Чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками

Содержание

Как работает агрегат

Обычные твердотопливные котлы способны работать на одном заряде около 6-7 часов. Если по истечении этого времени в печь не будет долито топливо, температура в доме понизится. Это происходит потому, что основное тепло циркулирует в помещении по принципу свободного движения воздуха: нагревшись, оно поднимается и выходит наружу. Срок нагрева одной порции дров в аппарате длительного горения составляет 24-48 часов. В некоторых моделях горение длится почти неделю.

Секрет здесь вот в чем: в отличие от традиционных котлов, схема котла длительного горения включает не одну, а две камеры сгорания. Первая камера сгорания предназначена для сжигания топлива, а вторая камера сгорания — для газов из первой камеры сгорания. Качество процесса во многом зависит от своевременной подачи воздуха, для чего в конструкции предусмотрен вентилятор. Этот подход является инновационным: впервые он был представлен литовской компанией Stropuva в 2000 году, после чего чертежи твердотопливных котлов длительного горения были приняты на вооружение ведущими производителями котельного оборудования.

Сегодня приборы, основанные на этом принципе, являются наиболее доступным и практичным вариантом отопления домов в районах, где нет газоснабжения. Суть работы приборов этого типа заключается в сжигании верхнего топлива. Обычно плита располагается ниже: следовательно, холодный воздух имеет возможность подниматься после нагрева. Котлы длительного горения очень похожи на пиролизные котлы: основная часть тепла выделяется не от сгорания твердых брикетов, а от выделяющегося в процессе газа.

Внутри конструкции имеется специальная закрытая камера сгорания. Камеры соединены между собой телескопической трубкой, по которой отделенный газ из первой камеры поступает во вторую камеру. Процесс дожигания сочетается с холодным воздухом, нагнетаемым вентилятором. Эта процедура продолжается без перерыва до тех пор, пока топливо не сгорит. Для него характерны относительно высокие температуры — до +1200 градусов.

Камера сгорания для твердого топлива больше по размеру: ее объем иногда достигает 500 дм3. В него можно загружать уголь, опилки, древесину и поддоны. Стабильная подача воздуха обеспечивается встроенным вентилятором. Процесс сгорания характеризуется очень низким расходом топлива. Это приводит к значительному повышению экономической эффективности котельной системы.

Причина медленного горения кроется в разряжении воздуха, в результате чего сгорает только верхняя часть топливного штабеля. Увеличение поступления воздуха происходит только после полного выгорания верхнего слоя. В продаже имеется множество отопительных приборов, суть которых заключается в одинаковой конструкции котла с длительным сжиганием дров. Различная степень их экономичности и эффективности объясняется различиями в размерах, материалах изготовления и наличии дополнительных функций. Для питания универсальных котлов TT можно использовать любые виды топлива, что делает их простыми в эксплуатации. Плиты центрального отопления, работающие на дровах, считаются самыми экономичными моделями.

Определение с параметрами проекта

Точного определения этого понятия не существует. Соответствующие устройства появились в ответ на требования потребителей к повышению уровня комфорта, увеличению теплоотдачи на единицу потребляемой энергии.

Основным недостатком классических котлов является необходимость регулярно добавлять топливо в плиту. Следующие факторы также создают трудности:

  • высокая интенсивность горения;
  • сложность своевременного регулирования и контроля этого процесса;
  • неполное использование тепла, которое уносится вместе с дымом через систему вентиляции.
    Лучше иметь рядом с котлом достаточный запас дров для поддержания огня.

Разные конструкции

Для решения вышеупомянутых задач используются различные решения. Размер очага увеличен, чтобы избежать частой дозаправки топлива. Чтобы сделать процесс горения однородным, помогает установка устройства давления сверху и дозированная подача воздуха.

Типичная схема котла данного класса

Создавать чертежи твердотопливных котлов внутреннего сгорания своими руками будет проще после того, как вы подробно изучите типовую конструкцию:

  • В исходном положении пресс (10) находится в верхнем положении.
  • Большая партия дров загружается в топку через дверцу (6).
  • После зажигания процесс горения контролируется механическим приводом (16).
  • Свежий воздух подается вентилятором через телескопический полый стержень. Он равномерно распределяется нажимным диском (10).
  • Подача кислорода сверху обеспечивает постепенное послойное сгорание топлива.
  • В конце цикла зола удаляется через нижнюю дверцу (13).
  • Для подъема диска (10) в верхнее положение используется лебедка (2) с электроприводом.

Недостатком такой конструкции является то, что дрова не могут быть случайно вставлены в плиту. Существенным преимуществом является увеличение продолжительности одного рабочего цикла до 24 часов и более.

В следующей конструкции топливо можно добавлять по мере необходимости. Здесь используется технология пиролиза. Он характеризуется дозированной подачей кислорода и низкой интенсивностью горения. Раскаленная древесина выделяет горючий газ. Он сжигается во вторичной камере сгорания.

Пиролизный котел

Эта установка полностью использует топливо. Продукты сгорания содержат минимальное количество сажи. Трудно оптимально регулировать работу.

Газовые и дизельные установки не имеют этих недостатков благодаря простому дозированию соответствующих видов топлива. Аналогичный результат можно получить, если использовать специально спрессованные пеллеты из отходов деревообработки, шелухи подсолнечника, другого горючего сырья.

Пеллетный котел

В этом варианте пеллеты (гранулы) засыпаются в бункер, откуда с помощью шнекового механизма подаются в плиту. Очевидно, что такая конструкция позволяет быстро увеличивать или уменьшать подачу топлива по мере необходимости. Гибкое изменение мощности котла полезно для оптимизации работы в случае изменения температуры окружающей среды или подключения дополнительных потребителей. Гранулы не слишком сложны в обращении при транспортировке и хранении.

Теплообменник для нагрева воды

Повышение эффективности котлов с помощью сложных выходных конструкций. В таких конструкциях температура теплоносителя повышается. Аналогичные функции выполняют стенки полых обсадных труб.

Дровяные котлы длительного горения для дома. Необходимость частого подбрасывания дров очень неудобна. Однако есть котлы, которые требуют внимания раз в день. Подробнее читайте в отдельной публикации.

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками

Прежде чем искать подходящую документацию, важно тщательно определить проект. Первая схема твердотопливного котла длительного горения предпочтительнее, ее проще будет создать своими руками.

Основная схема котла

Для отопления относительно небольшого частного дома общей площадью 150-250 квадратных метров достаточно следующих размеров:

Чертежи котлов длительного горения на твердом топливе своими руками

При высоте чуть более 1,5 метров и ширине около 40 см найти подходящее место для установки не составит труда. Однако следует учитывать необходимость служебных проездов. Вам потребуется свободное пространство в верхней части для установки лебедки и другого оборудования.

Проектная документация может быть создана без соблюдения стандартов

Для частных проектов не обязательно следовать ГОСТам. Но чем подробнее будет чертеж твердотопливного котла длительного горения своими руками, тем легче будет устранить ошибки на ранней стадии.

Обратите внимание! Не забудьте, что комплект чертежей с размерами должен быть дополнен списком предметов, которые необходимо приобрести отдельно. Включая заводские детали, инструменты, расходные материалы, строительные перчатки и другие средства индивидуальной защиты.
При удалении большого количества ржавчины перед покраской может потребоваться дыхательный аппарат.

Из какого металла лучше сделать котел

Выбор металла определяет срок службы котла. Во время производства на заводе предъявляются строгие требования к типу материала, используемого для различных частей котла. Строгие требования предъявляются к составу металла, толщине стали и другим характеристикам.

Материал, из которого изготовлено само устройство, должен соответствовать аналогичным стандартам. Выбор основывается на эксплуатационных характеристиках, тепловом и механическом воздействии и многих других аспектах. В производстве котлов используются сталь и чугун.

Чугун

Чугун обладает хорошими теплотехническими свойствами: он противостоит перегреву и обжиганию и долго сохраняет тепло. Срок службы котла из этого металла составляет не менее 25 лет. Недостатками чугуна являются его восприимчивость к гидравлическим и механическим ударам, растрескивание нагретой поверхности при быстром охлаждении.

Изготовить котел из чугуна в домашних условиях невозможно. Теплообменник и другие части котла изготавливаются методом литья в литейных цехах. Нереально создать такие условия и изготовить детали из чугуна.

Если вы делаете твердотопливный котел своими руками, вы можете использовать уже изготовленные части конструкции, выполненные из чугуна, такие как дверцы, решетки и т.д.

Сталь

В отличие от чугуна, сталь хорошо поддается механической обработке. Она изготавливается из стального листа, который прокатывается в листы. Марки используемой стали зависят от оборудования, которое необходимо изготовить:

  • Печная камера — обычная сталь не выдерживает прямого огня и высоких температур. Использование металла с низким содержанием углерода, приводит к быстрому сгоранию стенок.
    На заводе для изготовления очага используется сталь с добавками молибдена или хрома. Толщина металлического листа должна быть не менее 5 мм. Тот же принцип применим и к самодельным очагам.
  • Теплообменник — металл не подвергается прямому воздействию пламени, поэтому для производства допускается углеродистая сталь толщиной 3 мм. Для обеспечения необходимой жесткости через каждые 10-15 см привариваются металлические ребра для усиления конструкции.

Со сталью легко работать, но у нее есть эксплуатационные недостатки:

  • Максимальная нагрузка на давление в системе отопления — при увеличении нагрузки свыше 2 мБар стенки теплообменника будут изгибаться, со временем теряя прочность.
  • Срок службы стальной печи не более 10-15 лет.

Из-за сложности обработки чугуна при самостоятельном изготовлении котла используется только жаропрочная толстостенная сталь.

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения

Длительная работа теплообменного блока на одной партии дров обеспечивается специальной конструкцией:

  • увеличенный объем топливной камеры — вмещает в два раза больше дров;
  • Необычное направление горения — дрова горят вертикально вниз.

Огонь охватывает верхний слой топлива. Низкое пламя создается дозированным потоком воздуха. Нижняя часть бункера постепенно нагревается по мере сгорания древесины.

Классический

Стандартные конструкции имеют теплогенератор в виде цилиндра. Прямоугольный корпус не подходит для классических котлов с длинным пламенем.

Оборудование работает следующим образом:

  • топочная камера заполняется дровами и зажигается сверху;
  • по мере сгорания топлива на него через телескопическую трубку опускается груз с отверстием для циркуляции воздуха;
  • Кислород поступает через дымоход в плиту с помощью естественной тяги или вентилятора;
  • В классической модели теплообменник отсутствует, вода для отопления нагревается напрямую.

Помимо дров, для растопки используется торф или кокс.

Фото 1. Классический твердотопливный котел длительного горения с дровами в топке и без теплообменника.

Пиролизный

В газовых приборах древесина тлеет медленнее. Выделяется горючий дым, который попадает в отдельную зону и генерирует дополнительную тепловую энергию. Дизайн включает в себя:

  • Загрузочная камера. В этой камере происходит процесс пиролиза, т.е. сжигания топлива.
  • Камера дожигания. Здесь происходит сжигание газа.
  • Теплообменник. Выполнен в форме «пиджака». Внутри теплообменника вода нагревается для последующего сброса в сеть.
  • Устройство для забора воздуха. Обеспечивает первичный поток воздуха (в топку) и вторичный поток воздуха (в камеру дожигания).
  • Демпфер. Для регулирования скорости и объема кислорода в первой фазе воспламенения топлива.
  • Для контроля температуры и эффективности работы оборудования.

Две камеры разделены огнеупорным затвором с соплом и отверстиями. Поток вторичного воздуха определяет скорость нагрева внутри теплообменника.

Фото 2. Пиролизный котел оснащен камерой сгорания, теплообменником, камеры разделены огнеупорной крышкой.

Шахтный

Обычные установки сжигания топлива проще, чем установки пиролиза. Дизайн включает в себя:

  • Камера сгорания. Эта зона занимает 50% объема блока и обычно имеет прямоугольную форму. Его высота немного меньше длины всей конструкции.
  • Люк для загрузки топлива. Он располагается сверху или сбоку по отношению к топке.
  • Аш-пан. Камера, в которую естественным образом падают зола и остатки углей. Он устанавливается под камином.
  • Решетка радиатора. Это служит разделительной решеткой между внутренними секциями котла.
  • Дверь. Его размер позволяет обеспечить доступ как к зольнику, так и к нижней части камеры сгорания. Для регулировки количества воздуха на дверце установлена заслонка.
  • Секция с теплообменником. В конструкциях шахтных котлов используется водотрубная или жаротрубная конструкция. Камера теплообменника оснащена вентиляционным отверстием для угарного газа.
  • Дымоход выполнен из металла или кирпича с заслонкой.

При загрузке и воспламенении топливо выделяет продукты сгорания. Через отверстие они попадают в камеру с теплообменником, нагревая последний. Дым отдает энергию и выходит через дымоход, а горячая вода поступает в систему отопления

Фото 3. Длинноходовой котел с теплообменником, в котором топливо отдает дымовые газы после розжига.

Каков реальный КПД твердотопливных котлов

Производители отопительного оборудования, в частности твердотопливных котлов, предлагают широкий ассортимент продукции с различными характеристиками.

Исходя из конструкции твердотопливного котла, всю продукцию можно разделить на следующие группы:

  • традиционные отопительные приборы;
  • дровяные котлы с пиролизным (газогенераторным) типом горения;
  • длительное горение;
  • гранулы.

Традиционный твердотопливный котел, также изготовленный самостоятельно, напоминает кухонную плиту или варочную панель с самыми необходимыми элементами — топкой, дверцей, зольным ящиком и дымоходом. Зольный ящик используется для регулирования тяги в дымоходе путем открытия и закрытия заслонки. Эти конструкции считаются достаточно надежными, так как в них нет никаких технологических компонентов, таких как датчики температуры или термометры, автоматика или электроника. В этом случае основным элементом конструкции твердотопливного котла является теплообменник, который передает тепловую энергию теплоносителю. Теплообменник может быть трубчатым или выполнен в виде цельного стального бака.

Однако существуют и более сложные устройства, которые также можно считать традиционными. Они оснащены дефлекторами и дросселями, которые облегчают контроль тяги и позволяют горячему воздуху пройти большее расстояние, прежде чем он достигнет дымохода. Такие перегородки значительно повышают эффективность котла, так как больше тепловой энергии передается теплоносителю, а не просто «выдувается» в дымоход. Следует понимать, что эффективность котла — очень важный показатель.

Для таких котлов можно использовать практически любое топливо — дрова, уголь, пеллеты и даже мусор. Самое главное — он должен быть как можно более сухим. Что касается мощности, то котлы с простой конструкцией вряд ли могут претендовать на 50% КПД, в большинстве случаев он составляет всего 15-20%. Проблема заключается в том, что топливо сгорает слишком быстро, не успевая передать всю тепловую энергию воде в теплообменнике. В результате больше тепла просто уходит в дымоход или избыток тепла приводит к закипанию теплообменника. Например, топливо приходится добавлять в топку каждый час, а угля хватает на 2-4 часа, но он все равно сгорает с избытком энергии и большими потерями тепла.

Более экономичными и эффективными являются современные котлы с дефлекторами и заслонками. Температуру горения можно регулировать, а одной загрузки хватает на 8 — 12 часов. Поэтому эффективность таких систем часто достигает 80 %.

Чугунные и стальные конструкции – в чем отличия

Независимо от материала, из которого изготовлен котел, очень важно, чтобы он соответствовал основным эксплуатационным характеристикам. Давайте проанализируем их подробнее.

Прежде всего, следует обратить внимание на материал теплообменника — чугун или сталь. Если вы хотите использовать готовую схему твердотопливного котла — получить чугунный теплообменник своими руками будет сложно. Такая работа требует как специализированного оборудования, так и специальных знаний и навыков. Поэтому можно приобрести сборные сегментные конструкции, которые разбираются перед транспортировкой и собираются на месте.

Для чугунных теплообменников характерна сухая ржавчина — специальный слой, защищающий стенки аппарата от повреждений. Кроме того, мокрая ржавчина образуется гораздо медленнее, поэтому чугунные изделия имеют длительный срок службы — от 10 до 25 лет. К другим преимуществам чугунных теплообменников относится то, что они не требуют частого и сложного обслуживания. Чистка таких агрегатов требуется нечасто, а отложение сажи почти не снижает эффективность работы котла. Если устройство необходимо отремонтировать или увеличить его мощность, достаточно заменить поврежденные секции или увеличить их количество.

К недостаткам чугунных изделий относятся следующие.

  • Большой вес котла подразумевает необходимость отдельного фундамента;
  • Сложность процесса сборки и высокие транспортные расходы;
  • Чувствительность к тепловым ударам — чугун не любит перепадов температуры, поэтому контакт горячей поверхности с холодным деревом или холодной водой может оказаться для него фатальным;
  • Высокая тепловая инерция — нагрев котла занимает много времени, а его последующее остывание происходит медленно.

Что касается стальных изделий, то они менее чувствительны к перепадам температуры и не боятся контакта с холодными предметами. Это свойство позволяет устанавливать твердотопливные котлы отопления в соответствии с чертежами и оснащать их чувствительными компонентами автоматики. Благодаря низкой инерционности таких устройств, они быстро нагреваются и охлаждаются, что позволяет регулировать температуру воздуха в вашем доме. В этом случае можно сделать чертеж твердотопливного котла своими руками, что позволит учесть все нюансы.

По внешнему виду стальные котлы представляют собой цельносварные агрегаты, которые довольно сложно транспортировать, хотя их уязвимость к механическим повреждениям гораздо меньше, чем у чугунных аналогов.

Ремонтопригодность стальных котлов вызывает сомнения с точки зрения некоторых специалистов. Ремонт, а также сварка бойлера своими руками по чертежу в домашних условиях дело непростое, со временем на швах в нем могут образоваться течи. Для справки отметим, что все зависит от мастерства рабочего при работе со сварочным аппаратом. Но ремонт чугунного теплообменника выполнить проще — требуется только замена секций.

Как правило, котлы с чугунными теплообменниками энергонезависимы, недороги, поэтому могут стать достойной альтернативой существующему отопительному оборудованию при дефиците электроэнергии. Циркуляция теплоносителя в таких агрегатах естественная, без использования насоса. Однако установка радиаторов должна быть выполнена таким образом, чтобы вода, нагретая под давлением котла, свободно протекала по трубам.

Выбираем тип твердотопливного котла

Как узнать, какой котел лучше всего подходит для вашей системы отопления? Конечно, необходимо определить вид топлива, требуемую мощность котла и особенности его конструкции, монтажа и последующей эксплуатации, а также характеристики подключенной системы отопления.

Среди материалов, которые могут быть использованы в качестве твердого топлива, наиболее часто применяются следующие:

  • уголь;
  • торфяные брикеты
  • гранулы;
  • дрова;
  • опилки и другие горючие промышленные отходы.

Виды твёрдого топлива для котлов отопления на фото

Чтобы повысить экономичность и эффективность системы отопления, можно сделать универсальное устройство, которое может работать на разных видах топлива.

Выбор типа и конструкции отопительного котла напрямую зависит от того, какое топливо предполагается использовать, требуемой мощности отопительной системы и места, где он будет установлен. Для самостоятельного строительства подходят следующие модификации отопительных приборов на твердом топливе:

Оснащенные стальным или чугунным теплообменником, они могут использоваться как для отопления, так и для горячего водоснабжения. КПД таких котлов составляет около 85%.

  1. Пиролитический

Обеспечивают раздельное сжигание топлива и выделяющихся при этом летучих газов, что значительно повышает КПД и, следовательно, экономическую эффективность системы отопления.

  1. Пеллеты

КПД отопительного котла этого типа достигает 90%. Основным преимуществом является высокая степень автоматизации рабочих процессов, а недостатком — сложность конструкции.

  1. Непрерывное горение

Способен работать непрерывно в течение всего отопительного сезона, требуя загрузки топлива раз в несколько дней, что выгодно отличает его от классических твердотопливных котлов.

Основные разновидности самодельных котлов

Если вы собираетесь сделать котел длительного горения своими руками, вам пригодится информация из нашего обзора. В следующих главах мы расскажем, как сделать отопительный прибор той или иной конструкции, приведем несколько простейших схем, включим информацию о наиболее распространенных котлах длительного горения. А пока давайте обратимся к последнему вопросу.

Настало время рассмотреть наиболее актуальные варианты котлов длительного горения, которые мы можем собрать своими руками в домашних условиях. Все они будут работать на дровах. Что касается угля, то его труднее добывать, что приводит к высоким температурным нагрузкам на отопительное оборудование. В следующих разделах мы приведем чертежи твердотопливных котлов длительного горения и дадим пояснительную информацию.

Шахтный котел длительного горения

Мы можем сделать простейший шахтный котел своими руками. В его основе лежит принцип донного горения. Основой устройства является вместительная загрузочная камера, которую часто называют шахтой. Благодаря своей вертикальной конструкции он может вместить большое количество дров. По мере сгорания она опускается вниз, а продукты сгорания попадают в зольник через колосниковую решетку.

Если вы посмотрите на схему шахтной отопительной плиты, то увидите, что пламя бушует не в шахте, а в помещении рядом с ней, откуда тепло достигает топки. Оставшаяся тепловая энергия передается в дымоход. Горение здесь длительное и зависит от объема камеры — после загрузки большого количества топлива можно спокойно ложиться спать.

Пиролизный котел

Рассмотрим, как устроен пиролизный котел и как сделать это устройство своими руками. Проще всего объяснить принцип работы этого устройства на примере печи. Здесь мы видим объемную камеру сгорания, которая реализует расширенное сгорание. Образовавшиеся продукты сгорания поступают в камеру дожигания, куда подается вторичный воздух. В результате выделяется большое количество тепла. Остается только дооснастить печь пламенным теплообменником.

Существуют десятки чертежей котлов на длинных дровах, построенных по принципу пиролизной работы. Они отличаются расположением камер сгорания и дожигания, наличием или отсутствием воздуходувок и автоматики, а также способами регулирования интенсивности процесса горения древесного топлива. Но в целом принцип их работы одинаков.

Печи-котлы Бубафоня

Бубафоня — это плита, а ее модификация — водогрейный дровяной котел с подачей воздуха сверху, через напорный поршень. О таких плитах мы уже неоднократно писали в наших обзорах, теперь пришло время поговорить об агрегатах с нагревательным контуром. Мы можем использовать три схемы для реализации схемы отопления:

  • Установка теплообменника на дымоходе — самый простой вариант;
  • Соорудите непрерывную водяную рубашку вокруг корпуса котла;
  • Сварить корпус котла с трубами, по которым будет циркулировать теплоноситель.

Какую схему выбрать — решение за вами. Кстати, котлы Bubafonja, за счет вместительных камер, помогут реализовать длительное горение, длящееся до 24 часов и даже больше.

Котлы длительного горения Bubafonja работают на дровах, в них реализована верхняя схема сгорания.

Котлы-печи Булерьян

Первоначально булеры были (и остаются) плитами конвекционного типа. Они оснащены эффективными конвекторами, позволяющими буквально за 20-25 минут обогреть большое помещение. Появившись первоначально в Канаде, эти плиты попали в Россию, которая также может похвастаться суровым климатом (правда, в некоторых регионах). Мастера превратили плиты в котлы, немного изменив конструкцию конвекторов — теперь в них циркулировал не воздух, а охлаждающая среда.

Правда, котлы Bulerian не могут похвастаться длительным горением, так как не имеют самых больших камер сгорания. Некоторые из них имеют свойство гореть до 10-12 часов, некоторые чуть дольше. Однако не стоит рассчитывать на 24 часа. Они очень эффективны и передают тепло в систему отопления максимально быстро.

Сильные и слабы стороны

Большие размеры и сложность изготовления чертежа твердотопливного котла длительного горения своими руками делают использование таких устройств выгодным только в больших домах. Что касается небольших домов, то для них рекомендуется выбирать более экономичные варианты.

Основными преимуществами котлов длительного горения TT являются:

  • Высокая эффективность (приблизительно 95 %)
  • Автономность отопления.
  • Экономика.
  • Надежность и долговечность.
  • Высокая эффективность.
  • Недорогое топливо.
  • Экологически чистый.
  • Широкий выбор топлива (уголь, дрова, опилки, поддоны).

Есть и недостатки:

  • Большой размер.
  • Необходимость в отдельной котельной.
  • Сложная конструкция деревянной кочегарки.
  • Необходимость постоянного технического обслуживания.

Котлы этого типа имеют довольно приличную стоимость, но такие конструкции можно изготовить и самостоятельно.

Преимущества самодельных агрегатов:

  1. Дешевизна.
  2. Универсальность в отношении используемого топлива.
  3. Возможность дальнейших модификаций для повышения эффективности и мощности.

Самая сложная часть — изготовление цилиндрической конструкции: для этого необходим вальцовочный станок. Если у вас его нет, вы можете использовать старые баллоны с пропаном. Подойдет любая труба подходящего сечения: толщина металлических стенок должна быть не менее 5 мм. Небольшие кирпичные печи с хорошей теплоотдачей в одноэтажных домах и бунгало в сельской местности обычно справляются со своей задачей. Если у вас большой дом, который нужно отапливать, вам потребуется большой запас топлива. Кроме того, неизбежны большие перепады температур по мере удаления от плиты, и обслуживать ее гораздо сложнее, чем твердотопливный котел.

Рекомендации по изготовлению самодельного котла

Приступая к изготовлению котла длительного горения своими руками, необходимо вооружиться следующими советами:

  • Чтобы в работе устройства можно было использовать любое топливо, топочную камеру лучше сделать из жаропрочной легированной стали. Использование бесшовной стальной трубы 20-го калибра помогает сократить бюджет.
  • Прежде чем занести бытовой прибор в подготовленную котельную, рекомендуется испытать его на открытом воздухе, установив импровизированный дымоход. Это позволит вам проверить надежность радиатора и убедиться в правильности сборки корпуса.
  • Основная камера, сделанная из газового баллона, способна проработать 10-12 часов, так как в ней не помещается много дров. Изначально небольшое внутреннее пространство пропанового баллона уменьшается, если снять крышку и зольник. Чтобы увеличить мощность котла, его можно сделать из двух цилиндров. Это обеспечит достаточно большую топку для обогрева просторных помещений и увеличит время между сжиганиями дров.
  • Дверца зольника должна герметично закрываться, чтобы предотвратить попадание наружного воздуха в камеру. Это достигается путем прокладки асбестового шнура по периметру двери. Если котел имеет дополнительную дверцу для долива топлива без снятия крышки, она также герметизируется аналогичным образом.

Стандартные твердотопливные котлы используют древесину, антрацит, опилки, брикеты, торф, уголь и бурый уголь. Особых требований к качеству топлива обычно не предъявляется. Однако желательно, чтобы топливо было как можно более сухим, чтобы гарантировать высокий уровень эффективности.

Водяная рубашка

Принцип работы твердотопливного котла заключается в том, что он имеет двойные стенки в топке: пространство между ними заполнено теплоносителем. Такая конструкция называется водяной рубашкой. При сгорании топлива жидкость нагревается в водяной рубашке. Это вызывает тепловые потоки, которые поднимают горячий теплоноситель в верхнюю часть резервуара. Отсюда горячая вода поступает в тепловую трубу. После того, как жидкость прошла через отопительный контур и отдала тепло дому, она возвращается в охлажденном состоянии в подсобное помещение. Для этого используется нижнее соединение.

Для ускорения циркуляции воды в системе отопления некоторые твердотопливные котлы оснащаются специальными насосами. Однако большинство моделей производятся с учетом открытых систем отопления. Это относится к схемам, в которых теплоноситель движется не из-за работы насоса, а из-за небольшого уклона трубы. Это объясняется простотой, надежностью и экономичностью инерциальных систем. Кроме того, они полностью независимы от наличия электроэнергии. Это делает их пригодными для использования в отдаленных районах, лишенных удобств цивилизации.

Правила безопасности

Для достижения хорошей эффективности, долговечности и экономичности самодельных котлов необходимо соблюдать основные рекомендации по пожарной безопасности при их эксплуатации:

  • Убедитесь, что температура внутри контура не превышает установленных пределов.
  • Запрещается оборудовать линию подачи запорным клапаном.
  • Легковоспламеняющиеся материалы не должны храниться в непосредственной близости от котла.
  • Вентиляция помещения должна быть в полном рабочем состоянии.
  • Прибор может быть установлен только в отдельном помещении (котельной). Это необходимо учитывать в ходе подготовительных мероприятий.

Котельная — лучшее решение, так как котлы ТТ работают несколько иначе, чем традиционные дровяные плиты. Кроме того, снаружи прибор не представляет эстетического интереса и может нарушить общий вид интерьера. Поскольку использование твердого топлива сопровождается загрязнением окружающей среды, лучше всего установить котел в нежилом помещении.

В основном помещении допускается установка небольших электроприборов мощностью до 35 кВт: для удобства монтажа зона установки может быть отгорожена перегородкой из кирпичной кладки. Котельная должна хорошо вентилироваться. Очень важно организовать стабильную подачу кислорода с улицы.

Основные требования к конструкции самодельного отопителя

В своем классическом виде отопительный агрегат, от которого будет работать отопление дома, состоит из следующих элементов:

  • топочная камера (бункер) для сжигания дров, угля, топливных брикетов;
  • решетки, через которые масса воздуха подается в камеру сгорания
  • Теплообменник трубчатого типа или бак для хранения котловой воды;
  • дымовая труба для отвода продуктов сгорания топлива;
  • регулятор тяги.

Важным требованием, которое необходимо учитывать на этапе проектирования котла, является размер камеры сгорания. Камера сгорания автономного твердотопливного котла должна быть просторной и вместительной. Конструкция камеры сгорания рассчитывается таким образом, чтобы помещенное в нее топливо сгорало полностью без дополнительного смешивания. В этом отношении кладочные котлы предпочтительнее, поскольку кирпич обладает меньшей теплопроводностью, что обеспечивает более высокую температуру горения в керамической плите, чем в металлическом агрегате.

Топочная камера должна быть устроена таким образом, чтобы максимально сконцентрировать тепловую энергию на нагреве теплообменника.

Стальная топка для твердотопливного котла
Другим не менее важным аспектом при проектировании отопительного оборудования является теплообменник твердотопливного котла. Конструкция этого компонента и качество материала и изготовления определяют эффективность работы котлоагрегата. Название теплообменника определяется его материалом — чугун или сталь. Теплообменники этих приборов представляют собой трубчатые конструкции с вертикальными или горизонтальными трубками, часто называемыми водяными рубашками.

Чугунные теплообменники не будут рассматриваться, поскольку это чугунные конструкции, которые невозможно изготовить в домашних условиях. Однако можно использовать сборный чугун, снятый со старых агрегатов, которые были демонтированы по какой-либо причине. Такая замена часто встречается при модернизации или ремонте твердотопливного котла.

Для стального теплообменника используются толстостенные трубы. Необходимая конфигурация трубы придается путем ее сгибания под нагревом или с помощью отводов или полукругов соответствующего диаметра, соединенных с секциями катушки с помощью электросварки.

Схема расположения теплообменника для твердотопливного котла традиционного типа даст представление о том, как должен выглядеть теплообменник и в каком положении он должен быть установлен.

  
Эскиз расположения трубчатого теплообменника в корпусе: виды сбоку

Технология производства

По сравнению с обычной плитой бытовые твердотопливные котлы имеют некоторые отличия, особенно в плане теплообмена. Стандартный дизайн приборов:

  • Дымоход — необходим для создания тяги, а также для удаления угарного газа;
  • Плита с решетками — необходима для поддержания достаточного уровня воздуха;
  • Система заслонок — используется в качестве регулятора тяги воздуха;
  • Бак — его основная функция заключается в нагреве воды для системы отопления.

Инструменты и материалы

После тщательного рассмотрения конструкции оборудования становится ясно, что для строительства котла вам понадобятся:

  1. Речной просеянный песок;
  2. Стальной лист толщиной не менее 5 мм;
  3. Две двери;
  4. Чугунная колосниковая решетка;
  5. Лист из нержавеющей стали;
  6. Металлический уголок;
  7. Заслонки плиты;
  8. Отопительные трубы;
  9. Измерительные инструменты: транспортир, спиртовой уровень, рулетка;
  10. Сварочный аппарат инверторного типа;
  11. Электрическая дрель с набором сверл;
  12. Измельчитель;
  13. Плоскогубцы.

Хотя для изготовления твердотопливных котлов не требуется специальных навыков, умение работать со сварочным аппаратом обязательно. Также пригодится опыт работы с металлорежущими инструментами и необходимая спецодежда.

Подготовка деталей корпуса

Основной частью твердотопливного котла является топка, температурный диапазон которой может достигать 1000 ⁰C. Поэтому при выборе материала следует руководствоваться соответствующими характеристиками.

Стенки устройства изготовлены из жаропрочной стали, что обеспечивает длительный срок службы. Если такой стали нет, можно использовать обычную сталь, но в этом случае она должна быть двойной. Боковые, передние, задние и нижние стенки вырезаются из одного куска стали с помощью винтового зубила.

Каждый твердотопливный котел имеет свои размеры, которые необходимо перенести на металл с помощью измерительного инструмента или длинной линейки. Также необходимо вырезать стены котельной из стальной профильной трубы, а усиление стыков — из углового железа.

Чтобы отверстия в передней стенке были равны размерам дверцы топки и зольника.

Перед выполнением этой работы сделайте точную разметку. Затем с помощью дрели просверлите отверстия в углах.

Чтобы не повредить стальной лист, ведите резец от центра к краю.

Бак для воды и теплообменник

Котлы с длинной топкой и двумя водяными баками являются наиболее эффективными. Они изготовлены из нержавеющей стали в виде прямоугольников, сваренных вместе.

Теплообменник представляет собой набор обычных труб, которые используются в системе водоснабжения. Они сварены вместе, чтобы в результате получился максимально возможный цикл потока. Большая площадь поверхности обеспечивает наиболее эффективный теплообмен между теплоносителем и сжигаемым топливом.

Сборка котла

Сборный котел имеет большой вес из-за высокого содержания металла, поэтому рекомендуется устанавливать его непосредственно на месте.

Перед установкой котла необходимо создать фундамент. Для этой цели используется жаропрочный кирпич. Дно зольника крепится к кирпичной кладке, а по периметру устанавливаются вертикальные стойки, соединенные между собой сваркой.

В самом корпусе приварены направляющие, на которые затем устанавливаются решетки и теплообменники. Вертикальные ребра приварены к внешней стороне печи. Заключительный этап: импровизированный котел почти готов, осталось только собрать внешние стенки и верхнюю пластину.

Пространство между стенами заполнено песком. Это необходимо для дополнительного накопления тепла и предотвращения перегрева стенок плиты. В качестве наполнителя используется прокаленный речной песок, не содержащий органических частиц. Это также позволяет избежать неприятных запахов при сжигании твердого топлива.

Баки из нержавеющей стали размещаются на верхней плите и подключаются к контурам. Дверь камеры установлена, и котел готов к работе.

Котел с верхним горением топлива

На постсоветском пространстве эти теплогенераторы известны в двух разновидностях:

  1. Балтийские агрегаты фирмы Stropuva и их производные других производителей.
  2. Дровяные печи типа «Bubafonja».

Неизвестно, какая печь появилась первой, но плита «Бубафоня» приобрела широкую популярность в качестве отопительного прибора для дач, гаражей и других строений с невысокими требованиями к эстетике изделия. Чего нельзя сказать о котлах с верхним розжигом, хотя многие почему-то считают их единственно возможным вариантом твердотопливных теплогенераторов непрерывного горения. В принципе, единственное их преимущество одинаково — топливный ящик большого размера.

Принцип работы таких котлов заключается в сжигании топлива, на которое давит нагрузка в направлении сверху вниз. Воздух подается в зону горения также сверху, через телескопическую трубу, соединенную с загрузкой. Схема работы устройства показана на рисунке:

За время эксплуатации котлов Stropuva выявился ряд недостатков, о чем свидетельствуют мнения владельцев на форумах:

  1. Нельзя класть поленья в топку, пока не прогорит предыдущая загрузка. Это физически возможно, но тогда нарушается принцип верхнего горения, пламя поглощает все слои топлива.
  2. При работе на свежих опилках и другом мелком мусоре остатки топлива будут «висеть» на стенках.
  3. КПД котла ТТ не очень высок из-за отсутствия теплообменника. Из-за воздушной нагревательной камеры и большого топливного бака нет места для теплообменника.

Критических недостатков у теплогенератора уже нет, а кое-что в selfie-версии можно улучшить по собственному разумению. Например, можно установить пол и решетки, а также сделать зольник. Избавиться от недостатка недозагрузки можно, установив дополнительную дверцу между дверцей для обжига и дверцей для золы. Эта идея переоборудования котла с верхним нагревом принадлежит другому нашему эксперту Владимиру Сухорукову, и он рассказывает о ней в своем видеоролике:

Подготовка материалов

Круглый корпус создает некоторые неудобства в исполнении, но и квадратным его сделать нельзя — топливо будет «болтаться» в углах. Существует проблема с установкой телескопической трубы с грузом, поэтому лучше взять эту деталь от плиты Bubafonji. Схема котла длительного горения, сопоставимого по размерам с классическим вариантом, выглядит следующим образом:

Перед изготовлением котла мы подбираем материалы в соответствии с чертежом:

  • Труба DN 400 со стенкой 5 мм — для камеры сгорания;
  • одинаковые, DN 50 — для воздухозаборного и водяного патрубков;
  • то же, DN 100 — для дымохода;
  • Одеяло из круглого металлического листа толщиной 10 мм и диаметром 38 см;
  • Полоса 40 x 4 мм — для воздушных коллекторов;
  • Фитинги диаметром 16-20 мм — для решеток;
  • Базальтовая вата толщиной 3 см с плотностью 100 кг/м³;
  • Листовой металл с полимерным покрытием.

Выбор материала водяной рубашки определит способ ее сборки, так как у DIYer вряд ли есть в наличии цилиндры, способные придать цилиндру форму из металла толщиной 3 мм. Варианты следующие (показаны на схеме ниже):

  1. Схема 1. Возьмите тонкостенную трубку большего диаметра, хотя найти такую нелегко, а обычная создает большую нагрузку на котел.
  2. Схема 2. Согните два листа листового металла в двух местах под углом 60°, затем сварите две половинки вместе. Вам понадобится листогибочный пресс.
  3. Диаграмма 2 в другой версии. Сварить оболочку из 6 листов — сегментов на клипсах.
  4. Схема 3. Сварить прямоугольный короб для увеличения объема бака бойлера.
    Схема 2 может быть выполнена двумя способами — сварена из 2 сложенных половинок или 6 плоских листов.

Вам также понадобятся листы толщиной 3 мм для дверной рамы, дна с крышкой и воздушной заслонки.

Изготовление теплогенератора

Начните с вырезания заготовок и отверстий в стенке трубы с размерами, указанными на чертеже. Дверь изготавливается из вырезанных деталей и оснащается петлями и имеющимися в продаже ручками. Решетка сварена из арматуры, как показано на рисунке.

В целом, порядок сборки котла с верхним нагревом следующий:

  1. Вырежьте в круглой заготовке отверстие для груза, вставьте в него трубку и приварите.
  2. Приварите 6 изогнутых полосок к нижней части груза, которые служат распределителями воздуха.
  3. Прикрепите дно к очагу и вставьте внутрь решетку.
  4. Вырежьте в центре крышки отверстие для вентиляционной трубы и прикрепите ее к очагу. Перед этим установите дымоход и груз на место.
  5. Приварите дымовую трубу.
  6. Соберите водяную рубашку в соответствии с выбранной схемой и уплотните все соединения.
  7. Выполните работы по подключению теплоносителя.
  8. Изолируйте и защитите от атмосферных воздействий котел и установите дверь.
  9. Установите заслонку на верхнюю часть вентиляционной трубы.

Для распределения воздуха достаточно шести распределительных дорожек.

На жаротрубном котле сложно установить автоматику и подпитку, так как невозможно подключить вентилятор к подвижному дымоходу. Необходимо изготовить гибкий рукав и обеспечить погружную гильзу для датчика температуры. Невозможно разместить его под изоляцией, так как зона горения в этом типе обогревателя постоянно смещается вниз.

Проверку котла лучше проводить на улице.

Простой котел своими руками. Обыкновенный котел

Прежде всего, давайте разберем, как сделать простой дровяной котел своими руками. Модель представляет собой два цилиндра, помещенных друг в друга. Первая служит в качестве плиты. Если она расположена горизонтально, ее можно выложить изнутри огнеупорным кирпичом.
Второй действует как конвекционная среда или служит в качестве нагревательной среды. Дрова загружаются непосредственно в очаг.

Подручные материалы

Для минимизации сварочных работ можно использовать толстостенные трубы или барабаны. Можно использовать и другие подручные материалы.

Прямоугольный очаг из толстого металлического листа легко помещается внутри цилиндрического резервуара.

Особенности конструкции

Дровяной котел имеет зольник для свежего воздуха и дымоход для дымовых газов. Зольный ящик расположен в нижней части дымохода и позволяет нижнему ряду дров тлеть, выделяя дополнительное тепло. Дрова загружаются в импровизированные котлы через верх. Для этого подготавливается специальный люк.

Чтобы каждая охапка дров горела как можно дольше, часто используют специальный груз в виде диска с лопастями и отверстием диаметром 20 мм. При нажатии на груз горящее топливо сжимается. Объем подаваемого воздуха значительно уменьшается, так как он может проходить только через отверстие.

Способ подключения

Существует два способа подключения котла к системе отопления

  • Путем вставки водопроводных труб непосредственно в корпус котла. Эта вода циркулирует между трубами и нагревает радиаторы;
  • путем вырезания дымохода в баке охлаждающей жидкости. Горячие дымовые газы будут поступать в резервуар, постепенно нагревая теплоноситель.

Классический котел продолжительного горения

Чтобы изготовить котел классического типа по готовой схеме, достаточно следовать простым инструкциям по сборке и подключению.

Инструменты и материалы для изготовления

Для строительства необходимы следующие материалы:

Материал корпуса — металл. Это может быть бочка или металлический лист. Его толщина должна быть строго больше пяти миллиметров.

Если у вас есть старая металлическая плита, вы можете использовать ее корпус.

Листовая сталь

  • Трубы из стали или алюминиевого сплава. Не следует использовать трубы с особенно тонкими стенками.
  • Профильные трубы. Обычно они имеют прямоугольную форму.

Профильная труба

  • Двери, задвижки и ворота.
  • Вентилятор мощностью 300 Вт и более.

Вентилятор

Стержень диаметром 2 см и более. Не используйте особенно большие и массивные, но и те, диаметр которых меньше 2 см, тоже не подойдут.

Вам понадобятся различные инструменты. К ним относятся сварочный аппарат, различные горелки, полировщики, молотки и плоскогубцы. В некоторых ситуациях могут понадобиться пилы, иногда даже ломик или лом. Все это необходимо подготовить до начала работ.

Устройство подачи воздуха

Обычно котел рассчитан на подачу воздуха через камеру в корпусе. Если исполнение, выполненное в соответствии с проектом, не предусматривает этого, то устройство для впуска воздуха должно быть изготовлено отдельно.

Обычно это устройство представляет собой простую трубу, соединенную с камерой сгорания. Она должна быть немного ниже дымохода, в некоторых случаях ее делают скошенной — для улучшения циркуляции.

Необходимо выровнять края разреза для крепления, чтобы детали легко припаивались друг к другу.

Корпус, топка

Корпус котла может представлять собой, как уже говорилось выше, толстостенную бочку. Или вы можете использовать кусок широкой трубы (вам понадобится около одного метра в диаметре). При отсутствии в продаже таких «полуфабрикатов» корпус изготавливается из листового металла, предпочтительно из стали.

Нижняя часть котла является отдельной деталью. Для бочек она герметична, для труб и стальных коробов делается пропорционально, толщина должна быть не менее 5 сантиметров.

Все стенки приварены, как показано на чертеже, а стальное дно припаяно к ним. Разделите камеры и различные отсеки с помощью перегородок.

Все резервуары для воды должны изготавливаться отдельно. Двери, крышки и опоры устанавливаются после того, как вся конструкция собрана и готова к эксплуатации.

Дымоход

Дымоход необходим для удаления газов, мешающих горению. Он должен быть подключен к камере сгорания, а также к устройству подачи воздуха.

Можно использовать короткий дымоход. В идеале он должен иметь тот же диаметр, что и труба подачи воздуха. Конечно, он должен быть металлическим. Пластиковые трубы не следует использовать в каминной системе из-за их низкой термостойкости и возможности плавления. Это приведет к неприятным последствиям и так называемым несчастным случаям.

Дымоход должен быть выше, чем труба подачи воздуха. Его также иногда разрезают по диагонали для лучшей циркуляции воздушных масс.

Соединяем корпус и устройство подачи воздуха

Вставьте трубу подачи воздуха в камеру, вырезав подходящее отверстие и припаяв ее к котлу. При желании можно использовать специальные разъемы.

Такие работы должны выполняться аккуратно.

Теплорассеивающий диск

Из металлического листа толщиной в один сантиметр вырезается круг, на котором закрепляются ручки. Диаметр диска должен быть меньше диаметра корпуса.

Эта пластина необходима для облегчения дальнейшей эксплуатации котла.

Конвекционный кожух

Для оболочки необходим цилиндр. Он может быть изготовлен из трубы или стального листа. Крышка и очаг должны быть соединены металлическими соединителями. Нет необходимости использовать металлические соединители, достаточно припаять оболочку к очагу. Эффективность не снижается.

Крышка

Крышка — довольно простой элемент. Вы разрезаете его на круг или прямоугольник (в зависимости от формы раковины), который немного больше очага. Припаяйте ручку к крышке.

Ножки

В качестве ножек можно использовать кронштейны из железного прута.

Важно сохранить одинаковый размер, чтобы котел работал стабильно. Также неплохо припаять ножки под углом к внешней стороне, так как это делает котел более устойчивым.

Это повышает устойчивость, так как немного смещает центр тяжести.

Котлы длительного горения на дровах своими руками, загрузка 24 часа

Мощность котла выбирается в соответствии с конструктивными особенностями дома (площадь, общие теплопотери) и климатической зоной места проживания. Как правило, КПД бытового дровяного котла не превышает 80% (т.е. в нем теряется пятая часть тепла от сгорания топлива).

Отсутствие отвода тепла стимулирует работу генератора в режиме интенсивного сжигания топлива. Постоянные пиковые нагрузки приводят к чрезмерному расходу дров, двойным потерям тепла и преждевременному износу котла.

Расчет размеров топки для котла длительного горения на дровах

Порода дерева, его форма и длина определяют размер и габариты камеры обжига. Удельная и насыпная плотность груза и тепло, которое древесина выделяет при сгорании, являются справочными величинами. Расчет объема загрузки помогает рассчитать расход топлива на сезон и организовать место хранения топлива.

Качество дров влияет на процесс горения. Высокое содержание смолы в древесине хвойных пород и высокое содержание влаги в свежесрубленной древесине снижает эффективность работы котла. Неполное сгорание сырой древесины приводит к отложению сажи и смолы на поверхности водяного контура, стенках топки и дымохода. Металл окисляется, хуже передает тепло и быстро сгорает.

Таблица 3: Теплота сгорания различных пород древесины:

Тип древесины (влажность не более 20%) Теплотворная способность, кВтч/кг Удельная плотность древесины, кг/м³ Объемная плотность, кг/дм³ Температура горения, °C
ель 4,3 450 1,4 600
Шотландская сосна 4,3 520 1,6 660
берёза 4,2 650 1,9 890
дуб 4,2 720 2,0 900

Рассмотрим пример расчета мощности топки дровяного котла.
Исходные данные:

  • Мощность котла 10 кВт;
  • Объем одной загрузки должен обеспечить работу прибора в течение одного дня;
  • Топливо — березовые дрова, длина заготовки 0,60÷0,65 м;
  • Влажность древесины — 20%.

Варианты отопления загородного дома: выбор котла.  Преимущества и недостатки нагрева воды от дровяных плит. Особенности твердотопливных, газовых, электрических агрегатов: описание и цены.

Сжигание 1 кг березовых дров дает 4,2 кВт тепловой энергии. Необходимую мощность (10 кВт) можно получить, сжигая 2,4 кг древесины в час (10/4,2 = 2,381).

Кубический метр березовых дров весит 650 кг. Часовой расход топлива составит ≈0,004 м³/ч (2,4/650 = 0,0037).

Вес плиты, который будет приходиться на решетку с насадкой, составляет ≈ 60 кг (2,381 x 24 = 57,144).

Березовое топливо укладывается не плотно, поэтому объем заряда увеличивается в 1,9 раза — до 0,008 м³/ч (0,004×1,9 = 0,0076).

Оговорка — загрузка один раз в 24 часа, соответственно объем топлива составляет 0,2 м³ (0,008х24 = 0,192).

Выбор дров для твердотопливного котла должен быть тщательно продуманным

Если рассматривать длину бревна 0,6÷0,65 м, то оптимальная глубина прогорания составляет 0,7 м.

Предположим, что высота горения составляет 0,6 м. Ширина очага составляет 0,5 м (0, 2/0,7/0,6 = 0,476).

Рабочие размеры очага дровяного котла для отопления дома (площадь 80 м2, березовые дрова) — 0,7×0,6×0,5 м. Общие размеры готового котла увеличиваются вдвое, если учесть толщину корпуса, размеры теплообменника, воздушной камеры и камеры дожигания, зольника и дымовых каналов.

Контролируемое и сбалансированное горение снизит скорость распространения естественного пламени. Ограниченная подача первичного и вторичного воздуха в топку обеспечит недостаток кислорода и увеличит время работы самодельного котла в 1,8 раза. Это уменьшит предполагаемый расход дров и, следовательно, размер прибора.

Твердотопливный котел на дровах — хорошая альтернатива газовому отоплению

Самодельный котел длительного горения на дровах с вертикальной топкой (Бубафоня)

Стоячие котлы изготавливаются на собственном производстве из листовой стали (толщиной 4÷6 мм), толстостенных труб (DN 300 мм) и цилиндрических емкостей соответствующих размеров. Самая простая конструкция («Слобожанка» или «Бубафонка») собирается из газового баллона или ствола. Принцип этой конструкции копирует балтийский котел «Stropuva».

Вертикальная камера сгорания используется для сжигания древесины сверху вниз. Этот процесс сопровождается равномерным уплотнением шихты, выделением и дожиганием древесных газов и отводом продуктов сгорания в дымоход.

Первичный воздух подается к зеркалу горения через вертикальный дымоход. Статическая или телескопическая конструкция монтируется в верхней стенке котла. Ось поршня проходит по центру цилиндрической камеры сгорания. Для обеспечения свободного движения штока поршня и минимальной утечки воздуха в воздушную камеру для дожигания древесных газов, между фланцем и трубой подачи первичного воздуха предусмотрен зазор.

Чертеж металлической печи с камерой сгорания

Сжигание пиролизных газов повышает КПД котла. Закрывающаяся заслонка в верхней части дымохода регулирует подачу воздуха. В нижней части находится диск с приваренными лопатками, которые рассеивают поток воздуха в зоне горения. Материал для распределителя выбирается в соответствии с его теплоемкостью. Диаметр диска немного меньше диаметра камеры сгорания.

Проектные пропорции котла «Bubafonja»:

  • оптимальный диаметр корпуса — 300÷800 мм;
  • высота котла — диапазон 3÷5 диаметров;
  • толщина стенки — 4÷6 мм;
  • Диаметр диска меньше поперечного сечения топочной камеры на 10%;
  • Толщина диска обратно пропорциональна диаметру (тяжелый диск давит на зону горения и гасит пламя, легкий создает обратный эффект горения);
  • Изогнутые лопатки создают направленный турбулентный поток воздуха для сжигания пиролизного газа;

самодельный котел с вертикальным очагом «Бубафонка».

  • диаметр подающей трубы принимается равным 0,55 S (площадь поперечного сечения выходного отверстия дымохода);
  • зазор между дымоходом и фланцем не должен превышать 2,5 мм;
  • Высота дымохода для забора воздуха (в нижнем положении) возвышается над фланцем на 150 мм.

Площадь поперечного сечения дымовой трубы на выходе из котла длительного горения определяется по эмпирическим формулам:

S = 1,75xN (м²), где

S — площадь поперечного сечения выпускного патрубка (см² или м²);

N — тепловая мощность котла (кВт/ч);

1,75 — коэффициент, полученный эмпирическим путем (м²ч/кВт).

Схема для отопления длинными дымовыми газами

N = m*qw (кВтч), где

m — масса древесины на груз (кг)

qw — тепловая мощность дров заданной влажности (кВтч/кг).

Загрузочная масса для самодельных котлов на длинных дровах определяется рабочим объемом топки (Vk) и удельным весом дров (md):

m = Vk*md (кг), где

Vk = πD²/(4*ht) (дм³), где

ht — высота камеры сгорания.

Таблица 4 Сбалансированное определение размеров компонентов системы распределения первичного воздуха для котла Bubafon:

Диаметр очага котла, мм Толщина диска, мм Высота направляющих ребер воздухораспределителя, мм
300 8-10 40
400 6-8 50
600 4-6 60
800 2,5-4 80

Примечание: Невозможно установить трубчатый теплообменник в камере сгорания. Требуется цилиндрическая внешняя оболочка большего диаметра или конструкция, встроенная в дымоход.

Принцип работы и чертежи пиролизных котлов своими руками

Бытовые пиролизные установки устанавливаются для отопления домов с большой площадью. Конструкция топки, форсунки и дымовых каналов усложняет установку бытовых газогенераторов. Принудительная циркуляция теплоносителя и подача воздуха в зону горения делает котел зависимым от внешних факторов. Для снижения риска аварийного отказа котла можно использовать задвижку для сброса тепловой энергии и теплообменник кожухового типа.

Схема бытового газогенератора с принудительной подачей воздуха в зону горения: 1 — корпус котла; 2 — дверца топки; 3 — зольная дверца; 4 — вентилятор, подающий воздух в зону горения; 5 — камера сгорания и основная зона горения; 6 — технологическое отверстие для очистки дымовых каналов; 7 — камера сгорания древесного газа; 8 — рубашка теплообменника; 9 — выходной канал дымовых газов; 10 — выходная горловина дымохода; 11 — шибер управления дымоходом (11а — рукоятка шибера); 12 — выходной патрубок на распределительный трубопровод; 13 — обратный патрубок, через который проходит теплоноситель из системы отопления; 14 — рукоятка термометра прибора управления; 15 — люк для чистки дымовых каналов

Корпус котла сварен из толстостенного (4÷5 мм) стального листа. Загрузка древесины осуществляется спереди. Лучистое тепло передается своду котла, боковым стенкам камеры и нагревает воздух для горения, поступающий в зону горения. Герметичность и воздухонепроницаемость камеры сгорания обеспечивается дефлекторной задвижкой с поворотным затвором на дверце сгорания и зольной дверце. Воздух в камере сгорания нагнетается вентилятором.

Теплообменная рубашка полностью закрывает плиту и частично закрывает камеру дожига пиролитического газа. Промежуток (3÷5 см) заполняется водой. Теплообмен задней стенки увеличен: теплообменник граничит с плитой с одной стороны, а другая стенка рубашки контактирует с дымовой трубой. Встроенный теплообменник дымовых газов снижает температуру дымовых газов до 100 °C. Внутренний объем контура котла принимается равным 5÷25% от общего объема системы отопления.

Типовая схема подключения пиролизного котла

Главный патрубок охлаждающей жидкости расположен в верхней части потребителя. Соединение обратного потока находится внизу. Если температура обратного теплоносителя ниже 65°C, существует риск образования кислотного конденсата на стенках теплообменника, который повреждает сталь. В случае небольшой мощности котла можно выровнять температуру между подающей и обратной трубами, установив перепускной клапан. Контур котла в большом доме дополнен лифтом и циркуляционным насосом.

Колосник в самодельных котлах длительного горения служит опорой для загрузки топлива. Раскаленные дрова лежат на решетке, окруженные шамотной глиной. Отверстия в решетке служат соплами, через которые газ для горения направляется в зону горения.

Пепел и зола падают в зольник. Стандартные чугунные колосники подходят для небольших котлов, в которых тепловая нагрузка распределяется равномерно по всей поверхности котла.

Схема котельного отопления в частном доме

Продукты сгорания поступают в дымоходы и покидают котел через горловину дымохода (формула площади поперечного сечения горловины дымохода приведена в примере выше). Заслонка регулировки дымохода открывается по мере необходимости.

Конструкция позволяет пополнять запасы топлива без полного погасания котла или принудительного высвобождения тепловой энергии в случае отключения электроэнергии. Раскаленный древесный газ выходит из камеры сгорания, минуя камеру дожигания и дымоход.

Сечение и высота дымохода обеспечивают работу энергонезависимого самодельного котла на естественной тяге. Нормальная тяга пиролизного котла обеспечивается дымоходом высотой 6 м.

Полученные данные представлены на масштабном чертеже самодельного котла длительного горения, с помощью которого определяется объем и примерная сумма денег на покупку расходных материалов.

Схемы пиролизных котлов различных типов

Важно!!! Если вам не удается самостоятельно рассчитать параметры котла, следует обратиться за помощью к профессионалам. Специализированные интернет-ресурсы предлагают чертежи для изготовления пиролизного котла длительного горения своими руками. Полная техническая документация сопровождается видеоуроками с подробными пояснениями по установке.

Дровяной водяной котел пошагово

Для его приготовления нам понадобятся:

  • Защитные перчатки;
  • Спецодежда;
  • Сварочная маска;
  • Сварочные электроды;
  • Сварщик;
  • Дрель;
  • Сверла по металлу;
  • Измерительная лента;
  • Материал для котла (2 бочки или — листовой металл (толщина — не менее 5 мм), дверца, заслонки, сетка, уголки)

Гребля на каноэ — вид активного отдыха

  • Производство каталогов
  • Модные изделия ручной работы с золотой вышивкой

Единственным существенным недостатком дровяного котла является его низкий КПД. Но простота изготовления и обслуживания — это те основные качества, которые делают его самым популярным.

Фундамент под чугунную конструкцию

фонд
Еще одним преимуществом фундамента является то, что он защищает напольное покрытие и саму конструкцию от воздействия повышенных температур. Жидкий кирпич или так называемая плита будут отличным материалом. Эти элементы не поглощают тепло и поэтому не накапливают его. Чтобы сделать дополнительный фундамент своими руками, вам понадобится только монолитная плита из этих материалов.

Они заменяются подножками, которые привариваются к днищу котла. Ноги рекомендуется заложить кирпичом, чтобы скрыть их от посторонних глаз.

Таким простым способом можно построить котел своими руками. Единственное требование к строителю — изучить план и материалы. Внимательное изучение видео позволит вам получить ответы на важные вопросы, понять суть работы и ее специфику, чтобы в конечном варианте получить идеальное изделие для постоянного обогрева помещения или при посещении дачи. Если котел сделан правильно, он будет долгое время обогревать не только тело, но и душу. Но также и душа. В конце концов, каждый мастер должен гордиться своим творением, каким бы оно ни было.

Горизонтальный твердотопливный котел из бочки

Схема горизонтального твердотопливного котла

Другой альтернативой кладочному котлу является стальной котел.

Он нагревает воду с помощью водяной рубашки: одна труба помещается в другую и купается в теплоносителе.

Основным преимуществом горизонтального котла является длительный процесс горения. Благодаря горизонтальной конструкции можно загружать большое количество топлива, которое будет медленно сгорать, выделяя тепловую энергию. Это позволяет реже посещать котельную для дополнительной заправки. Очень удобно, не правда ли?

Так, шаг за шагом, мы делаем котел из железной бочки.

  • Выберите кусок стальной трубы так, чтобы его диаметр был на 16-24 см меньше диаметра вашей бочки (необходимо оставить 8-12 см между сторонами котла). Длина отреза должна быть равна длине основного тела.
  • Расположите нижнюю часть камеры сгорания, зольник и колосниковую решетку внутри выбранного участка трубы. Решетка может быть сварена из толстых стальных листов. Нижнюю часть топки лучше выложить огнеупорным кирпичом.
  • Теперь загерметизируйте большой резервуар, сварив рулоны стали с обоих концов. Затем приварите ножки, на которых будет стоять котел.
  • В передней части, в районе внутренней трубы, угловой шлифовальной машиной вырежьте будущую топку и дверцы зольника.
  • В задней или противоположной стороне вырежьте отверстие для дымохода и приварите фланец для его последующей установки.
  • В нижней части большого барабана необходимо сделать проход для трубы, подающей холодную жидкость в теплообменник. Аналогично, в задней части для выпускной трубы.
  • Чтобы уменьшить потери тепла, обложите корпус будущего устройства теплоизоляционным материалом.
  • Соедините получившуюся конструкцию и проверьте ее герметичность, затем выполните пробный запуск.

Вертикальный твердотопливный котел из бочки

Вертикальный твердотопливный котел

Давайте теперь рассмотрим процесс создания вертикального устройства по порядку.

  • В центральной части железного ствола приваривается железная заслонка, изготовленная из листового металла толщиной 3-5 мм. Это позволит отделить верхнюю часть, где нагревается жидкость, от нижней части, где сгорает топливо.

Не забудьте предварительно проделать отверстие в заслонке: к нему присоединяется внутренняя трубка (с помощью сварки). Он проходит из топочной камеры в верхнюю часть устройства.

  • В верхней части приварить круглую пластину с предварительно вырезанным пазом для монтажа внутренней дымовой трубы и фланцем для монтажа внешней дымовой трубы.
  • Приварите ножки для последующего стабильного размещения котла.
  • Вырежьте отверстие в нижней части бочки для установки впускной трубы и сварки. На корпусе самой бочки сделайте то же самое для установки выпускной трубы. Проверьте получившуюся конструкцию на наличие утечек.
  • В нижней части корпуса котла подготовьте отверстия для зольной дверцы и топки.
  • Расположите топку, зольник и колосниковую решетку на дне топки. Если у вас нет колосниковой решетки, можно использовать огнеупорные кирпичи.
  • Не забудьте о теплоизоляции, которую нужно обернуть вокруг корпуса котла.
  • Подключите котел к системе отопления и водоснабжения и произведите пробный запуск.

Зольник

По ранее сделанным отметкам вырежьте отверстие для зольника. Двери изготавливаются отдельно из листового металла: они крепятся к кузову с помощью кронштейнов. Чтобы легче было открывать и закрывать двери, их оснащают импровизированной ручкой из металлического прута или толстой проволоки.

Система подачи воздуха

Используя внутренний диаметр цилиндра, переносим его на металлический лист и уменьшаем на 5 сантиметров. По нарисованной разметке вырезается круг с помощью тачки. Затем из металлического уголка изготавливаются шесть равных секций, длина которых должна составлять ½ диаметра круга. Для этого можно использовать пропеллер с острыми лопастями. Важно соблюдать одно и то же направление при сварке металлических деталей.

Как повысить КПД работы самодельного твердотопливного котла

Конечно, что тут говорить — самодельное устройство не сможет сравниться с заводской моделью. Последний был спроектирован и разработан для экономичного расхода топлива, удобной эксплуатации и обслуживания. И, конечно же, высокая производительность. Вы понимаете, что в домашних условиях невозможно повторить полностью аналогичный прибор. Однако мы можем улучшить качество нагрева воды с помощью твердотопливного котла, сделанного своими руками. Вот несколько полезных советов:

  • Удлините газоотводную трубу. В идеале расстояние между топкой и самой высокой точкой дымохода должно составлять 7 м и более. Это возможно, если прибор установлен в подвале.
  • Установка вспомогательной варочной панели. В его конструкции следует предусмотреть дополнительную изогнутую трубу для отвода дымовых газов. Эта панель должна быть расположена непосредственно над котлом.
  • Установка резервного резервуара для воды. Он будет нагреваться за счет тепла продуктов сгорания. Это даст вам запас воды, который вы сможете использовать для всех своих нужд.
  • Установите циркуляционный насос. Это проверенный метод, который повышает эффективность системы как минимум на 20%.

Тестирование прибора

В теплое время года удобнее всего проводить строительные работы по возведению котла непосредственно на улице. Также рекомендуется проверить готовую конструкцию, подсоединив к ней временный дымоход. Если необходимо обогреть большие помещения, рекомендуется использовать для конструкции обогревателя два цилиндра, уложенных друг на друга.

Монтаж в доме

Пожарная безопасность котла — это очень серьезный вопрос. Лучше всего выделить для его установки отдельную комнату или угол, отделив его кирпичной стеной. Поскольку поверхность котла металлическая, существует большая вероятность получить ожог при неосторожном прикосновении. Также важно, чтобы дымоход на месте установки был легко доступен снаружи (через крышу или стену). Для обеспечения легкого доступа к прибору необходимо освободить пространство в 50 см по периметру от всех предметов.

Правила установки:

  • Постройте основание из кирпичей. Она должна состоять из двух непрерывных рядов кирпичей и соответствовать размерам твердотопливного котла длительного горения.
  • Расстояние между дверцей топки и стеной должно быть не менее 125 см. Расстояние между боковыми секциями и стеной должно составлять не менее 700 мм.
  • Между дверцей топки и стеной должно быть расстояние не менее 125 см. Пространство между боковыми стенками котла и стеной должно быть не менее 70 см.
  • Если для стен используется дерево, то места соприкосновения котла с потолком должны быть дополнительно покрыты металлической или базальтовой защитой. То же самое касается тех случаев, когда дымовая труба проходит через стены или потолок.
  • Котел должен быть установлен на фундаменте строго по уровню. Выходная труба должна быть выровнена с дымоходом, иначе во время работы может ухудшиться тяга.

Полезные советы и рекомендации

Если вы собираетесь бесперебойно эксплуатировать радиатор в течение длительного периода времени, необходимо соблюдать определенные рекомендации:

  1. Установите радиатор на прочное бетонное основание. Это исключает оседание и позволяет избежать ослабления соединений между блоком и основным трубопроводом системы отопления.
  2. Если вы используете самодельную дверцу для топки и зольника, убедитесь, что она герметична в закрытом состоянии. Это повышает эффективность сгорания.
  3. На возврате установлен насос переливной жидкости. При такой установке он работает в световом режиме, что позволяет эксплуатировать его в течение 6 лет и более.
  4. Для предотвращения потери тепла через дымоход следует установить заслонку.

Использование низкосортного топлива в качестве энергоносителя не рекомендуется. Он провоцирует появление дыма, образует пепел и углеродистые отложения на внутренних конструктивных элементах прибора.

Поделиться:
Нет комментариев
×
Рекомендуем посмотреть
Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять
Политика конфиденциальности
Adblock
detector