sind Gase und Wasserdampf, die von erhitztem Holz freigesetzt werden. Und jetzt, nachdem sie die 300-Grad-Marke überschritten haben, entzünden sich die vom Baum freigesetzten gasförmigen Substanzen und tragen zur weiteren Beschleunigung der thermochemischen Reaktion bei.

Als Pyrolyse bezeichnet man an sich schon die Zerlegung fossiler Brennstoffe, wie zB Holz, in einfache Elemente. Und alles wäre gut, aber die übliche Verbrennung von Holz nutzt nicht alle Potenziale des Energieträgers aus. Es bleibt viel Abfall übrig, der am Ende nicht zur Einsparung beiträgt.

Pyrolyseöfen, eine der Varianten, die wir in diesem Artikel betrachten werden, nutzen den Brennstoff viel effizienter. Das Hauptgeheimnis besteht darin, dass die Verbrennung von Gasen, die beim Erhitzen von Holz freigesetzt werden, getrennt vom Energieträger selbst erfolgt. Gleichzeitig glimmt der Primärbrennstoff langsam, wodurch eine viel längere Arbeitszeit mit einer Scheitholzladung erreicht werden kann. In Öfen vom Typ „Bubafonya“ und anderen Pyrolyse-Heizgeräten brennt alles zu fast 100% aus und hinterlässt nur eine kleine Menge Asche.

Wie es zur Verbrennung kommt

Die Entstehungsgeschichte des Pyrolyseofens "Bubafonya"

Zum ersten Mal wurde ein „Bubafonya“ von einem Volkshandwerker namens Afanasy Bubyakin, der in Kolyma lebt, zusammengebaut. Tatsächlich wurde es nach ihm benannt. Als Grundlage für sein Produkt nahm der Handwerker den in Litauen hergestellten Stropuva-Pyrolysekessel. Athanasius vereinfachte das Design so weit wie möglich, damit es leicht unabhängig wiederholt werden konnte. Aus diesem Grund ist der hausgemachte Pyrolyseofen "Bubafonya" für seine relativ hohe Popularität bekannt.

Es sollte sofort darauf hingewiesen werden, dass eine selbstgebaute Heizung, da sie aus verfügbaren improvisierten Materialien hergestellt wird, selten ein attraktives und ästhetisches Aussehen hat. Der Hauptvorteil von bubafoni ist seine Einfachheit, Zuverlässigkeit und Effizienz.

Unten sehen Sie ein Beispiel eines hausgemachten Ofens, der von Afanasy Bubyakin entworfen wurde und aus einer alten Gasflasche hergestellt wurde.

Zwei Öfen "Bubafonya" aus Zylindern

Die innere Struktur des Langbrennofens "Bubafonya"

• Das Hauptelement im Design von "bubafoni" ist sein Körper. In der Regel hat es eine zylindrische Form: ein Zylinder, ein großer Feuerlöscher, ein Fass oder ein dickes Rohr mit geschweißtem Boden.
• Schornstein für die Entfernung von Abfallprodukten der Verbrennung. Es besteht in den meisten Fällen aus einem Metallrohr mit einem Durchmesser von 11 bis 25 Zentimetern, das an der Oberseite des Körpers angeschweißt ist.
• Kolbenzuführung. Es ist ein Metallkreis mit am unteren Teil angeschweißten Rippen, in deren Mitte ein Luftkanalrohr befestigt ist. Durch die Rippen können Sie einen zusätzlichen Luftspalt zwischen dem Kolben und den Holzscheiten schaffen, was sich positiv auf den Schwelprozess und die Aktivität der Freisetzung von Pyrolysegasen auswirkt.
• Regulierventil, mit dem Sie die Oxidationsmittelzufuhr im Ofen steuern können.
• Deckel mit einer Öffnung für einen Luftkanal. Zusammen mit dem Kolben bildet er eine Nachbrennkammer, in der Pyrolysegase gezündet werden.

Schematische Darstellung eines hausgemachten Pyrolyseofens "Bubafonya"

Vor- und Nachteile des Pyrolyseofens

Zunächst einmal sind die positiven Eigenschaften dieses Heizgeräts hervorzuheben:

• "Bubafonya" hat ein sehr schlichtes Design. Mit einem Schweißgerät und Grundkenntnissen im Umgang mit Metall kann jeder einfach und unkompliziert einen Ofen mit seinen eigenen Händen bauen.
• Der Pyrolyseofen „Bubafonya“ ist bei der Auswahl eines Festbrennstoff-Energieträgers überhaupt nicht wählerisch. Es brennt richtig auf Holz, Kohle, Sägemehl, Spänen und anderen Holzabfällen. Außerdem kann er mit Pellets beladen werden – einem preiswerten und umweltfreundlichen körnigen Brennstoff.
• Arbeitszeit. Der Pyrolyseofen kann nach einer Ladung Brennholz kontinuierlich funktionieren und die Raumluft bis zu 24 Stunden erwärmen. Dieser Indikator kann jedoch in Abhängigkeit vom Volumen der Kammer, der Zufuhrrate des Oxidationsmittels und anderen Parametern erheblich variieren.

Aber Sie müssen für alles bezahlen, und daher führt die Einfachheit des inneren Aufbaus des Bubafonya-Ofens zu einigen Nachteilen:

• "Bubafonya" hat keine hohe Effizienz in Bezug auf die Effizienz. Dies ist auf eine ungleichmäßige Erwärmung des Zylinderkörpers (Zylinder) und eine geringere Wärmeübertragung zurückzuführen. Komplexere und fortschrittlichere Pyrolyseöfen können wiederum eine hervorragende Leistung in Bezug auf den Wirkungsgrad vorweisen und erreichen fast einen Wert von 90%.
• "Bubafonya" ist ziemlich unpraktisch von den Resten der Verbrennungsprodukte zu reinigen: Asche und Asche müssen oben herausgenommen werden.Diese selbstgebaute Heizung kann jedoch verbessert werden, indem am Boden eine Tür angeschweißt wird, die es einfach macht, alles Überflüssige vom Boden des Ofens zu entfernen.
• ästhetische Unattraktivität. Das Design sieht eher grob aus und wird wahrscheinlich nicht zu einer Dekoration des Innenraums des Raums, in dem es installiert wird.

Ofen selber machen

Der gesamte Prozess der Herstellung eines hausgemachten Pyrolysekessels "Bubafonya" kann in fünf Hauptphasen unterteilt werden:

1. Vorbereitung der Räumlichkeiten, Materialien und Werkzeuge für die Arbeit
2. Installation und Montage der Struktur
3. Schornsteinanordnung
4. Grundsteinlegung für einen Pyrolyseofen

Schauen wir uns jeden von ihnen genauer an.

Zeichnungspyrolyseofen "Bubafonya". Berechnung der Hauptanteile.

Das grundlegende Verhältnis beim Bau eines selbstgebauten Pyrolyseofens aus einer Gasflasche ist das mathematische Verhältnis des Innendurchmessers des Körpers zu seiner Höhe. In der Zeichnung ist der Durchmesser durch den Buchstaben D angegeben, und die Höhe ist H. Das Verhältnis von H zu D sollte im Bereich von drei zu fünf zu eins liegen. Der Durchmesser selbst beträgt unter optimalen Bedingungen etwa 30-80 Zentimeter. Ein Ofenkörper, der kleiner als 30 Zentimeter ist, sollte nicht gewählt werden, da das Oxidationsmittel zu schnell durch die Brennkammer strömt, ohne vollständig mit dem Brennstoff zu reagieren. Dadurch wird die Effizienz des Geräts stark reduziert. Ein Durchmesser von mehr als 80 Zentimetern ist aus einem anderen Grund unerwünscht: In einem solchen Kessel brennt Brennholz am Rand sehr langsam, in der Mitte schneller. Wenn der Kraftstoff ausbrennt, bildet sich ein Loch, in das der Kolben fällt, was zum Aussterben der Bubafoni führt.

Berechnung der Anteile der Elemente des Pyrolyseofens "Bubafonya"

Wandstärke Δ ist der zweitwichtigste berechnete Wert.Für eine optimale Wärmeübertragung ist ein 4-5 mm Stahlgehäuse perfekt. Eine geringere Wandstärke verkürzt die Lebensdauer des Heizgeräts und die Betriebszeit an einer Tankstelle erheblich.

Abmessungen des Presskolbenpfannkuchens:

Lücke Mit zwischen dem Kolben und der Innenfläche des Körpers wird optimalerweise gleich 0,05*D berechnet. Dementsprechend wird der Durchmesser des Pfannkuchens selbst nach der Formel d \u003d D-2 * H berechnet

Als schwieriger wird die Höhe der Pressrippen vom Metallprofil angesehen. Dabei ist die Abhängigkeit zwischen den Parameterwerten nichtlinear. Empirisch wird diese Zahl für Ofenkörperdurchmesser von 60 bis 80 Zentimetern gleich 0,1 * D genommen. Für die kleineren Bubafoni verwenden wir die Proportionsgleichung, wobei wir berücksichtigen, dass mit D₀= 30 cm h₀=4cm.

Beispiel für eine Anteilsberechnung. Der Innendurchmesser des Ballons beträgt 40 cm.Die erforderliche Höhe der Kanäle berücksichtigen wir wie folgt: h = D * h₀/D₀=4*40/30=5,3 cm

Pfannkuchendicke σ. Dieser Parameter ist umgekehrt proportional zum Innendurchmesser des "Bubafoni" D. Es ist notwendig, dass der Kolben mit optimaler Kraft auf die Kraftstoffschicht drückt. Wenn der Druck niedrig ist, sinkt der Rückwirkungskoeffizient des Ofens und es besteht die Gefahr, dass der Kessel zurückbrennt, gefolgt von Rauch, der durch den Kanal entweicht. Ein zu schwerer Kolben wiederum hinterlässt keine Luftschicht, die zum Schwelen des Brennholzes ausreicht, und das „Bubafon“ geht aus.

Dieser Wert kann anhand der folgenden Tabelle ermittelt werden. Es gibt keine besonderen Anforderungen an die Einhaltung dieses Parameters, es reicht aus, ihn zumindest ungefähr einzuhalten.

Berechnung der minimal erforderlichen Schornsteinfläche. Der kleinste zulässige Wert der Fläche S des Rohrs wird auf der Grundlage der maximalen Energieabgabe des Brennstoffs pro Stunde berechnet. S (cm²)=1,75*E(kWh). In diesem Fall ist E \u003d m * q, wobei m die Masse des geladenen Kraftstoffs ist, die durch Multiplizieren des maximalen Lesezeichenvolumens V \u003d H ermittelt werden kann_f*(π*D²/4) auf seine Dichte (wir lernen aus der folgenden Tabelle). Der Koeffizient q wiederum ist die spezifische Verbrennungsenergie pro Volumeneinheit Kraftstoff pro Stunde (wir entnehmen sie auch der Referenztabelle).

Berechnung des Lufteintrittsdurchmessers

Wenn Sie die Abmessungen des Kaminrohrs kennen, ist es nicht schwierig, den Durchmesser des Kolbenkanals zu berechnen. Dieser als d bezeichnete Wert ist gleich dem halben Wert der Quadratwurzel des Verhältnisses 4S/π.

Vorbereitung der Räumlichkeiten, Materialien und Werkzeuge für die Arbeit

Da die Montage von "bubafoni" den Einsatz einer Schweißmaschine erfordert, ist nicht jeder Raum für uns geeignet. Stellen Sie sicher, dass Sie eine hochwertige Belüftung, eine unterbrechungsfreie Stromversorgung und eine zuverlässige Verkabelung benötigen (Schweißarbeiten können zu einer Überlastung des Stromkreises führen). Außerdem kann die Installation mehr als einen Tag dauern, daher muss der Raum vor Niederschlagseinflüssen geschützt und geräumig genug sein. Auch eine gute Schallisolierung des Arbeitsplatzes ist wichtig, da der Lärm von Schleifmaschine, Schweißgerät und anderen Werkzeugen Ihren Nachbarn wahrscheinlich nicht gefallen wird.

Nachdem wir einen geeigneten Installationsort ausgewählt haben, fahren wir mit der Vorbereitung der Materialien fort.

• Die Basis für den Pyrolyseofen wird eine alte Gasflasche sein.Stattdessen können Sie auch ein voluminöses (ca. 200 l) Stahl- oder Gusseisenfass mit starken Wänden ohne Anzeichen von Korrosion, einen großen verbrauchten Feuerlöscher oder sogar ein Metallrohr mit einem am Boden angeschweißten Stahlring verwenden.
• Als nächstes brauchen wir Rohlinge für die tragenden "Beine". Im Prinzip können Sie versuchen, auf sie zu verzichten, aber das „Bubafonya“ auf den Beinen ist viel stabiler, es ist schwieriger, es versehentlich mit einer ungeschickten Bewegung umzudrehen. Stützen können aus Metallprofilen, Beschlägen und sogar Stahlrohrstücken hergestellt werden.
• "Griffe" zum bequemeren Tragen eines selbstgebauten Ofens können wir auch aus Beschlagresten herstellen. Außerdem sind sie auf dem Bubafoni-Deckel nicht überflüssig: Dies vereinfacht das Laden von Brennholz und das Reinigen des Kessels von Asche erheblich.

Verschiedene Optionen für selbstgemachte Ofenbeine

Ankerbeine

Rohrbeine

Beine aus Metallprofil

Hilfsmaterialien zum Erstellen von "Bubafoni" sind:

• Stahlblech zur Herstellung des Kolbens;
• Zwei Metallrohre für Schornstein und Luftkanal. Der optimale Durchmesser des Luftzufuhrrohrs beträgt etwa 85-100 mm, und seine Länge sollte etwa 150 mm länger sein als die Höhe des Zylinders. Der Schornstein erfordert ein breiteres Rohr mit einem Durchmesser von etwa 150 mm. Seine Länge muss mindestens dem Querschnitt des Zylinders entsprechen;
• Metallprofil (Kanal);
• Schotter, Beton und feuerfeste Steine ​​zur Herstellung des Fundaments;

Die Liste der erforderlichen Werkzeuge wird klein sein. Wir werden verwenden:

• Hammer;
• Schraubstock;
• Schaufel;
• Mastercom;
• Tragbare Geräte zum Elektroschweißen mit einem Satz Elektroden;
• Bulgarisch für Schneidteile;
• Roulette, Bleistift, Lot und Wasserwaage;

Installation und Montage der Struktur.Schornsteinanordnung.

1. Zuerst machen wir einen sauberen Schnitt im oberen Teil des Ballons. Die so entstandene Kappe dient uns später als Deckel für den Ofen.

Rohling für die Abdeckung des Pyrolyseofens "Bubafonya"

2. Wir befestigen hausgemachte Beine durch Elektroschweißen am Boden des Zylinders. Die Richtigkeit ihrer Installation kann mit einer Wasserwaage oder einem Lot überprüft werden.
3. Die Herstellung des Bubafoni-Kolbens erfolgt in drei Schritten:

• Schneiden Sie zuerst einen Kreis aus Stahl aus. Seine Querabmessungen sollten etwa 3,5 - 4,5 cm kleiner als der Innendurchmesser der Gasflasche sein, um einen freien Austritt der entstehenden Pyrolysegase in den Sekundärraum zu gewährleisten. Im mittleren Teil des Kreises bohren wir ein weiteres Loch, damit das Ende des Kanalrohrs fest eingeführt werden kann.

Rohlinge für den Kolbenförderer

• Wir schweißen einen Kreis und ein Metallrohr zusammen.

Luftführung am Grundkreis angeschweißt

• Auf der Grundlage des Rohlings für den Kolben befestigen wir die Kanalverkleidung durch Schweißen.

Auf der Rückseite des Kolbens befestigte Metallprofilstücke

Das fertige Produkt wird in etwa so aussehen:

Kolbenbaugruppe für Pyrolyseöfen

4. Wir gestalten die Ofenabdeckung. In der Mitte des abgeschnittenen oberen Teils der alten Gasflasche markieren wir das Loch. Dies muss so erfolgen, dass sich das Kanalrohr mit feststehendem Förderkolben darin frei bewegen kann. Entsprechend dem Markup nehmen wir den notwendigen Schnitt vor. An den Seiten der improvisierten Abdeckung schweißen wir Griffe aus mit einem Schraubstock und einem Hammer gebogenen Verstärkungsstücken.

Bubafoni-Cover. Anstelle von Beschlägen für Griffe wurden Metallringe verwendet.

Wir montieren einen Schornstein im oberen Teil des improvisierten Pyrolyseofens.Mit einer Schleifmaschine schneiden wir ein sauberes Loch entsprechend der Größe des Billet-Rohrs und befestigen es durch Schweißen.

Video: Wie man ein glattes Loch unter dem Kaminschleifer schneidet.

An der Oberseite des Zylinders angeschweißter Schornstein

Um einen besseren Zug zu gewährleisten, sollte der Schornstein aus zwei rechtwinklig verbundenen "Kniestücken" bestehen. Dazu machen wir an den Enden des horizontalen Rohrs, das aus dem Zylinder kommt, und einem anderen Segment mit demselben Durchmesser gleichmäßige Schnitte mit einer Schleifmaschine in einem Winkel von 45 Grad und schweißen die Rohre aneinander.

Das Aussehen des Schornsteins

Außerdem ist es sehr wünschenswert, den Schornstein in Form einer speziellen Reflektorkappe zu schützen. Dadurch wird das Eindringen von Feuchtigkeit und Niederschlägen in den Ofen mit anschließender Dämpfung verhindert.

Das Aussehen des Reflektors für den Schornstein

Damit kann der Hauptteil der Installationsarbeiten als abgeschlossen betrachtet werden. Der Ofen ist jetzt voll funktionsfähig. Wir können nur auf Wunsch ein spezielles Fundament dafür ausrüsten und direkt in Betrieb nehmen.

Grundsteinlegung für einen Pyrolyseofen

Die Arbeiten zur Gestaltung des Fundaments für die Bubafoni erfolgen in drei Etappen:

1. Zuerst müssen wir ein etwa anderthalb Meter großes quadratisches Loch graben. Die optimale Tiefe für das Fundament beträgt ungefähr 20 bis 30 Zentimeter.

Grube unter dem Fundament für den Ofen

2. Wir schlafen Schotter im Inneren ein und füllen ihn mit Betonmörtel darüber. Die Oberfläche wird mit einer Kelle eingeebnet. Nach dem Trocknen prüfen wir die Qualität des entstandenen Hobels mit einer Wasserwaage und korrigieren ihn gegebenenfalls weiter.

Betongefülltes Ofenfundament

3. Wenn der Beton vollständig trocken ist, legen Sie mehrere Reihen feuerfester Steine ​​auf den Sockel.In der Regel reichen zwei oder drei Ziegelschichten aus.

Feuerfester Ziegel, der auf der Grundlage des Fundaments des Ofens verlegt wurde

Zündung des Ofens "Bubafonya"

Wir nehmen den Kolbenzuführer mit einem geschweißten Luftkanal von innen heraus, nachdem wir zuvor die Kappe vom Zylinder entfernt haben.

Wir legen Holzscheite hinein. Sie müssen horizontal stumpf aneinander gesetzt werden. Das senkrechte Auflegen von Brennholz kann ziemlich unangenehme Folgen haben, wenn ein unverbrannter Scheit, der auf einer Kante steht, die Bewegung des Kolbens verhindert. Dies führt dazu, dass in der Primärkammer ein vollwertiges Feuer aufflammt, anstatt zu schwelen. Dadurch wird die korrekte Funktionsweise des Ofens verletzt, das Brennholz brennt schneller und kann zusätzlich zu allem durch den Kanal zu rauchen beginnen. Über dem Standort des Schornsteins dürfen keine Scheite verlegt werden.

Brennholz in den Pyrolyseofen legen

Gießen Sie Späne mit Sägemehl oder kleinen Ästen auf das Lesezeichen aus Holz. Tränken Sie ein Stück alten Stoff in einer Anzündflüssigkeit (Kerosin geht auch) und legen Sie es auf eine Schicht Holzspäne. Papier kann als Alternative zu einem Lappen dienen.

Verarbeitung der obersten Schicht des Lesezeichens mit Petroleum

Wir drücken mit einem Kolben auf das Lesezeichen und setzen den Ofendeckel wieder auf.

Einbau eines Kolbens mit Deckel

Wir zünden Brennholz an, indem wir ein Stück brennenden Lappen oder Papier durch den Schacht hineinwerfen. Ein Bubafoni-Streichholz ist nicht geeignet, da es Zeit hat, auszugehen, bevor es herunterfällt.

Zündung des Ofens

Nach 15-25 Minuten, nachdem das Lesezeichen gut aufgeflammt ist, muss das Ventil am Luftkanal geschlossen werden. Dadurch wird die Luftzufuhr zur primären Brennkammer eingeschränkt und die Holzscheite zum Schwelen gebracht, wodurch Pyrolysegase freigesetzt werden. Somit schaltet das Bubaphon in seinen Hauptbetriebsmodus um.

Videoanleitung. Zündung des Ofens "Bubafonya"

Empfehlungen zur Steigerung der Effizienz eines selbstgebauten Ofens

Das Hauptproblem, das die Effizienz des Bubafoni beeinträchtigt, ist die ungleichmäßige Erwärmung seines Körpers und infolgedessen die Verschlechterung des Wärmeaustauschprozesses mit der Umgebung. Teilweise kann es mit Hilfe einer recht einfachen Verfeinerung des Designs gelöst werden.

Zur Durchführung des Umbaus benötigen wir ein Wellblechprofilblech. Daraus muss eine Art „Hemd“ für den Ofen hergestellt werden, das durch Schweißen oder auf andere zugängliche Weise fest an der Oberfläche des Zylinders befestigt wird. Eine solche Verbesserung trägt zur Bildung aufsteigender Konvektionsluftströme bei: Kalte Luft wird von der Unterseite der Lamellen angesaugt und heiße Luft von oben abgegeben. Darüber hinaus können Sie die gesamte Struktur zusätzlich mit Ziegeln überziehen. Ein solcher Schritt ermöglicht es den Wänden um den Ofen herum, die von ihm abgestrahlte Wärme zu speichern, wodurch der Raum gleichmäßiger und länger beheizt wird.

Eine verbesserte Version des bubafoni. Anstelle eines Wellprofils wurden Segmente aus Profilrohren verwendet.

Videoanleitung. Machen Sie selbst einen hausgemachten Pyrolyseofen "Bubafonya".