Что необходимо в первую очередь для того, чтобы изготовить твердотопливный котел своими руками: чертежи, схемы, наличие соответствующих материалов или навыков? Конечно, все это необходимо, но первое, что нужно сделать – выбрать именно тот тип котла или ту его конструкцию, которую вы в состоянии будете изготовить. В данной статье мы рассмотрим несколько видов таких конструкций из металла, их схемы и чертежи. Надеемся, что кокой-то из рассмотренных вариантов вам пригодится или же на их базе вы изготовите свою конструкцию, максимально удовлетворяющую ваши требования.
Какой твердотопливный котел можно изготовить своими руками
Прежде чем приступить к самостоятельному изготовлению котла, работающему на твердом топливе необходимо выбрать его вид, который вы в состоянии осилить, исходя из наличия навыков, соответствующих материалов, инструментов и оборудования. И только после этого, в соответствии с выбранным типом, следует приступать к поиску подходящих чертежей или составлении их своими руками на основании схемы его работы и требуемой мощности. Каким же может быть такой котел?
Во-первых такие агрегаты могут отличаться направлением горения топлива:
- нижним, когда оно поджигается снизу – так работает большинство твердотопливных котлов;
- верхним, в этом случае топливо поджигается сверху и постепенно сгорает до дна.
Котлы с нижним горением можно разделить на два типа:
- традиционные, в которых топливо поджигается и сгорает в одной камере (она и загрузочная и топливник) и выходит через дымовую трубу, расположенную в ее верхней части;
- шахтного типа – в которых загрузочная камера (шахта) служит только для загрузки топлива, оно поджигается снизу, но пламя и продукты горения проходят через теплообменник, расположенный в соседней.
По способу сжигания можно выделить агрегаты:
- с обычным сжиганием;
- с пиролизным или газогенераторным сжиганием, когда твердое топливо сжигается в особых условиях (при высокой температуре и недостатке кислорода) с выделением пиролизного (древесного) газа, который потом сжигается.
Твердотопливные котлы также могут отличаться видом и конструкцией теплообменника. Он может быть изготовлен в виде простой «водяной рубашки» вокруг топливника или иметь более сложную конструкцию с дополнительными регистрами из труб или листового металла, позволяющие максимально передавать теплоносителю тепловую энергию горения.
Кроме этого, котлы на твердом топливе могут быть изготовлены только для дров или дров и угля. Во втором случае необходимо учесть, что температура горения угля достаточно высокая, поэтому колосниковые решетки, топливник и стенки теплообменника должны быть большей толщины. В некоторых случаях топливник выполняют с футеровкой огнеупорным кирпичом.
Ниже, мы рассмотрим несколько конструкций твердотопливных котлов, их схемы и чертежи, а также особенности работы и изготовления.
Простые твердотопливные котлы с традиционным способом сжигания
Как уже упоминалось, поджигание топлива в таких агрегатах осуществляется снизу. Загрузочная камера служит одновременно и топливником, а продукты сгорания, отдав значительную часть своей энергии теплоносителю через теплообменник, удаляются в дымовую трубу. Таких конструкций есть большое множество. Мы рассмотрим несколько из них. Их можно изготовить из листового металла и труб, толщиной 3-5 мм.
Вариант 1
Такая конструкция твердотопливного котла довольно проста. Теплообменник может быть выполнен из листовой стали в виде «водяной рубашки». Для максимальной эффективности теплоотдачи и увеличения площади контакта с пламенем и горячими газами ее конструкция предусматривает наличие двух отражателей (выступов вовнутрь).
Вариант 2
В данной конструкции теплообменник представляет собой комбинирование «водяной рубашки» вокруг камеры сгорания и дополнительного щелевидного регистра из листового металла в верхней ее части.
Рис. 2 Схема-чертеж котла с теплообменником щелевого типа
Рис. 2: 1 — дымовая труба; 2 — водяная рубашка; 3 — щелевой теплообменник; 4 — загрузочная дверка; 5 — дрова; 6 — нижняя дверка для поджига и чистки; 7 — колосники; 8 — дверка для регулирования подачи воздуха и чистки зольника.
Варианты 3 и 4 (котлы с варочной поверхностью)
В данных вариантах «водяная рубашка» дополнена теплообменными регистрами из труб в верхней части камеры сгорания. Кроме того, такие агрегаты рассчитаны на приготовление на них пищи. Вариант 4 большей мощности и с верхней загрузочной дверкой.
Рис. 3 Конструкции твердотопливных котлов с дополнительными регистрами и варочной поверхностью
На рис. 3: 1 — топливник; 2 — регистр из труб; 5 — труба обратки; 6 — подающая труба; 7 -верхняя загрузочная дверка; 8 — нижняя дверка для поджига и подачи воздуха; 9 — загрузочная дверка; 10 — дымовая труба; 13 — колосниковая решетка; 14,15,16 — отражатели; 17 — заслонка; 19 — водяная рубашка; 20 — зольник; 21 — варочная поверхность.
Котел с верхним горением
Этот агрегат отличается от предыдущих — во-первых, формой (он круглого сечения и может быть изготовлен из труб разного диаметра), во-вторых, способом сжигания в нем топлива (оно в нем сжигается сверху-вниз). Для того, чтобы обеспечивать такой процесс горения необходимо обеспечить подачу воздуха сверху, непосредственно к месту горения. Эту функцию здесь выполняет воздухоподающая телескопическая труба, которая поднимается вверх при загрузке топлива и опускается вниз после поджигания топлива. При его постепенном сгорании труба под своим весом опускается вниз. В нижней части трубы для обеспечения равномерной подачи воздуха приваривается «блин» с лопастями.
Для обеспечения лучших условий сгорания топлива в верхней части располагается камера подогрева воздуха. Подача воздуха, а значит, и скорость горения, регулируются задвижкой на входе в эту камеру сверху. Теплообменник здесь выполнен в виде «водяной рубашки» вокруг камеры сгорания.
Рис.4 Чертеж котла на твердом топливе верхнего горения
На рис.4 : 1 — наружная стенка (труба); 2 — внутренняя стенка; 3 — водяная рубашка; 4 — дымовая труба; 5 — телескопическая воздухоподающая труба; 6 — распределитель воздуха (металлический «блин» с ребрами; 7 — камера предварительного подогрева воздуха; 8 — патрубок подачи воздуха; 9 — подающая труба с нагретой водой; 10 — воздушная заслонка; 11 — загрузочная дверка; 12 — дверка для чистки; 13 — труба с водой из системы (обратка); 14 — трос, управляющий заслонкой.
Котел с пиролизным сжиганием твердого топлива
Отличием такой конструкции является то, что твердое топливо в нем не сгорает, как в обычном, а при недостатке подачи первичного воздуха, «перегоняется» в древесный (пиролизный) газ, который сжигается в специальной камере дожига при подаче в нее вторичного воздуха. Такая подача может быть как естественной, так и принудительной.
Рис.5 Схема-чертеж одного из вариантов пирлизного котла
На рис.5: 1 — регулятор тяги с термодатчиком; 3 — дрова; 4 — нижняя дверка; 5 — решетка; 6 — воздушная заслонка подачи первичного воздуха; 7 — зольник; 8 — колосниковая решетка; 10 — прочистка; 11 — слив; 12 — теплоизоляция корпуса; 13 — обратка (подача теплоносителя из системы); 14 — форсунка; 15 — подача вторичного воздуха; 16 — заслонка дымовой трубы; 17 — труба с нагретой водой; 18 — заслонка; 21 — загрузочная дверка; 22 — камера дожига.
Котлы шахтного типа
Как уже упоминалось особенностью таких котлов является наличие двух камер: большой вертикальной загрузочной камеры (шахты) и камеры с теплообменником. Топливо поджигается снизу в первой камере и пламя через отверстие попадает в другую, где и отдает свою энергию теплоносителю через теплообменник.
Такие котлы могут быть, как с обычным сжиганием топлива, так и с пиролизным. В первом случае весь необходимый воздух подается через нижнюю дверку, а продукты горения, пройдя через теплообменник, удаляются в дымовую трубу. Во втором случае к месту горения подается ограниченное количество первичного воздуха, где дрова сгорают с выделением пиролизного газа. Кроме того такие конструкции оборудуются дополнительной камерой дожига, куда подается вторичный воздух и осуществляется сжигание газа. В верхней части теплообменной камеры расположена задвижка, которая отрывается при розжиге и позволяющая дымовым газам напрямую выходить в дымовую трубу.
Ниже представлены схемы двух вариантов котлов шахтного типа с камерами дожига.
Вариант 1
Рис. 6 Чертеж-схема котла шахтного типа с камерой дожига
На рис. 6: 1 — заслонка подачи первичного воздуха; 2 — нижняя дверка для поджига и чистки; 3 — решетка; 4 — дрова; 5 — загрузочная дверка (может располагаться и сверху); 12 — труба с нагретой водой (подача); 13 — пусковая заслонка; 14 — заслонка дымовой трубы; 15 — теплообменник; 16 — подача вторичного воздуха; 17 — камера дожига; 18 — обратка; 19 — слив; 20 — чистка; 21 — заслонка; 22 — колосниковая решетка; 25 — зольник.
Вариант 2
Рис. 7 Схема котла шахтного типа с футеровкой внутренней поверхности камер сжигания и дожига
Видео по теме
Твердотопливный котел своими руками
Содержание
- Чем так хорош котел на твердом топливе?
- Основные узлы твердотопливного котла
- Инструменты и материалы для самостоятельного изготовления
- Изготавливаем и запускаем самодельный котел
- Особенности установки ТТ котла своими руками
Долгие годы дрова, уголь и торф были единственными доступными источниками топлива. Именно поэтому использование самодельных твердотопливных печей имеет богатую историю. Однако недавно, на смену печам, стали приходить котлы на твердых видах топлива. Многие умельцы самостоятельно разрабатывают конструкцию таких устройств и изготавливают их в домашних условиях своими руками.
В данной статье мы рассмотрим что из себя представляет самодельный твердотопливный котел, каковы особенности его конструкции, какие материалы и инструменты необходимы его для самостоятельного изготовления, а также какие имеются нюансы установки и монтажа.
Чем так хорош котел на твердом топливе?
Твердотопливный котел – один из самых популярных отопительных приборов. Они используются повсеместно не только в России, но и по всему миру. Причин такой популярности несколько:
- твердое топливо дешевле других видов топлива;
- дрова и уголь доступнее газа или электричества;
- простота конструкции котлов;
Незамысловатость конструкции позволяет без особых проблем собрать твердотопливный котел своими руками. С этой задачей может справится любой человек мало-мальски владеющий сваркой. Достаточно подобрать необходимые инструменты, подготовить материалы, разобрать схемы и чертежи и можно приступать к работе.
Вернуться к оглавлениюОсновные узлы твердотопливного котла
Если вы твердо решили собрать котел для своего дачного дома своими руками, то для начала ознакомимся со схемой его устройства. Классический водогрейный котел это очень простой прибор. Конструктивно он состоит из следующих основных узлов и агрегатов:
топка
Конструктивно представляет собой отсек в котором сгорает топливо.
зольник
Секция прямо под топкой в которой скапливается зола.
колосник (или колосниковая решетка)
Чаще всего выполняется из чугуна, как например у , но встречаются также и стальные. Через отверстия в колоснике, зола попадает в зольник, откуда затем удаляется вручную.
дверцы топки и зольника
Служат для запирания соответствующих камер.
дымоход
Труба для отвода дыма и газов возникающих в процессе горения.
теплообменник
Устройство передающее энергию сгорающего топлива теплоносителю, например воде. Конструктивно, представляет собой емкость. В верхней и нижней части теплообменника предусмотрены патрубки для подключения к отопительной системе. В процессе горения топлива, теплоноситель нагревается, поднимаясь при этом в верхнюю часть емкости, откуда уже через патрубок поступает в систему отопления. Пройдя круг по системе отопления, он возвращается в теплообменник через нижний патрубок. Такой замкнутый цикл и обеспечивает обогрев помещения.
Фото 2: Котел на твердом топливе из газового баллона
Как видите, конструкция твердотопливного котла довольно проста и даже без особых навыков, его вполне можно собрать своими руками. Для этого нам понадобится чертеж, а также некоторый набор инструментов и материалов.
Вернуться к оглавлениюИнструменты и материалы для самостоятельного изготовления
Прежде чем приступать к созданию самодельного твердотопливного котла, нужно подготовить все необходимые материалы и инструменты. В процессе работы нам понадобятся:
Материалы
Для изготовления бытового отопительного устройства на твердом топливе на потребуются следующие материалы:
стальные листы толщиной от 5 мм
Использование толстых стальных листов позволяет избежать прогорания стенок котла и добиться прочности и долговечности конструкции.
металлические уголки разных размеров
Уголки используются для формирования ребер жесткости и соединения стальных листов между собой.
дверцы топки и зольника
Чугунные дверцы для самодельного котла лучше приобрести в специализированных магазинах.
трубы разного диаметра круглого и прямоугольного сечения
Стальные трубы понадобятся в процессе изготовления теплообменника.
колосниковая решетка
Колосник также как и дверцы для топки и зольника лучше приобрести в магазине.
Фото 3: Изготовление самодельного твердотопливного котла
Инструменты
Для того чтобы изготовить твердотопливный котел самостоятельно, необходимо иметь под рукой следующие инструменты:
сварочный аппарат
При изготовлении котла своими руками, львиную долю всего процесса занимают сварочные работы. Необходимо иметь опыт сварки или доверить эту задачу профессионалам.
болгарка
Болгарка пригодится для нарезки стальных листов, и подготовки отверстий в различных частях котла.
приспособления для измерения и разметки
Чтобы правильно вырезать необходимые заготовки для будущего твердотопливного котла, необходимо их промерить и разметить. Для проведения этого этапа работ вам понадобятся рулетка, уголки, уровень и мелок.
инструменты для работы с металлом
Нам понадобятся: плоскогубцы, молоток, шлифовальные круги различных размеров, электродрель и т.д.
Важно! Работая с металлом и сварочным аппаратом надо быть предельно осторожным и соблюдать технику безопасности. Все работы необходимо проводить в перчатках, защищающих от порезов, а при проведении сварки использовать защитный экран для глаз.Вернуться к оглавлению
Изготавливаем и запускаем самодельный котел
Для того чтобы начать изготавливать самодельный котел на твердом топливе своими руками нам не хватает только его схемы. Существует множество вариантов конструкций. Есть даже разновидность с варочной панелью. На рисунке ниже представлен чертеж простейшего устройства отопления, работающего на твердом топливе:
Фото 4: Чертеж самодельного твердотопливного котла
Как видите все довольно просто и вам будет под силу сделать такой котел самостоятельно. В качестве основы используем газовый баллон, который идеально подходит для этой цели. Итак все подготовительные работы проведены и можно приступать непосредственно к разметке и нарезке деталей, а следом и к сборке самого котла.
Разметка
Маркером прямо на нижней части корпуса пропанового баллона размечаем прямоугольное отверстие для установки дверцы зольника. По периметру верхней части корпуса прочерчиваем линию среза верхушки.
Изготавливаем крышку котла
По ранее намеченной линии срезаем верхушку баллона. По линии среза привариваем полоски из листового металла толщиной 3-5 мм таким образом, чтобы образовался паз, в который плотно садится верхняя крышка. Срезаем вентиль баллона, и на его месте прорезаем отверстие диаметром 150 мм. Крышку необходимо оборудовать ручками для удобства установки и снятия, а также зажимами для крепления на основной части котла.
Фото 5: Газовый баллон со срезанной верхушкой
Делаем патрубок дымохода
С торца баллона, в верхней его части, вырезаем отверстие для крепления газоотводного патрубка. В последствии к нему будет крепиться дымовая труба.
Подготовка камеры зольника
В нижней части баллона вырезаем прямоугольный проем. Затем в этот проем мы смонтируем дверцу, плотно закрывающую зольник.
Фото 6: Вырезаем в заготовке котла отверстие под зольник
Делаем систему для подачи воздуха
Из стального листа, толщиной 5 мм вырезаем круглый диск с отверстием посередине. Диаметр диска должен быть чуть меньше диаметра внутренней части баллона. К поверхности диска привариваем несколько направляющих из уголков.
Фото 7: Самостоятельно изготавливаем систему подачи воздуха
Конструируем теплообменник
Существует довольно много различных вариантов конструкции теплообменника. Объединяет их то, что все они представляют собой проточный контур. Мы изготовим теплообменник по принципу водяной рубашки. Конструктивно он будет представлять собой прямоугольный бак, внутрь которого мы поместим нашу топку из пропанового баллона. Сверху и снизу теплообменника сделаем патрубки для подключения подающей и обратной линии.
Фото 8: Самостоятельно изготавливаем корпус ТТ котла
Сборка котла
Собираем вместе все части топки и помещаем ее внутрь бака. В корпусе теплообменника необходимо сделать проем для доступа к зольнику. Бак сверху заваривается и получается герметичный котел с топкой по его центру.
Более подробно о том как своими руками сделать твердотопливный котел смотрите в видео:
Принцип работы такого твердотопливного котла довольно прост. Бак-теплообменник заполняется водой и подключается к системе отопления. Через верхнюю крышку топка наполняется дровами. Закладка сверху поджигается и в котел вставляется устройство подачи воздуха, а следом закрывается крышка. Дрова горят сверху вниз, благодаря чему отопительное устройство функционирует на одной закладке длительное время. По мере прогорания дров приспособление для подачи воздуха опускается все ниже и ниже к зольнику. После прогорания дров котел очищается от золы через нижнюю дверцу.
Твердотопливный котёл в загородном доме - прекрасная альтернатива печи, его установка и позволяют тратить меньше времени и сил на обогрев дома. Наибольшей популярностью пользуются модели, оснащенные режимом длительного горения. Опыт мастеров говорит, что такой котёл можно сделать своими руками по готовым чертежам.
Прежде чем мастерить твердотопливный котёл своими руками, неплохо разобраться, как работают , и чем обусловлена их повышенная эффективность. КПД, заявленный в паспортной документации на котлы, часто превышает 90%. Причина этого - длительное и почти полное сжигание топлива.
В обычных , работающих на дровах, угле или пеллетах, камера сгорания общая, в ней происходит разогрев и горение топлива до состояния золы. Дым, выделяющийся при этом, поступает сразу в дымоход, а оттуда - в трубу. Площадь контакта пламени со стенками котла в таких моделях невелика, и они не успевают как следует прогреться. В итоге значительная в атмосферу.
Процесс сжигания дров разделен на этапы. Сначала происходит нагрев их до температуры около 300 градусов. От нагрева нарушается связь между волокнами древесины, выделяется дым, насыщенный парами влаги и горючими газами, а сами поленья обугливаются.
Горючие газы - это смесь соединений углерода, серы и водород, при наличии в топке достаточного количества кислорода они ярко горят с выделением тепла. Этот процесс называется пиролизом, а сами котлы - пиролизными.Зону в пиролизных агрегатах, где происходит разложение древесины, называют газогенератором. Чтобы избежать воспламенения дымовых газов в газогенераторе, доступ кислорода к дровам ограничивают. Газы посредством тяги или принудительного наддува поступают в отдельную зону топки, которая называется камерой дожига, где и сгорают. Вокруг камеры расположен теплообменник, который быстро нагревается, после чего вода из него поступает в систему отопления.
Достоинства пиролизных котлов промышленного производства, работающих на дровах:
- экономия топлива - они могут работать на одной загрузке от 6 часов до 5 суток;
- высокий КПД, 90-95%;
- экологичность - в дыме содержится мало вредных для атмосферы газов и сажи;
- безопасность - дым на выходе имеет температуру 120-160 градусов Цельсия;
- высокий уровень автоматизации процесса.
Недостатки покупных котлов длительного горения:
- склонность к появлению конденсата на стенках теплообменника и дымохода;
- высокие требования к влажности топлива - не более 16%;
- высокая цена, иногда в 1,5-2 раза превышающая стоимость обычных твердотопливных котлов.
Котлы длительного горения имеют такую высокую эффективность благодаря особенностям конструкции и происходящим в них физическим процессам. Для их производства не нужны дорогостоящие материалы или сложные технологии. Большинство котлов выполнены из листовой стали и имеют сварную конструкцию. Поэтому, имея навык работы со сварочным аппаратом, такой котёл можно сделать своими руками.
Выбор конструкции
Прежде чем приступить к разработке чертежей своими руками, нужно рассмотреть принцип работы и типичные конструкции котлов длительного горения, и выбрать наиболее простую и доступную.
По типу устройства пиролизные котлы разделяются на два типа:
- с верхним горением - шахтные;
- с нижним горением.
Что означают эти характеристики? Все очень просто: тип горения указывает на расположение зоны газогенерации.
В котлах шахтного типа загрузку топлива выполняют через дверку, расположенную в верхней части топки. Горение начинается на поверхности общего объема топлива, а дым, выделяющийся в результате этого, с помощью принудительного наддува проходит через всю толщу дров в нижнюю часть топки, где обогащается воздухом и сгорает. При этом масса дров дополнительно нагревается и более стабильно горит.
В котлах нижнего горения топка расположена снизу, а камера дожига газов - вверху. В них не требуется принудительный наддув, движение воздуха происходит с помощью тяги. Плюс таких котлов - независимость от электрической сети. Минус - меньшая эффективность и объем загрузки, а следовательно и время непрерывной работы.
Видео: самодельный пиролизный котёл и принцип его работы.
Котлы с наиболее простой конструкцией имеют цилиндрическую форму. Топка в них окружена теплообменником, и съем тепла происходит по всей поверхности топочной камеры. Такой котёл можно сделать своими руками из листового железа или двух металлических труб разного диаметра.
Как сделать самостоятельно?
Котёл изготавливают своими руками по готовому чертежу, приведенному на рисунке. Размеры, указанные на чертеже, можно незначительно изменять, при этом важно соблюдать пропорции.
- Через дверку загружают топливо, предварительно подняв распределитель воздуха на максимальную высоту;
- Осуществляют его розжиг с помощью щепы, бересты или специального средства.
- После начала устойчивого горения распределитель воздуха опускают на верхнюю часть топлива, закрывают дверцу поддувало, ограничивая тем самым активное поступление кислорода.
- В рабочем режиме интенсивность горения регулируется задвижкой на распределителе. Благодаря его конструкции воздух поступает прямо в зону горения дозировано, что способствует равномерному длительному горению.
- Воздух, проходя по его трубе, предварительно прогревается, из него испаряется влага. По мере прогорания топлива распределитель опускается под собственным весом. Для его подъема предназначена цепочка.
- Принцип работы этого отопительного агрегата таков:
- Топливо тлеет, выделяя дымовые газы, которые догорают в верхней части топки. Топить такой котёл можно дровами, опилом, пеллетами, а также отходами лесопереработки - стружкой, щепой, строительным мусором. Для каждого вида топлива нужно подбирать свой режим подачи воздуха.
КПД устройства несколько ниже, чем у промышленных аналогов, но учитывая затраты на его изготовление, этот недостаток не так важен.
Необходимые материалы и инструмент
Сборку котла производят сваркой, поэтому обязательное условие - наличие сварочного аппарата и навык работы с ним. В процессе сварки своими руками также понадобятся 2-3 пачки электродов подходящего диаметра.
Для раскроя материала потребуется болгарка с отрезными кругами, для зачистки швов понадобятся также шлифовальные круги.
Кроме того, нужен инструмент для измерения и разметки: рулетка, угольник, маркер, циркуль для разметки окружностей.
Для опрессовки готового изделия нужен будет компрессор.
- Материалы и покупные изделия:
- Трубы из металла толщиной 3-4 мм, Ø 40 см, длина 150 см - для выполнения корпуса топки и труба Ø 45 см, длина 130 см теплообменника;
- Труба металлическая Ø 6 см, длина заготовки 120 см - для канала подачи воздуха в распределитель;
- Два кольца из листового металла толщиной 3 мм, с внутренним диаметром 40 см, внешним - 45 см - заглушки на водяную рубашку;
- Листовой металл 3 мм для выполнения дверцы топки и зольника. Можно использовать готовые чугунные дверцы подходящего размера;
- Листовой металл толщиной 5 мм для распределителя воздуха или круг из него диаметром 40-42 мм;
- Обрезки уголка или швеллера подходящего размера для выполнения крыльчатки;
- Асбестовый шнур и полотно - для теплоизоляции дверок.
Изготовление корпуса и теплообменника
Сборку котла начинают с корпуса
- Трубы диаметром 40 и 45 см вставляют одна в другую, выравнивают по верхнему краю и выставляют с помощью деревянных распорок одинаковый зазор между ними. Это поможет избежать местного перегрева водяной рубашки.
- Соединяют их сваркой сверху и снизу короткой трубы с помощью металлических колец. Сварной шов стараются делать максимально ровным и качественным. Низ топки заваривают кругом из листового металла.
- , как наиболее ответственного узла, подверженного значительным тепловым нагрузкам. Остальные детали подгоняют с таким условием, чтобы создать максимально герметичную конструкцию и избежать утечек дыма и теплопотерь.
- В нижней части внутренней трубы делают отверстие прямоугольной формы под дверцу зольника. Саму дверцу можно выполнить из листового металла или установить готовую чугунную. Теплоизоляция дверцы не обязательна - внизу топки не будет высоких температур, поэтому дверцу можно делать одинарной. Ее нужно обязательно оснастить задвижкой, плотно закрывающей дверку, иначе будет происходить подсос воздуха, что нарушит кислородный баланс в котле.
- Дверку топочной камеры размещают в верхней части корпуса. Здесь температурный режим будет более жестким, поэтому дверку лучше сделать своими руками из листового металла, причем делают ее двойной, как на фото, с прокладкой из двух слоев асбеста. Это, во-первых, создаст лучшую теплоизоляцию и поможет избежать ожогов, а во-вторых, повысит ее жесткость, и при топке дверку не поведет. Дверку аналогично оснащают плотной задвижкой.
- Сбоку или сзади верхней части корпуса вваривают дымовой патрубок из профильной трубы с отверстием для подсоединения к дымоходу. При этом уделяют особое внимание качеству швов с внешней и внутренней стороны рубашки - из-за неправильно выбранного режима здесь может образоваться конденсат, а в сочетании с дымовыми газами он способствует коррозии. Сварные швы, имеющие раковины и не удаленную окалину, подвержены коррозии наиболее сильно.
- В верхней и нижней части водяной рубашки приваривают патрубки для подачи и выхода теплоносителя. Их делают из обрезков дюймовой трубы нужной длины, с резьбой на внешнем конце. Патрубки удобнее располагать сбоку котла, в стороне от дымового патрубка, чтобы системы дымоудаления и отопления было удобно обслуживать.
- Корпус котла оснащают ножками из обрезков уголка или швеллера - так будет удобнее регулировать его при установке.
- Выполняют съемную крышку диаметром 46 см с отверстием в центре 6,5 см - она будет установлена внатяг на корпус.
- Все детали и швы зачищают болгаркой и покрывают термостойкой краской на основе кремнийорганики, предназначенной для покраски печных элементов и автомобильных систем газоудаления - она терпит нагрев до температуры не менее 800 градусов.
Распределитель воздуха
Распределитель воздуха - не менее важная деталь. Для него лучше использовать толстый металл - не менее 5 мм . Во-первых, он находится в зоне активного горения, и при меньшей толщине может деформироваться и со временем прогореть. Во-вторых, при большей толщине распределитель воздуха будет лучше прижимать массу топлива.
- Из металла вырезают круг диаметром 38 см с отверстием в центре Ø 6 см. К отверстию герметично приваривают трубу Ø 6 см длиной 120 см. По этой трубе будет поступать воздух в зону горения.
- В нижней части распределителя нужно приварить крыльчатку - расходящиеся воздуховоды из уголка 25 мм или швеллера. Их количество может быть разным, чем больше каналов, тем равномернее будет гореть топливо.
- В верхней части трубы нужно установить задвижку или шибер для регулирования воздушного потока, а также предусмотреть петлю для присоединения цепочки, которой распределитель будет подниматься в верхнее положение.
Установка
Котел длительного горения ставят на ровную поверхность и регулируют по уровню, в случае сильного перекоса возможно ухудшение циркуляции теплоносителя.
Распределитель воздуха помещают внутрь топки, а сверху надевают крышку, которую закрепляют на корпусе сваркой или внатяг с уплотнением асбестовым шнуром.
Подключают дымовой патрубок к дымоходу. К патрубкам водяной рубашки подсоединяют трубы системы отопления.
После заполнения системы котел можно начинать топить. Пробную топку выполняют с неполной партией топлива, регулируют режимы, и только после этого можно загружать его для работы в полную мощность.
Такой котел, при скромном внешнем виде, вполне способен отопить деревенский или дачный дом, мастерскую, гараж, решив проблему обогрева.
Самодельные твердотопливные котлы являются недорогими источниками тепла там, где до сих пор отсутствуют газовые магистрали. Сжигая в своих топках дрова, они выделяют большое количество тепловой энергии, расходующейся на обогрев жилых помещений. Но они требуют постоянного внимания пользователей, что связано с быстрым сгоранием топлива. Давайте посмотрим, как собираются котлы длительного горения на дровах своими руками с загрузкой на 24 часа, не требующие частой загрузки горючего.
В этом обзоре мы рассмотрим:
- Основные особенности дровяных котлов;
- Принципы реализации длительного горения;
- Разновидности котлов длительного горения, работающих на дровах;
- Инструкции по самостоятельной сборке.
После прочтения данного обзора вы сможете принять решение, какой котел можно собрать своими руками.
Отопление дровами – плюсы и минусы
Самодельные дровяные котлы активно используются для обогрева жилых помещений – это небольшие дачные домики и крупные частные домовладения, расположенные в местах, далеких от газовых магистралей. В качестве топлива для них используются дрова или каменный уголь. Угольные агрегаты отличаются высоким тепловыделением, но достать это топливо получается далеко не всегда. Поэтому люди отдают предпочтение дровяным моделям.
Давайте рассмотрим основные достоинства самодельных котлов на дровах:
- Не нужно разрешение на установку и эксплуатацию – мы вправе самостоятельно распоряжаться данным оборудованием;
- Дешевизна в эксплуатации – по сравнению с электрическим отоплением, обогрев дровами более дешев. А если обрести источник бесплатных поленьев, то останется потратиться только на сборку отопительного котла;
- Независимость от электросетей – это относится к самым простым агрегатам, в составе которых отсутствуют электрические узлы;
- Возможность реализации длительного горения – оно позволит снизить количество подходов для закладки все новых порций горючего;
- Дешевизна в сборке – самодельный котел на дровах для частного дома будет стоить дешевле, чем его заводской аналог.
Есть и некоторые недостатки:
Только постоянная чистка котла и его систематический плановый ремонт смогут обеспечить стабильную и эффективную работу агрегата на всем протяжении его эксплуатации.
- Самодельные дровяные котлы для отопления дома могут не выйти на максимальный КПД – сказываются ошибки кустарной сборки;
- Котлы на твердом топливе на угле и дровах требуют регулярной очистки – то есть, мы можем избавиться от необходимости частой закладки горючего, но с проблемой очистки справиться невозможно. Поэтому нам придется регулярно очищать оборудование от сажи и золы;
- Сложность самостоятельного монтажа – самодельные котлы длительного горения на дровах, с водяным контуром, могут показаться сложными в изготовлении. И чем меньше опыта работы с инструментами, тем более сложной покажется задача.
Кроме того, самодельные котлы длительного горения не отличаются нормальными внешними данными, хотя здесь все зависит от мастерства сборщика.
Помимо сажи и угольков, в котлах длительного горения может образовываться конденсат – он образуется в результате использования сырых дров.
Способы реализации длительного горения
Основная проблема, преследующая пользователей котлов на дровах, заключается в отсутствии длительного горения. Нам приходится регулярно подбрасывать в их топки все новые порции дров. И если днем с этим еще можно как-то смириться, то ночью проблема обостряется – если не уделить оборудованию должного внимания, то топливо потухнет. Уже через час после затухания температура в комнатах начнет падать.
Данную проблему можно решить довольно интересным способом – встроить в котел на дровах электрический нагреватель (ТЭН). Длительного горения мы здесь не получим, но ТЭН сможет поддерживать в контуре определенную температуру, обеспечивая пользователей теплом. Правда, такой подход чреват большим расходом электроэнергии – за месяц может «нагореть» до нескольких тысяч рублей, в зависимости от площади домовладения и мощности самого ТЭНа.
Твердотопливные котлы длительного горения, работающие на дровах и угле, полностью решают проблему с частой загрузкой горючего. Некоторые из них могут гореть до нескольких дней, обеспечивая потребителей теплом. Длительное горение реализуется несколькими способами:
- Увеличением объема камеры сгорания в несколько раз;
- Применением схемы пиролизного горения;
- Путем частичной автоматизации подачи топлива.
Давайте посмотрим, что нам даст применение тех или иных методик.
Увеличение камеры сгорания
Правильно рассчитав размер камеры сгорания и дверцы для подачи дров, Вы не только повысите эффективность котла, но и существенно облегчите себе жизнь при его эксплуатации.
Самый простой способ реализовать длительное горение в котле на дровах – увеличить объем его камеры сгорания. Предположим, что нам необходимо обогреть домовладение площадью 100 кв. м. Для этого нам потребуется 2,3 дров в час (средняя теплотворность древесины составляет около 4,3 кВтч/кг. Следовательно, для того чтобы добиться длительного горения на протяжении 12 часов, нам потребуется камера сгорания, вмещающая 28 кг дров. При средней плотности древесины в 1,73 кг/дм³, ориентировочный объем камеры составит 16,18 литра.
Так как нас интересует загрузка на 24 часа, то объем камеры сгорания составит 32,26 литра. Но нужно учесть, что дрова – это далеко не вода. Они не занимают все пространство целиком, поэтому смело умножаем полученное значение на два – итого получится около 65 литров. Также необходимо оставить запас на нормальное горение, чтобы было где разбушеваться пламени, хотя здесь все зависит от устройства котла.
Вычисляя размеры камеры сгорания, ориентируйтесь на длину поленьев – это поможет создать удобную для загрузки топку.
Становится очевидным, что для реализации сверхдлительного горения необходимо создать очень большую камеру сгорания. А для того чтобы еще больше увеличить эффективность и длительность сгорания одной порции топлива, следует использовать определенные сорта древесины – мы рекомендуем сделать выбор в пользу березы и дуба. Несмотря на то что теплотворная способность у них меньше, чем у той же сосны, эти сорта дерева более плотные. Да и сгорают они при более высокой температуре (почти +900 градусов).
Пиролизное горение
Пиролизные котлы длительного горения позволяют увеличить эффективность сжигания дров. Вот их принцип работы:
- Топливо сгорает в основной камере сгорания с минимальным количеством кислорода;
- Выделяющиеся в результате такого горения продукты пиролиза поступают в камере дожигания;
- В камере сгорания происходит сгорание пиролизных газов с выделением большого количества тепла.
Мощный вентилятор и блок управления освободят Вас от необходимости постоянно регулировать процесс горения, да к тому же позволят котлу работать с куда большим КПД.
Главным достоинством пиролиза является возможность реализации длительного горения за счет регулировки интенсивности пиролизной реакции. Для этого в системе устанавливается дутьевой вентилятор. Когда он включается, в камере дожигания образуется факел высокотемпературного пламени, начинается прогрев теплоносителя . Как только автоматика зарегистрирует достижение заданной температуры, дутьевой вентилятор остановится – котел медленного горения приостановит свою работу, минимизируя затраты на топливо.
Реализация пиролизной схемы горения в котлах на дровах довольно сложная, зато она позволяет достигнуть длительного горения и автоматической регулировки температуры в контуре. Если хочется обойтись без автоматики, то интенсивность придется регулировать вручную, с помощью шиберных заслонок и поддувала.
Автоматизация подачи топлива
Подобный принцип реализации длительного горения реализован в котлах, работающих не на дровах, а на пеллетах. Горючее в них подается с помощью шнека и сжигается в горелке особой конструкции. Подключив бункер гигантских размеров, можно не подходить к оборудованию на протяжении нескольких дней. Если хочется котел с длительным горением до 7 суток, следует обратить свое внимание на пеллетники.
В домашних условиях мы можем реализовать следующую схему – приобрести горелку с автоматической подачей пеллет, подключив к ней объемный бункер. Но у нас стоит задача создать котел длительного горения на дровах. Поэтому мы рассмотрим две схемы частичной автоматизации подачи дров – нижнего и верхнего горения.
Котел нижнего горения обеспечивает длительное сгорание горючего. Пламя образуется в самом низу дровяной кладки, вырываясь в отдельную камеру. По мере сгорания дрова проваливаются вниз, автоматически подаваясь в зону горения. Именно так работают агрегаты шахтного типа. А вот в котлах верхнего горения пламя горит на поверхности дровяной кладки – такая схема реализуется в польских котельных установка Стропува и в самосборных печах-котлах Бубафоня.
Основные разновидности самодельных котлов
Если вы собираетесь сделать котел долгого горения своими руками, то вам обязательно пригодится информация из нашего обзора. В последующих разделах мы расскажем, как самому сделать отопительный агрегат той или иной конструкции, дадим несколько наиболее легких схем, опубликуем информацию о наиболее распространенных котлах длительного горения. Давайте пока уделим внимание последнему вопросу.
Пришла пора рассмотреть самые актуальные варианты котлов длительного горения, которые мы сможем собрать своими руками в домашних условиях. Все они будут питаться дровами. Что касается угля, то достать его сложнее, а еще он приводит к возникновению больших температурных нагрузок на отопительные агрегаты. В следующих разделах мы дадим чертежи твердотопливных котлов длительного горения и дадим объяснительную информацию.
Мы можем изготовить самый простой шахтный котел своими руками. Он реализован по схеме с нижним горением. Основой агрегата является вместительная загрузочная камера, которую часто называют шахтой. Обладая вертикальной конструкцией, она позволяет вместить большое количество дров. По мере горения они проваливаются вниз, а продукты сгорания отправляются через колосниковую решетку в зольник.
Если мы взглянем на схему шахтной печи (котла), то мы обнаружим, что пламя у нас бушует вовсе не в шахте, а в соседней камере, откуда получаемое тепло поступает в жаротрубный теплообменник. А остатки тепловой энергии направляются в дымоход. Горение здесь длительное и определяется объемом шахты – загрузив сюда большое количество дров, можно смело отправляться спать.
Пиролизный котел
Давайте посмотрим, как устроен пиролизный котел и как сделать этот агрегат своими руками. Проще всего объяснить принцип работы этого агрегата на примере буржуйки. Здесь мы видим объемную камеру сгорания, которая реализует длительное горение. Получившиеся продукты сгорания отправляются в камеру дожигания, в которую подается вторичный воздух. В результате этого образуется большое количество тепла. Нам остается только дооснастить буржуйку жаротрубным теплообменником.
Существуют десятки чертежей котлов длительного горения на дровах, построенных на пиролизном принципе работы. Они отличаются расположением камер сгорания и дожигания, наличием и отсутствием дутьевых вентиляторов и автоматики, а также способами регулировки интенсивности процесса сжигания дровяного топлива. Но в целом их принцип работы одинаков.
Печи-котлы Бубафоня
Бубафоня представляет собой печь, а ее модификация – это водогрейный дровяной котел с подачей воздуха сверху, через прижимной поршень. Мы уже не раз писали о таких печах в наших обзорах, теперь настало время поговорить об агрегатах с отопительным контуром. Для реализации контура мы можем задействовать три схемы:
- Установить теплообменник на дымовую трубу – самый простой вариант;
- Соорудить вокруг корпуса котла сплошную водяную рубашку;
- Обварить корпус агрегата трубами, по которым будет циркулировать теплоноситель.
Какую схему выбрать – решать вам. Кстати, котлы Бубафоня, за счет вместительных камер, помогут реализовать длительное горение продолжительностью до 24 часов и даже больше.
Котлы длительного горения Бубафоня работают на дровах, в них реализована схема верхнего горения.
Котлы-печи Булерьян
Изначально Булерьяны были (и есть) печами конвекционного типа. Они оснащаются мощными конвекторами, позволяющими буквально за 20-25 минут прогреть помещение большого размера. Появившись изначально в Канаде, эти печи добрались и до России, которая тоже может похвастаться суровым климатом (действительно для некоторых регионов). Умельцы превратили печи в котлы, немного поработав над конструкцией конвекторов – теперь по ним циркулирует не воздух, а теплоноситель.
Правда, котлы Булерьяны не могут похвастаться длительным горением, так как отличаются не самыми большими камерами сгорания. Некоторые из них обладают свойством гореть до 10-12 часов, некоторые – чуть дольше. Но рассчитывать на 24 часа все-таки не приходится. Зато они отличаются высокой эффективностью и способностью максимально быстро отдавать тепло в отопительные системы.
Краткие инструкции по изготовлению котлов
Если вы хотите изготовить котел твердотопливный длительного горения своими руками, то чертежи станут для вас точкой отправки – подберите вариант, который окажется вам под силу и приступайте к действию. В этом разделе мы рассмотрим несколько чертежей и дадим краткие инструкции по сборке.
Самостоятельная сборка шахтного котла
Итак, перед вами самый простой чертеж котла длительного горения на дровах шахтного типа. Если у вас есть опыт разбора чертежных схем, вы без труда сможете собрать данный отопительный агрегат. Кстати, он собирается не только из металла, но и из кирпича – для того чтобы обеспечить стойкость агрегата к большим температурам, вам потребуется шамотный кирпич. Конструкционно шахтный котел длительного горения состоит из следующих частей:
- Камер закладки горючего – сюда загружаются дрова. В верхней части располагается загрузочная дверца;
- Колосниковая решетка – отделяет загрузочную камеру от зольника. Именно на решетке располагается очаг пламени;
- Камера с жаротрубным теплообменником – сюда вырывается пламя, передающее тепло в систему отопления;
- Дымоход – через него удаляются продукты сгорания.
Существуют десятки чертежей шахтных котлов длительного горения, мы же остановили свой выбор именно на этом.
Помните, что создав внушительную загрузочную камеру, вы обеспечите длительное горение дров в вашем котле.
Собираем пиролизный котел
Сборка пиролизного котла длительного горения начинается с выбора подходящего чертежа. Все дело в том, что здесь разнообразие схем еще больше. Некоторые чертежи повторяют успешные заводские модели, а некоторые являются кустарными. За основу лучше всего взять схему с водяной рубашкой. В этом случае камеры сгорания и дожигания располагаются внутри самого агрегата, омываясь водой почти со всех сторон. Такая схема обеспечивает максимальный отбор тепла и безопасность пользователей.
Пиролизный котел длительного горения оснащается большой камерой сгорания, в которой тлеют дрова. Выделяющиеся продукты пиролиза отправляются вверх – в камеру дожигания (на рисунке выше). Образовавшийся дым и твердые частицы отправляются в дымоход. Традиционного жаротрубного теплообменник здесь нет, но встречаются схемы, где присутствуют как теплообменники, так и рубашки.
Одна из самый эффективных схем пиролизного котла, из тех что доступны в изготовлении самостоятельно.
Отдельные схемы предусматривают создание контура подготовки горячей воды – в этом случается оборудование получится сложным, но более функциональным. Подробную инструкцию по сборке пиролизного котла вы найдете в наших обзорах.
Собираем котел Бубафоня
Котел длительного горения Бубафоня представляет собой самый простой отопительный агрегат. Он проще своих пиролизных собратьев, благодаря чему пользуется определенным спросом. Бубафоня может быть собрана из любой подходящей емкости – например, из старого газового баллона или бочки подходящего объема. Также для этого приспосабливают стальные листы, собирая более надежные и долговечные агрегаты.
В качестве основы можно взять схему с теплообменником, надетым на дымоходную трубу. Но лучше всего сделать водяную рубашку или обварить корпус трубами (в этом случае корпус должен быть достаточно толстым, до 4-5 мм) – такая схема улучшит отбор тепловой энергии. Для небольшого дома или дачи Бубафоня станет оптимальным вариантом, но нужно помнить, что сам котел должен быть установлен в нежилом помещении. Все дело в том, что его растопка осуществляется открытым способом, и дым пойдет в помещении.
Конструкционно котел длительного горения на основе печи Бубафоня состоит из следующих узлов:
- Корпус – он же является камерой сгорания, он же образует загрузочную камеру;
- Прижимной поршень – он обеспечивает подачу воздуха и немного придавливает дрова;
- Дымоход – отводит продукты сгорания.
Дровами забивается почти весь внутренний объем. Например, если создать камеру сгорания объемом 200 литров, то поленьев хватит на 2-3 дня работы, а не только на 24 часа.
Подробные инструкции по сборке Бубафони с чертежами вы сможете найти в обзорах, опубликованных на нашем сайте.
Котел Булерьян
Основой котла длительного горения является внушительная камера сгорания, образуемая хитрым переплетением сваренных между собой изогнутых металлических труб. Эти трубы изначально являлись конвекторами одноименных печей, но в нашем случае они будут играть роль мощного водяного теплообменника. Передача тепла здесь действительно очень хорошая, так как трубы непосредственно контактируют с пламенем и горящими дровами.
Для сборки Булерьяна необходимо подготовить листовое железо и трубы диаметром не менее 60 мм. Они сгибаются трубогибом, после чего свариваются между собой, образуя основу будущего котла длительного горения. Следующая стадия – герметизация камеры сгорания, установка дверок и установка дымохода. Особое внимание уделяется конвекционным трубам – они свариваются снизу и сверху воедино, образуя большой водяной теплообменник.
Готовая конструкция устанавливается на негорючем основании и подключается к выведенному на крышу дымоходу. Обратите внимание, что для корректной работы данных котлов длительного горения необходимы дымоходы высотой не менее 5 метров. Также желательно организовать сборник конденсата – его здесь образуется много.
Собранный по такой схеме котел порадует легкостью розжига и максимально быстрым прогревом всей отопительной системы.
Пошаговую инструкцию по сборке печи длительного горения Булерьян вы найдете в наших обзорах. Вам останется только доработать систему подачи конвекторов под работу с теплоносителем.
Видео
Интересный факт: среди всего разнообразия твердотопливных котлов, имеющихся в продаже, непросто выбрать агрегат, способный работать на дровах или угле хотя бы 6 часов и при этом выделять требуемое количество тепла. Продавцы отопительной техники декларируют и больше, но их слова редко соответствуют действительности. Отсюда вывод: если купить желаемое изделие невозможно либо слишком дорого, то ничего не остается, кроме как сделать котел длительного горения своими руками. Хорошо владеете сваркой и желаете приступить к изготовлению? Тогда эта статья для вас.
Выбор подходящей конструкции
Прежде чем рассматривать разные варианты дровяных и угольных отопительных агрегатов, мы предлагаем прояснить вопрос, откуда берется продолжительность горения как таковая. Благодаря усилиям продавцов и рекламщиков у большинства пользователей сложилось мнение, что этому способствует тлеющий режим работы котла, при котором древесина сжигается очень медленно.
В реальной жизни вы не сможете постоянно эксплуатировать теплогенератор в режиме тления и вот почему:
- при невысокой температуре в камере падает эффективность сжигания твердого топлива (КПД установки снижается от 75 до 60%);
- хорошо тлеет только сухое дерево, а влажное начнет затухать, если вы не откроете подачу воздуха;
- агрегат попросту не обеспечит необходимое для обогрева дома количество тепловой энергии.
На самом деле торговые представители лукавят либо сами не понимают, о чем говорят. Настоящие твердотопливные котлы длительного горения располагают топкой повышенного объема. Чем больше в нее помещается дров, тем дольше они горят и эффективно отдают тепло. Конкретно в цифрах это выражается так: объем топки обычного агрегата мощностью 20-22 кВт не превышает 65 литров, а время работы – 6 ч. Наша цель – сделать теплогенератор долгого горения с топливником на 80-100 литров, который с 1 закладки древесины проработает не менее 7-8 часов, а угля – до 1 суток.
Atmos C 20S (слева) и Viessmann Vitoligno 100-S VL1A024 (справа)
Справка. Приведем несколько примеров котлов заводского изготовления, отвечающих данному требованию (показаны выше на фото). Это Viessmann Vitoligno 100-S VL1A024–25 кВт (объем 100 л), Atmos C 20S (20 кВт – 100 литров) и, конечно же, Stropuva с гигантской камерой 260 л (это и есть секрет продолжительного горения). Сюда же можно отнести современные агрегаты на пеллетах, чей запас топлива в бункере позволяет непрерывно обеспечивать отопление до 7 суток.
Теперь перечислим популярные виды самодельных котлов:
- традиционные с прямым сжиганием твердого топлива;
- верхнего горения, сделанные по чертежам отопителей Стропува и печей Бубафоня;
- газогенераторные модели, более привычное название – пиролизные;
- агрегаты шахтного типа.
О том, как своими руками изготовить пиролизный теплогенератор, мы рассказывали ранее , так что повторно его рассматривать не будем. Что касается шахтного котла, изображенного на схеме, то его сборка и эксплуатация связана с некоторыми сложностями. Изделие довольно громоздкое и материалоемкое, вдобавок слишком большой трубчатый теплообменник быстро забивается сажей при использовании влажной древесины.
Конструкция шахтного отопителя в разрезе
Чертежи классического котла с наддувом
Вы спросите – почему с принудительным наддувом? Это необходимо, чтобы избегать пресловутого режима тления и экономично сжигать твердое топливо. Принцип действия следующий:
- В топливник объемом 112 дм³ доверху загружаются дрова (или уголь) и разжигаются. После чего все дверцы закрываются наглухо, и в работу включается автоматика, запускающая нагнетание воздуха вентилятором.
- После достижения заданной температуры теплоносителя контроллер останавливает вентилятор и котел переходит в ждущий режим. Через канал, закрытый гравитационной заслонкой, поступает мизерное количество воздуха, дабы топливо не потухло.
- Когда температурный датчик зафиксирует охлаждение теплоносителя в котловой емкости, автоматика вновь включит вентилятор и цикл повторяется.
Примечание. Задействованный в этом котле недорогой комплект автоматики, изображенный на фото, позволяет организовать нагнетание воздуха в нескольких режимах интенсивности для древесины и угля разного качества и влажности.
Представленный ниже на чертеже твердотопливный котел длительного горения универсального типа уголь / дрова имеет следующие технические параметры, проверенные на практике:
- номинальная мощность по теплу – 22 кВт;
- эффективность – 77% (реальная);
- максимальное рабочее давление – 3 Бар, испытания – 4 Бар;
- глубина топливника – 460 мм, размер проема для закладки дров – 36 х 25 см;
- объем камеры – 112 литров;
- продолжительность горения на дровах – не менее 8 часов, в среднем – 10 часов, на угле – 1 сутки.
Устройство дровяного теплогенератора довольно простое: вытянутая в высоту топка оснащена снизу колосниками, а сверху – теплообменником из 4 труб, помещенных внутрь бака.
Нагнетание воздуха производится в зольную камеру по каналу из профиля 60 х 40 мм, подогреваемого задней стенкой топливника. Вентилятор и блок автоматики устанавливаются сверху, что предохраняет их от попадания пыли и грязи. Все подробности конструкции показаны на чертежах, которые вы можете взять за основу для самостоятельного изготовления.
Вариант отопителя верхнего горения
Самодельные водогрейные котлы долгого горения, где организовано сжигание топлива сверху вниз, делаются по типу широко известной печи Бубафоня, чье мы давали ранее. Теплогенератор – это та же печка, только оснащенная водяной рубашкой, как продемонстрировано на чертеже.
Схема работы при верхнем сжигании деревянных чурок
Важный момент. Принцип работы отопителя считается относительно новым и заключается в том, что воздух к массиву топлива подается сверху, по трубе с тяжелым металлическим диском на конце. Зона горения тоже находится вверху, а дрова по мере сжигания проседают под тяжестью груза. Как правило, воздушный поток движется естественным путем за счет тяги дымохода, хотя при желании можно организовать принудительную подачу.
Судя по отзывам реальных пользователей на тематических форумах, подобные котлы на твердом топливе длительного горения не слишком хорошо себя зарекомендовали. Причин несколько:
- агрегат уступает по эффективности классическим моделям, поскольку зона интенсивного горения расположена в одной плоскости;
- круглый корпус отопителя усложняет изготовление в домашних условиях, а квадратным его сделать нельзя;
- пока не прогорит вся предыдущая порция, подкидывать свежие дровишки технически сложно;
- как и Бубафоню, теплогенератор с верхним сжиганием древесины непросто потушить в случае необходимости.
Больше интересных особенностей котлов цилиндрической конструкции раскроет эксперт по отоплению в своем видео:
Изготовление классической модели
Построение надежного ТТ-котла, способного прослужить более 15 лет, требует применения таких материалов:
- сталь низкоуглеродистая листовая марки Ст10-20 толщиной 4 мм для изготовления топливника;
- то же, толщиной 3 мм – на водяную рубашку и дверцы;
- полоса металлическая сечением 20 х 3 либо 20 х 4 мм;
- кусок трубы диаметром 150 мм на дымоход;
- труба Ø57 мм с толщиной стенки не менее 3,5 мм на теплообменник;
- профильная труба 6 х 4 см для воздуховода;
- уголок с шириной полок 5 см из толстого металла (4-5 мм) на колосниковую решетку;
- тонколистовая сталь с порошковой покраской для наружной обшивки.
Совет. Не стоит использовать на топливник высокоуглеродистую сталь выше Ст20. Во-первых, она дороже по цене, а во-вторых, перекаливается от сварки и может треснуть на стыках. Ручки для дверок с эбонитовыми накладками лучше купить готовые, они плотнее держат и красивее смотрятся.
Из дополнительных материалов понадобится базальтовое волокно плотностью 80-100 кг/м³ для теплоизоляции корпуса и асбесто-графитный шнур на уплотнение притворов дверей. Комплект автоматики и вентилятор, о котором упоминалось в предыдущем разделе, - польского производства, модель KG Elektronik SP-05. На рынке есть и китайские аналоги, они стоят дешевле.
Шаг первый – сварка корпуса
Чтобы сварить топливную камеру, необходимо порезать металл 4 мм на заготовки по размерам, указанным на чертеже. Собирать начинайте с дна зольника – прихватите к нему боковые стенки и крышку, а затем сформируйте обрамления для загрузочной и прочистной дверки, как это сделано на фото.
- Приварите внутри топливника опоры для колосников, а снаружи – клипсы из стальной полосы для монтажа водяной рубашки.
- Установите и обварите листы 3 мм наружной обшивки водяной рубашки. Заметьте, что она берет свое начало от верха зольной камеры.
- В верхний отсек, который впоследствии заполнится теплоносителем, врежьте 4 жаровых трубы Ø50 мм, такие же патрубки поставьте на подключение к системе отопления.
- Прикрепите к агрегату ножки из отрезков любого металлопроката и вмонтируйте дымоходный патрубок на выходе из огнетрубного теплообменника.
Заметьте, жаровые трубы сходятся пучком к дымоходному патрубку
Совет. Если вы задумали изготовить двухконтурный котел долгого горения, то водяной змеевик для ГВС ставится именно на этом этапе. Лучшее место для теплообменника из медной либо нержавеющей трубки – внутри верхнего котлового бака, рядом с жаровыми трубами.
Этап второй – монтаж навесных элементов
Дверцы топливной и зольной камеры делаются путем изгибания краев заготовок и приварки внутреннего обрамления, куда укладывается базальтовый утеплитель. Сверху изоляция герметично закрывается крышкой, а в получившийся паз по периметру створки плотно вставляется асбесто-графитный шнур.
Что еще нужно сделать:
- Прикрепить ручки и петли к корпусу, а дверцы покрыть термостойкой эмалью.
- Сварить из уголков колосниковую решетку и поставить ее на место.
- Изготовить воздуховод с ответным фланцем и приварить к задней стенке, как продемонстрировано на фотографии.
Чтобы утеплить и облицевать самодельный ТТ-котел, на углах водяной рубашки необходимо приварить закладные детали из любого металла, лишь бы его ширина не превышала 20 мм (на задней стенке – 4 см). Также предусмотрите стойки для крепления ЭБУ на верхней части агрегата.
Окончательная сборка отопителя
Теплоизоляция котлового бака выполняется просто – стенки обкладываются снаружи плитами базальтовой ваты, которые фиксируются шнуром. Проследите, чтобы утеплитель плотно прилегал к обрамлению загрузочного и зольного проема, а также к профильной трубе воздуховода.
Совет. Перед утеплением и облицовкой требуется вмонтировать в корпус температурный датчик от блока автоматики. Стандартное решение – установка погружной гильзы, но можно поступить проще – вложить его между утеплителем и стенкой рубашки в наиболее горячем месте – в районе свода топки.
Так монтируется блок управления и вентилятор
Последний шаг – обшивка теплогенератора металлом с полимерной покраской, прикручиваемым саморезами к ранее приваренным закладным деталям. После этого навешиваются дверцы и устанавливается блок автоматики с вентилятором. Разобраться в процессе сборки вам поможет авторское видео от разработчика данного ТТ-котла продолжительного горения Виталия Дашко:
Делаем котел с верхним сжиганием топлива
На самом деле в интернете уже опубликовано огромное количество инструкций по изготовлению подобных отопительных агрегатов, поскольку именно они почему-то считаются котлами длительного горения. Правда, ни в одной из них не сказано, как домашнему мастеру сделать круглый корпус и водяную рубашку без вальцовочного станка. Прямоугольная форма топки не подойдет – по углам древесина будет сгорать хуже и «зависать» на стенках.
Примечание. Старый газовый баллон из-под пропана, используемый для изготовления Бубафони, для котла не годится – слишком малый объем (всего 50 литров). С такой камерой теплогенератор сверхдлительного горения вы не получите. Нужна стальная труба с толщиной стенки 4 мм и наружным диаметром не менее 40 см.
Простейшее решение — состыковать 2 газовых баллона и смастерить примитивную рубашку
Еще из материалов понадобится:
- листовой металл для водяной рубашки 3 мм в толщину;
- труба Ø57 мм на воздуховод и Ø100 мм для выхода дымовых газов;
- лист толщиной 1 см для круглого «блина»;
- арматура либо уголки для сборки колосниковой решетки;
- полоса 40 х 4 для распределителей воздушных потоков.
Как можно надеть рубашку на цилиндрическую топку
На утепление корпуса возьмите ту же базальтовую вату большой плотности и крашеный металл – на облицовку. Осталось решить главный вопрос – как в домашних условиях согнуть металл под цилиндрическую топку, чтобы сделать водяную рубашку. Варианты выхода из ситуации отражены на схеме – если вальцов поблизости нет, обшивка выполняется из сегментов в виде многогранника или же просто квадратного сечения.
Совет. Возможно, вам удастся отыскать трубу большего диаметра и надеть ее на топливник, но тогда вес отопителя выйдет довольно внушительным, а прогреваться он будет долго.
Сборка ТТ-котла продолжительного верхнего горения производится так:
- Приварите внутри основной трубы полочки для колосников и поставьте днище. Сделайте вырезы под дверцы и дымоходное отверстие. Смастерите решетку и вставьте ее на место.
- Изготовьте по чертежу «блин» с отверстием посередине, куда вставьте и обварите воздушную трубу. Вырежьте верхнюю крышку агрегата с проемом для трубы, после чего установите груз внутрь топки. Поставьте крышку и закрепите ее сваркой.
- Сделайте обшивку водяной рубашки и приварите ее таким же образом, как описывается в предыдущем разделе. По той же технологии соберите дверцы.
- Установите все патрубки, выполните утепление и облицовку котла.
На этом сборочный процесс окончен. Чтобы агрегат выглядел привлекательно, покрасьте все незашитые элементы в черный или другой темный цвет и переходите к испытаниям.
Заключение
Если вам удалось справиться с самостоятельным изготовлением «долгоиграющего» котла, то следующий этап – его проверка и эксплуатация. Поскольку домашние умельцы не всегда располагают компрессором для пневматических испытаний, то лучший способ – поставить отопитель во дворе, заполнить водой и разжечь, доведя до рабочей температуры 90°С. Неплотные стыки дадут о себе знать, только надо выдержать в таком режиме не менее 1 часа. Для отведения тепла придумайте какой-нибудь радиатор или регистр из труб.
Инженер-конструктор с опытом работы в строительстве более 8 лет..
Закончил Восточноукраинский Национальный Университет им. Владимира Даля по специальности «Оборудование электронной промышленности» в 2011 году.
