Газогенератор - апарат для вироблення газу з вугілля, дров, відходів деревообробки та інших матеріалів. Генерується пальне здатне замінити традиційне вуглеводневе паливо - природний газ для опалення житла та бензин для автомобіля.
Основна ідея використання такого агрегату - економія на паливних витратах. Постійне подорожчання бензину, пропану і метану змушує домашніх умільців підшукувати альтернативні способи отримання палива.
Щоб зробити газогенератор своїми руками, необхідно зрозуміти його будову та принцип роботи.
Ми пояснимо, як відбувається перетворення твердого палива в горючий газ, позначимо конструктивні особливості агрегату і наведемо приклади самостійної збірки простих приладів. Для кращого засвоєння інформації, ми доповнили статтю наочними схемами, фотографіями та відео-роликами.
Газогенератор: пристрій і принцип роботи
Газогенератором називається пристрій, що перетворює рідке або тверде пальне в газоподібний стан для подальшого спалювання його з метою отримання тепла.
Варіанти палива для генеруючої установки
Працюючі на мазуті або відпрацювання агрегати мають більш складну конструкцію, ніж моделі, що використовують різні види вугілля або дрова.
Тому найчастіше зустрічаються саме твердопаливні генератори газу - благо, палива для них є і дешево.
Газ, що поставляється саморобними газогенераторами, послужить паливом для газових котлів та плит 
Газогенератори забезпечать пальним транспортні засоби. У пріоритеті вантажні транспортні одиниці 
Особливо високим економічним ефектом відрізняється застосування газу як пального для сільськогосподарських машин 
Газом з саморобною установки можна забезпечувати роботу газових приладів, використовуваних на заміській ділянці
В якості твердого палива в газовому генераторі використовують:
- деревне, буре та кам'яне вугілля;
- паливні пелети з відходів деревини;
- солому, тирсу і дрова;
- торф'яні брикети, кокс;
- лузгу насіння.
Особливо ощадливі господарі власноруч заготовляють брикети з тирси.
Генерація газу можлива з усіх цих видів пального. Виділення енергії залежить від теплотворення різних типів палива.
Причому тепла від спалювання сировини в газогенераторе виходить більше, ніж від використання твердого палива в котлах. Якщо ККД звичайного дров'яного котла варіюється в межах 60-70%, то у газогенераторного комплексу показник досягає 95%.
Але тут треба врахувати один нюанс. Котел спалює паливо для нагріву води, а генератор газу тільки виробляє пальне. Без нагрівача, грубки або ДВС толку від саморобного газогенератора буде нуль.
Одержуваний газ відразу повинен використовуватися - накопичувати його в будь-якої ємності економічно невигідно. Для цього доведеться монтувати додаткове обладнання, яке залежить від електроживлення.
За радянських часів газогенератори використовували навіть для експлуатації вантажівок, виробленого газу цілком вистачає для роботи двигуна внутрішнього згоряння
Що відбувається всередині газогенератора
В основі роботи генератора газу лежить піроліз твердого палива, що відбувається при високих температурах і низькому вмісті кисню в топці. Усередині газогенеруючого пристрої одночасно протікає кілька хімічних реакцій.
Схема промислового газового генератора являє собою досить складну установку з безліччю окремих пристроїв, в кожному з яких протікає своя операція (+)
Технологічно процес генерації горючого газу ділиться на три послідовно відбуваються етапи:
- Термічний розклад палива. Процес протікає в умовах дефіциту кисню, якого в реактор подається лише третина від необхідного для звичайного горіння.
- Очищення отриманого газу. В циклоні (сухому вихровому фільтрі) здійснюється фільтрація газової хмари від летючих частинок золи.
- Охолодження. Отримана газова суміш охолоджується і піддається додаткової очистки від домішок.
Фактично, в блоці як такого газогенератора відбувається саме перший процес - піроліз. Все інше - це підготовка газової суміші для подальшого спалювання.
Піролізна камера саморобного газогенератора ділиться на бункер з твердим паливом (1), топливник (2) і зольник (3)
На виході з газогенеруючої установки виходить горюча суміш з оксиду вуглецю, водню, метану та інших вуглеводнів.
Також, в залежності від використовуваного при піролізі палива, до них додаються в різних кількостях вода у вигляді пари, кисень, вуглекислий газ і азот. За описаним принципом функціонують і піролізні котли опалення, що демонструють високий ККД.
Особливості роботи різних перетворювачів
Газогенератори з влаштування та технології внутрішніх процесів бувають:
- здається простою,
- зверненими;
- горизонтальними.
Розрізняються вони точками подачі повітря і виходу згенерованого газу.
Прямий процес протікає при нагнітанні повітряної маси знизу і виходом горючої суміші вгорі конструкції.
Звернений варіант має на увазі подачу кисню безпосередньо в зону окислення. При цьому вона в газогенеруючих пристрої є найгарячішою.
Самостійно зробити в неї впорскування досить складно, тому такий принцип роботи застосовується тільки в промислових установках.
При прямому газогенераторних процесі на виході утворюється великий об'єм смол і вологи, звернений занадто складний в реалізації своїми руками, а у горизонтального - знижена продуктивність, але гранично проста конструкція (+)
У горизонтальному газогенераторе вихідний патрубок з газом розташований відразу над колосником в зоні сполучення реакцій окислення і відновлення. Ця конструкція найпростіша в самостійному виконанні.
Переваги та недоліки газових генераторів
Обійдеться побутової газогенератор заводського виготовлення в 1, 5-2 рази дорожче звичайного твердопаливного котла. Чи варто витрачатися на цю «чудо-техніку»?
Серед плюсів використання газових генераторів числиться:
- повне прогоряння палива, завантаженого в топку, і мінімальний обсяг золи;
- порівняно високий ККД при спільній роботі з ДВС або газовим котлом;
- широкий вибір твердого палива;
- простота експлуатації і відсутність необхідності безперервно стежити за роботою агрегату;
- часовий інтервал між перезавантаженнями топки - до доби на дровах і до тижня на вугіллі;
- можливість використання непросушенной деревини - вологе сировину можна застосовувати тільки в деяких моделях газогенераторів;
- екологічність пристрою - вихлопної труби у цього пристрою немає, весь згенерований газ прямим потоком йде в камеру згоряння двигуна або котла.
При використанні вологих дров генератор працювати буде, але вироблення газу при цьому скоротиться на 20-25%. Падіння продуктивності відбувається через випаровування природної вологи з деревини.
Це призводить до зниження температури в топці, що уповільнює процес піролізу. Найкраще поліна перед завантаженням в піролізні камеру ретельно просушувати. Промислові пристрої повністю автоматизовані, подача палива в них виробляється шнеком з поруч розташованого контейнера.
Зроблений своїми руками газогенератор не радує подібної автономністю, але і він досить простий в експлуатації. Треба лише час від часу завантажувати його паливом під зав'язку.
Робочі температури в газогенераторе досягають значень в 1200-1500 ° C, його корпус повинен виконуватися з витримують подібні навантаження матеріалів
Недоліків у газогенератора менше, але вони є:
- слабка керованість обсягів генерується газу - при зниженні температури в топці піроліз припиняється і замість горючої газової суміші на виході утворюється місиво зі смоли;
- громіздкість установки - навіть саморобний газогенератор середньої потужності в 10-15 кВт займає досить великий простір;
- тривалість розтоплення - перш ніж реактор зробить перший газ пройде 20-30 хвилин.
Після "розігріву" генератор стабільно видає певний обсяг газової суміші, яку необхідно спалювати або викидати в повітря. Щоб зробити цей агрегат своїми руками потрібні міцні газові балони або товста сталь, а це чималі гроші. Але все це окупається економічністю генератора і дешевизною вихідної палива.
Частина моделей газогенераторів оснащується вентилятором наддуву повітря, а інші ні. Перший варіант дозволяє підвищити потужність установки, але прив'язує її електромережі. Якщо потрібен невеликий генератор для готування їжі на природі, то можна обійтися компактним без повітряного нагнітача агрегатом.
Більшість самостійно зроблених газогенеруючих установок працює за рахунок природної тяги.
Переносний газогенератор потужністю в 2, 4 кВт, що працює на дровах, дозволяє без проблем готувати обід за містом далеко від цивілізації (+)
Для обігріву приватного будинку потрібна буде вже більш потужне і енергозалежна пристрій. Однак в цьому випадку варто подбати про резервний електрогенераторі, щоб відразу при аварії на мережі не залишитися як без електропостачання, так і без опалення.
Робочі вузли саморобного агрегату
Щоб розібратися, як можна зробити твердопаливний газогенератор своїми руками, необхідно чітко собі уявляти його конструкцію. У кожного з елементів своє призначення, навіть відсутність одного з них неприпустимо.
Усередині корпусу саморобного газового генератора повинен бути присутнім:
- бункер для твердого палива вгорі агрегату;
- камера піролізу, де відбувається процес тління;
- повітророзподільний пристрій зі зворотним клапаном;
- колосники з зольником;
- вивідний патрубок для виробленого газу;
- фільтри очищення.
У саморобному генераторі на дровах утворюється досить висока температура, тому до кожного його елементу висуваються жорсткі вимоги. Для корпусу використовується міцна листова сталь, а всі деталі всередину підбираються максимально жароміцні.
Щоб забезпечити герметичність люка завантаження палива в закритому стані, кришці знадобиться ущільнювач. Найдешевший матеріал для цього - азбест. Однак він не відрізняється нешкідливістю для здоров'я людей, краще підшукати в магазині спеціальні жароміцні прокладки на основі силіконів або силікатів.
Згенеровані в камері згоряння гази спочатку змішуються з повітрям і охолоджуються, а потім проходять очистку в фільтрі з керамзиту або тирси (+)
Корпус може бути як циліндричної форми, так і прямокутної. Нерідко для спрощення робіт береться пара балонів для природного газу або залізних бочок. Один з колосників внизу топки приварюють "намертво", а другий вбудовують таким чином, щоб його можна було поворухнути. Це потрібно, щоб очистити їх від шлаку і золи.
Повітророзподільний вузол знаходиться зовні корпусу. Він забезпечує надходження в топку необхідних обсягів кисню, але при цьому завдяки зворотного клапана не випускає з неї горючі гази.
Технології виготовлення газогенератора
Самостійно зробити газогенеруючих установку можна декількома способами. Вибір тут залежить від наявності матеріалів і подальшого використання одержуваного газу.
Варіант # 1: Приклад споруди апарату на вугіллі
Розглянемо приклад виготовлення корисної саморобки з металевого відра з кришкою. Спочатку підготуємо агрегат, який перероблятиме отриманий з установки газ в електроенергію.
Для того щоб генерує електроенергію обладнання стало працювати на газі, потрібно переробити його паливну систему 
Замість демонтованого повітряного фільтра встановлюється пластина з зафіксованим на ній трійником. До нього приєднаний кульової кран і повітряний фільтр 
Щоб уникнути витоків газу із системи пластикові труби після проведення випробувань слід замінити металевими 
Вихлопна труба зроблена так, що вихлопи частково подавалися в топку. До другого патрубка трійника підключається труба для подачі газу
Після підготовки споживача до майбутньої експлуатації можна зайнятися спорудженням безпосередньо газогенератора.
Крок 1: Для пристрою входу в генератор з відра вирізали три пластини з листового металу. Одну з них зігнули згідно з формою відра 
Крок 2: Для кріплення пластини в її кутах висвердлюють отвори під болти. Внизу, приблизно в 5 см від дна відра, висвердлюють отвір під вхідну трубку 
Крок 3: У відрі висвердлюють отвори, компліментарні отворів пластини. Для цього пластину прикладають до відра і відзначають їх положення 
Крок 4: У укріплену пластиною стінку відра через отвір заводиться вхідні трубка 
Крок 5: Положення входить трубки фіксується за допомогою зварювання зовні і зсередини відра 
Крок 6: Для надійності місця контакту пластини з відром, точки кріплень і ділянку введення труби обробляються силіконовим герметиком 
Крок 7: Місце введення газового патрубка споруджується аналогічним чином. Правда замість однієї пластини монтуються дві зустрічні. До зовнішньої приварюють патрубок 
Крок 8: Пластину з виходять газовим патрубком, як зустрічну їй внутрішню, встановлюють на високотемпературний герметик і кріплять болтами
Патрубок, що відводить газ з установки, необхідно забезпечити фільтром, тому що в процесі згоряння вугілля виділяє багато дрібної суспензії і пилу.
Крок 9: У пристрої фільтра використовувалася порожня банку від фарби і шматок поролону 
Крок 10: У дні і в кришці жерстяної банки прорізаються отвори 
Крок 11: У порожнину жерстяної банки укладається вирізаний за розміром ємності поролон 
Крок 12: Споруджений описаним способом фільтр встановлюється перед вихідний трубою всередині ємності газогенератора
Завершивши процес спорудження саморобної газогенератора, треба перевірити його на працездатність.
Випробування роботи саморобного газогенератора краще провести на відкритому повітрі 
В топку газогенератора закладається кам'яний або деревне вугілля, після чого проводиться розпал системи 
Крім функціональності і працездатності системи слід перевірити всі з'єднання, при необхідності треба доопрацювати проблемні місця газоаналізатором 
Для припинення процесу горіння знадобляться заглушки, які встановлюються на вхідний патрубок. Вони припинять надходження повітря в агрегат
Варіант # 2: Газогенератор з двохсотлітрових бочок
Для бочкового саморобного газогенератора потрібно пара ємностей в 200 л. Одну з них вставляють в іншу на дві третини.
Утворене внизу простір, буде використовуватися в якості камери згоряння, а верхня частина ідеально підійде під бункер для дров або пеллет.
Усередині корпусу з бочки буде відбуватися тління з генерацією газу, а зовні в циліндрі з старого вогнегасника в фільтрі очищення він буде очищатися від негорючих домішок
Збоку, на рівні секції піролізу, вваривают трубу перетином в 50 мм для нагнітання повітря, а ближче до кришки - газоотводящий патрубок. У дні внутрішньої бочки вирізають отвір для надходження палива в камеру згоряння, а до днища зовнішньої прилаштовують дверцята піддувала.
Залишається тільки зробити фільтри очищення газової суміші перед передачею її в водогрійний котел. Для цього знадобляться використані вогнегасники або відрізки труби аналогічного розміру.
Зверху їх наглухо закривають, а знизу приварюють конусну насадку, на кінці якої є штуцер для видалення золи. Потім збоку врізають патрубок для подачі газової суміші на очистку, а в кришку - відведення для вже відфільтрованого газу.
Первинне очищення газу від частинок сажі і золи відбувається за рахунок відцентрових сил в зовнішньому фільтрі для грубої очистки (+)
Далі, для зниження температури горючого газу роблять радіатор охолодження з декількох труб діаметром в 10 см. Між собою їх з'єднують невеликими патрубками.
Для остаточного очищення газу встановлюють ще один фільтр з керамзитом, невеликими шайбами з металу або тирсою всередині. Застосовувати останній матеріал допустимо тільки за умови, що надходить газ вже охолов, інакше справа може дійти до пожежі.
З газового балона вийде зробити "буржуйку". Інструкція по створенню примітивної печі наведена в цій статті.
Варіант # 3: Саморобна модель для ДВС
Для машини або мотоцикла саморобний газогенератор роблять за аналогічною схемою. Тільки тут доведеться зменшити розміри установки до мінімуму. Возити з собою важкий агрегат накладно, та й виглядає це не дуже естетично.
Щоб полегшити собі роботу, для автомобільної версії генератора найкраще взяти балони з-під побутового газу. Головне - перед зварюванням переконатися, що і натяку на присутність в ємності пропану вже немає, інакше може відбутися невеликий вибух. Для цього необхідно відкрутити балонний клапан і заповнити ємність під зав'язку водою.
Для охолодження горючої суміші на виході з установки можна пристосувати звичайний радіатор опалення
Спочатку автомобільний газогенератор виробляє занадто гарячі гази. Їх в обов'язковому порядку необхідно охолоджувати. Інакше при контакті з розпеченими частинами двигуна вони можуть мимовільно запалитися. Крім того, розігріте газоподібне пальне має малу щільність, через що його підпалити в циліндрах буде просто проблематично.
Газогенератор саморобного виконання для автомобіля можна змонтувати в багажнику або на причепі.
Другий спосіб краще завдяки:
- простоті ремонту;
- можливості залишити газогенеруючих агрегат в гаражі;
- наявності вільного місця в багажнику;
- можливості використання установки для інших потреб крім подачі палива в ДВС.
Не варто побоюватися дорожніх вибоїн. При підстрибування на купині тверде паливо в камері згоряння буде струшуватися, що тільки посприяють його кращому перемішуванню і горінню.
Нюансы работы и эксплуатации газогенераторов
Важно помнить, что вырабатываемый установкой газ, не имеет запаха и ядовит. Если при сваривании своими руками металлических деталей газогенератора будут допущены ошибки, то беды не избежать.
Для естественного притока воздуха в камере сгорания можно насверлить по окружности корпуса отверстий в 5 мм. Все монтажные работы и проверку работоспособности следует производить в хорошо проветриваемой мастерской либо на улице.
Растопка твердотопливного газогенератора не отличается от розжига дровяной печки. Внутрь накладывают дрова или иной вариант топлива, а затем их поджигают лучиной
После возгорания заслонку прикрывают, чтобы ограничить поступление кислорода в камеру горения. Чтобы генерирующая газ самоделка работала исправно, следует грамотно отрегулировать отвод получаемой газовой смеси и подачу кислорода.
Прежде чем начинать мастерить газогенератор следует произвести инженерные расчеты, в которых надо учесть площадь сгорания и тип топлива, а также требуемую выходную мощность и предполагаемый режим работы.
Висновки і корисне відео по темі
Как использовать газогенератор, перерабатывающий древесный уголь, в качестве поставщика топлива для малолитражного автомобиля:
Простой газогенератор из пропановых баллонов:
Устройство дровяного генератора газа:
Вышеприведенными способы подходят для самостоятельного изготовления эффективного газогенератора. Но моделей этого устройства существует гораздо больше. Одни из них сделать проще, другие сложнее.
Главное при сборке агрегата уделить максимум внимания качеству сварных швов, иначе могут произойти утечки газа и взрыв. Если все выполнено правильно, то газогенератор исправно прослужит 10–15 лет. А потом металл корпуса начнет прогорать, и придется все делать заново.
У вас есть практические навыки сборки или опыт использования самодельного газогенератора? Пожалуйста, делитесь накопленными знаниями и задавайте вопросы по теме статьи в комментариях ниже.