Hogyan készítsünk gázgenerátort házilag: a házi készítésű eszköz jellemzői

A gázgenerátor – egy olyan berendezés, amely szénből, fából, faipari hulladékból és más anyagokból állít elő gázt. A termelt éghető gáz képes helyettesíteni a hagyományos szénhidrogén tüzelőanyagot – a földgázt lakásfűtéshez és a benzint autókhoz.

Az ilyen berendezés használatának alapgondolata az üzemanyagköltségek megtakarítása. A benzin, a propán és a metán folyamatos drágulása arra kényszeríti a házi barkácsolókat, hogy alternatív módszereket keressenek az üzemanyag előállítására.

Ahhoz, hogy saját kezűleg készítsünk gázgenerátort, meg kell értenünk annak felépítését és működési elvét.

Elmagyarázzuk, hogyan történik a szilárd tüzelőanyag éghető gázzá alakítása, ismertetjük a berendezés szerkezeti sajátosságait, és példákat adunk egyszerű készülékek önálló összeszerelésére. Az információ jobb megértése érdekében a cikket szemléletes ábrákkal, fényképekkel és videókkal egészítettük ki.

Gázgenerátor: felépítés és működési elv

A gázgenerátor olyan berendezés, amely folyékony vagy szilárd éghető anyagot gáznemű állapotba alakít át, hogy azt tovább égessék hőenergia nyerése céljából.

Tüzelőanyag-változatok a generátorberendezéshez

A fűtőolajjal vagy hulladékolajjal működő berendezések bonyolultabb felépítésűek, mint a különböző szén- vagy tűzifatípusokat használó modellek.

Ezért leggyakrabban a szilárd tüzelésű gázgenerátorokkal találkozhatunk – szerencsére az üzemanyaguk olcsó és könnyen elérhető.

Szilárd tüzelőanyagként a gázgenerátorban a következőket használják:

• fa-, barna- és kőszén;
• faipari hulladékból készült tüzelőpelletek;
• szalmát, fűrészport és tűzifát;
• tőzegbrikettek, koksz;
• napraforgómaghéj.

A különösen takarékos gazdák saját kezűleg készítik a fűrészporbriketteket.

A gáz előállítása mindezen üzemanyagfajtákból lehetséges. Az energia felszabadulása a különböző tüzelőanyag-típusok fűtőértékétől függ.

Ráadásul a gázgenerátorban történő nyersanyagégetésből származó hő nagyobb, mint a kazánokban történő szilárd tüzelőanyag-használatból. Míg egy hagyományos fatüzelésű kazán hatásfoka 60-70% között mozog, addig a gázgenerátoros rendszeré eléri a 95%-ot.

De itt figyelembe kell venni egy apróságot. A kazán elégeti az üzemanyagot a víz melegítéséhez, míg a gázgenerátor csak üzemanyagot állít elő. Fűtőberendezés, kályha vagy belsőégésű motor nélkül a házilag készített gázgenerátor teljesen haszontalan.

A keletkező gázt azonnal fel kell használni – valamilyen tartályban tárolni gazdaságtalan. Ehhez további, elektromos áramellátástól függő berendezéseket kell felszerelni.

A szovjet időkben a gázgenerátorokat még teherautók üzemeltetésére is használták, a termelt gáz bőven elegendő a belsőégésű motor működéséhez.

Mi történik a gázgenerátorban?

A gázgenerátor működésének alapja a szilárd tüzelőanyag pirolízise, amely magas hőmérsékleten és a tűztér alacsony oxigéntartalma mellett megy végbe. A gáztermelő berendezésben egyszerre több kémiai reakció is lezajlik.

Az ipari gázgenerátor vázlata egy meglehetősen összetett berendezés, számos különálló eszközzel, amelyek mindegyike saját műveletet végez (+)

Technológiailag a tüzelőgáz előállításának folyamata három egymást követő szakaszra oszlik:

1. Az üzemanyag termikus bontása. A folyamat oxigénhiányos körülmények között zajlik, a reaktorba a normál égéshez szükséges oxigénnek csak a harmadát vezetik be.
2. A keletkezett gáz tisztítása. A ciklonban (száraz örvényszűrőben) a gázfelhőből kiszűrik a hamu illékony részecskéit.
3. Hűtés. A kapott gázkeveréket lehűtik, és további tisztításnak vetik alá a szennyeződések eltávolítása érdekében.

Tulajdonképpen a gázgenerátor blokkjában éppen az első folyamat – a pirolízis – megy végbe. Minden más a gázkeverék előkészítése a további elégetéshez.

A házilag készített gázgenerátor pirolíziskamrája szilárd tüzelőanyag-tartályra (1), tüzelőtérre (2) és hamutartóra (3) oszlik.

A gáztermelő berendezés kimenetén szén-monoxidból, hidrogénből, metánból és egyéb szénhidrogénekből álló éghető keverék keletkezik.

Továbbá, a pirolízishez használt tüzelőanyagtól függően, különböző mennyiségben hozzáadódik vízgőz, oxigén, szén-dioxid és nitrogén. A leírt elv szerint működnek a pirolízis fűtőkazánok is, amelyek magas hatásfokot mutatnak.

Különböző átalakítók működésének jellemzői

A gázgenerátorok felépítésük és belső folyamataik technológiája szerint lehetnek:

• egyenesek;
• fordítottak;
• vízszintesek.

A levegő bevezetési és a generált gáz kilépési pontjaiban különböznek.

Az egyenes folyamat a légtömeg alulról történő befúvásával és az éghető keverék felül történő kilépésével zajlik.

A fordított változat az oxigén közvetlen oxidációs zónába történő bevezetését jelenti. Eközben ez a zóna a gázt generáló berendezésben a legforróbb.

Önállóan befecskendezést végezni ebbe a zónába meglehetősen bonyolult, ezért ilyen működési elvet csak ipari berendezésekben alkalmaznak.

Az egyenes gázgenerátoros folyamat során a kimeneten nagy mennyiségű kátrány és nedvesség képződik, a fordított túl bonyolult a saját kezű megvalósításhoz, a vízszintesnél pedig alacsonyabb a teljesítmény, de rendkívül egyszerű a felépítése (+)

A vízszintes gázgenerátorban a gázkivezető csonk közvetlenül a rostély felett, az oxidációs és redukciós reakciók együttes zónájában helyezkedik el. Ez a szerkezet a legegyszerűbb saját kivitelezésben.

A gázgenerátorok előnyei és hátrányai

Egy gyári gyártású háztartási gázgenerátor 1,5–2-szer drágább, mint egy hagyományos szilárd tüzelésű kazán. Megéri-e költeni erre a «csodatechnikára»?

A gázgenerátorok használatának előnyei közé tartozik:

• a tüzelőanyag teljes kiégése, amelyet a tűztérbe töltenek, és minimális hamumennyiség;
• viszonylag magas hatásfok belső égésű motorral vagy gázkazánnal együttműködve;
• széles választék szilárd tüzelőanyagból;
• egyszerű üzemeltetés és nincs szükség a berendezés folyamatos felügyeletére;
• időintervallum a tűztér újratöltései között – tűzifánál akár egy nap, szénnél akár egy hét;
• lehetőség szárítatlan fa használatára – nedves alapanyagot csak egyes gázgenerátor modellekben lehet alkalmazni;
• a berendezés környezetbarát jellege – ennek a berendezésnek nincs kipufogócsöve, a teljes generált gáz közvetlen áramlással a motor vagy a kazán égéstérébe kerül.

Nedves fa használata esetén a generátor működni fog, de a gáztermelés 20–25%-kal csökken. A teljesítménycsökkenés a fa természetes nedvességének elpárolgása miatt következik be.

Ez a tűztér hőmérsékletének csökkenéséhez vezet, ami lelassítja a pirolízis folyamatát. A legjobb, ha a hasábokat a pirolizáló kamrába való betöltés előtt alaposan megszárítjuk. Az ipari berendezések teljesen automatizáltak, az üzemanyag adagolása csigával történik a közeli tartályból.

A saját kezűleg készített gázgenerátor nem örvend ilyen autonómiának, de üzemeltetése elég egyszerű. Csak időnként kell tele tölteni tüzelőanyaggal.

A gázgenerátor üzemi hőmérséklete eléri az 1200–1500 °C-ot, a burkolatát az ilyen terheléseket elviselő anyagokból kell készíteni.

A gázgenerátornak kevesebb hátránya van, de azok léteznek:

• a keletkező gáz mennyiségének gyenge szabályozhatósága – a tűztér hőmérsékletének csökkenésekor a pirolízis leáll, és a kimeneten éghető gázkeverék helyett kátrányos zagy keletkezik;
• a berendezés terjedelmessége – még egy közepes teljesítményű (10–15 kW) házi készítésű gázgenerátor is elég nagy helyet foglal;
• a begyújtás időtartama – mielőtt a reaktor előállítja az első gázt, 20–30 perc telik el.

A „felmelegítés” után a generátor stabilan termel egy bizonyos mennyiségű gázkeveréket, amelyet el kell égetni vagy a levegőbe kell engedni. Ahhoz, hogy ezt a készüléket saját kezűleg elkészítsük, erős gázpalackokra vagy vastag acélra van szükség, ami nem csekély pénz. De mindez megtérül a generátor gazdaságosságával és az alap tüzelőanyag olcsóságával.

Egyes gázgenerátor modellek ventilátorral vannak felszerelve a levegő befújásához, mások nem. Az első változat lehetővé teszi a berendezés teljesítményének növelését, de az elektromos hálózathoz köti. Ha egy kis generátorra van szükség szabadtéri főzéshez, akkor beérhetjük egy kompakt, légfúvó nélküli egységgel.

A legtöbb saját készítésű gázfejlesztő berendezés természetes huzattal működik.

A 2,4 kW teljesítményű, fával működő hordozható gázgenerátor lehetővé teszi az ebéd gond nélküli elkészítését a városon kívül, távol a civilizációtól (+)

Egy családi ház fűtéséhez már erősebb és energiafüggő készülékre lesz szükség. Ebben az esetben azonban érdemes gondoskodni egy tartalék áramgenerátorról, hogy egy hálózati meghibásodás esetén ne maradjunk egyik pillanatról a másikra sem áramellátás, sem fűtés nélkül.

A házi készítésű berendezés munkarészei

Ahhoz, hogy megértsük, hogyan lehet szilárd tüzelőanyagú gázgenerátort saját kezűleg készíteni, világosan kell elképzelni annak felépítését. Minden elemnek megvan a maga rendeltetése, egyik hiánya sem megengedett.

A házi készítésű gázgenerátor burkolatán belül jelen kell lennie:

• tartály a szilárd tüzelőanyag számára a berendezés tetején;
• pirolíziskamra, ahol a parázslás folyamata zajlik;
• levegőelosztó berendezés visszacsapó szeleppel;
• rostélyok hamugyűjtővel;
• a termelt gáz kiömlőcsöve;
• tisztítószűrők.

A házi készítésű fatüzelésű generátorban meglehetősen magas hőmérséklet alakul ki, ezért minden egyes elemével szemben szigorú követelményeket támasztanak. A burkolathoz erős lemezacélt használnak, és a belső alkatrészeket a lehető legnagyobb hőállóságra válogatják.

Az üzemanyag-betöltő nyílás hermetikus zárásához a fedélhez tömítés szükséges. A legolcsóbb anyag erre az azbeszt. Azonban nem ártalmatlan az emberi egészségre, ezért érdemes a boltban szilikon vagy szilikát alapú speciális hőálló tömítéseket keresni.

Az égéstérben generált gázok először levegővel keverednek és lehűlnek, majd duzzasztott agyagból vagy fűrészporból készült szűrőn mennek keresztül tisztítás céljából (+)

A burkolat lehet hengeres vagy téglalap alakú. A munka egyszerűsítése érdekében gyakran két földgázpalackot vagy vashordót használnak. Az egyik rostélyt a kemence alján véglegesen hozzáhegesztik, a másikat pedig úgy építik be, hogy mozgatni lehessen. Ez szükséges a salak és hamu eltávolításához.

A levegőelosztó egység a burkolaton kívül található. Biztosítja a szükséges oxigénmennyiség beáramlását a kemencébe, ugyanakkor a visszacsapó szelepnek köszönhetően nem engedi ki az éghető gázokat onnan.

A gázgenerátor készítésének technológiái

A gázfejlesztő berendezést többféle módon is elkészíthetjük házilag. A választás itt a rendelkezésre álló anyagoktól és a kapott gáz további felhasználásától függ.

#1 változat: Példa szénüzemű berendezés építésére

Nézzünk egy példát egy hasznos házi készülék elkészítésére fémvödörből és fedeléből. Először készítsük elő az egységet, amely a berendezésből nyert gázt elektromos árammá alakítja.

Miután a felhasználót felkészítettük a közelgő üzemeltetésre, hozzáfoghatunk magának a gázgenerátornak az építéséhez.

A berendezésből gázt elvezető csövet szűrővel kell ellátni, mivel az égés során a szén sok finom szuszpenziót és port bocsát ki.

A házi készítésű gázgenerátor építésének befejezése után ellenőrizze a működőképességét.

#2 változat: Gázgenerátor kétszáz literes hordókból

A hordós házi gázgenerátorhoz egy pár 200 literes tartályra lesz szükség. Az egyiket a másikba kétharmadig kell beilleszteni.

Az alul kialakuló tér égéstérként fog szolgálni, a felső rész pedig ideális lesz tűzifa vagy pellet bunkerének.

A hordóból készült ház belsejében parázslás és gáztermelés fog történni, a külső régi tűzoltókészülékből készült hengerben a tisztítószűrőben pedig megtisztul az éghetetlen szennyeződésektől.

Oldalt, a pirolízis szekció magasságában, egy 50 mm keresztmetszetű csövet hegesztenek be a levegő befújásához, a fedélhez közelebb pedig egy gázkivezető csonkot. A belső hordó aljába lyukat vágnak az üzemanyag égéstérbe jutásához, a külső hordó aljához pedig egy fúvóajtót rögzítenek.

Már csak a gázkeverék tisztítószűrőit kell elkészíteni, mielőtt azt a melegvíz-kazánba továbbítják. Ehhez használt tűzoltókészülékekre vagy hasonló méretű csődarabokra lesz szükség.

Felülről hermetikusan lezárják, alulról pedig egy kúpos toldatot hegesztenek hozzá, amelynek a végén egy csonk található a hamu eltávolításához. Ezután oldalt egy csonkot vágnak a gázkeverék tisztításra való bevezetéséhez, a fedélbe pedig egy elvezetőt a már szűrt gáz számára.

A gáz elsődleges tisztítása a korom- és hamurészecskéktől centrifugális erők segítségével történik a külső durva szűrőben (+)

Ezután az éghető gáz hőmérsékletének csökkentésére hűtőradiátort készítenek több, 10 cm átmérőjű csőből. Ezeket kis csonkokkal kötik össze.

A gáz végső tisztításához még egy szűrőt szerelnek be, benne duzzasztott agyaggal, kis fém alátétekkel vagy fűrészporral. Az utóbbi anyag használata csak akkor megengedett, ha a bejövő gáz már lehűlt, különben tűz üthet ki.

A gázpalackból lehet “kályhát” készíteni. A primitív kályha elkészítésének útmutatója megtalálható ebben a cikkben.

#3 változat: Házi készítésű modell belső égésű motorhoz

Autóhoz vagy motorkerékpárhoz a házi készítésű gázgenerátort hasonló séma alapján készítik. Csakhogy itt a berendezés méreteit minimumra kell csökkenteni. Egy nehéz szerkezetet szállítani költséges, és nem is túl esztétikus.

A munka megkönnyítése érdekében a generátor autós változatához a legjobb háztartási gázpalackokat használni. A lényeg – a hegesztés előtt győződjön meg arról, hogy a tartályban propánnak még a nyoma sincs, különben egy kisebb robbanás történhet. Ehhez le kell csavarni a palackszelepet, és a tartályt színültig meg kell tölteni vízzel.

Az éghető keverék hűtéséhez a berendezés kimeneténél egy szokványos fűtőradiátort is lehet használni

Kezdetben az autós gázgenerátor túl forró gázokat termel. Ezeket kötelezően hűteni kell. Ellenkező esetben a motor felforrósodott részeivel érintkezve spontán meggyulladhatnak. Továbbá a felhevült gáznemű tüzelőanyag kis sűrűségű, ami miatt a hengerekben történő begyújtása egyszerűen problémás lesz.

Az autóhoz való házi készítésű gázgenerátort a csomagtartóba vagy egy utánfutóra lehet felszerelni.

A második mód előnyösebb a következők miatt:

• javítás egyszerűsége;
• a gázgenerátor egység garázsban hagyásának lehetősége;
• a csomagtartóban rendelkezésre álló hely;
• a berendezés használatának lehetősége más célokra, nemcsak az üzemanyag belső égésű motorba juttatására.

Ne kelljen tartani az úthibáktól. Ha a kátyúkon felfelé pattog a szilárd tüzelőanyag az égéstérben, az csak elősegíti a jobb keveredést és égést.

A gázgenerátorok üzemeltetésének és működésének árnyalatai

Fontos emlékezni arra, hogy a berendezés által termelt gáz szagtalan és mérgező. Ha a gázgenerátor fém alkatrészeinek saját kezű hegesztése során hibák történnek, akkor a baj nem kerülhető el.

Az égéstér természetes levegőellátásához a ház kerülete mentén 5 mm-es lyukakat lehet fúrni. Minden szerelési munkát és a működőképesség ellenőrzését jól szellőző műhelyben vagy a szabadban kell végezni.

A szilárd tüzelésű gázgenerátor begyújtása nem különbözik a fatüzelésű kályha meggyújtásától. Belülre tűzifát vagy más tüzelőanyagot helyeznek, majd gyújtóssal meggyújtják

A meggyulladás után a fojtószelepet részben lezárják, hogy korlátozzák az oxigén bejutását az égéstérbe. Ahhoz, hogy a gázt termelő saját készítésű berendezés rendesen működjön, helyesen kell beállítani a keletkező gázkeverék elvezetését és az oxigén adagolását.

Mielőtt hozzákezd a gázgenerátor elkészítéséhez, végezzen mérnöki számításokat, amelyekben figyelembe kell venni az égésfelületet, a tüzelőanyag típusát, a szükséges teljesítményt és a tervezett üzemmódot.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

Hogyan használható a faszénből gázt előállító gázgenerátor üzemanyag-forrásként egy kiskocsihoz:

Egyszerű gázgenerátor propánpalackokból:

A fatüzelésű gázgenerátor felépítése:

A fenti módszerek alkalmasak egy hatékony gázgenerátor saját kezű elkészítésére. Azonban sokkal több modell létezik ebből a berendezésből. Némelyiket könnyebb elkészíteni, másokat nehezebb.

A szerelés során a legfontosabb, hogy maximális figyelmet fordítson a hegesztési varratok minőségére, különben gázszivárgás és robbanás történhet. Ha minden helyesen van elvégezve, a gázgenerátor 10-15 évig hibátlanul működik. Ezután a ház fémje kezd kiégni, és mindent elölről kell kezdeni.

Ön rendelkezik gyakorlati szerelési tapasztalattal vagy tapasztalattal a házi készítésű gázgenerátor használatában? Kérem, ossza meg felhalmozott ismereteit, és tegye fel a cikk témájával kapcsolatos kérdéseit az alábbi hozzászólásokban.