Котел на угле своими руками чертежи. Собираем самодельный твердотопливный котел своими руками в домашних условиях. Преимущества и особенности конструкций длительного горения

Сегодняшний рынок заполнен предложениями об экономичном изделии с водяным контуром для отопления помещений. По заявлениям производителей оно способно при минимальных затратах на топливо максимально долго сохранять тепло в жилье. Такое оборудование очень удобно в использовании в тех местах, где нет возможности применить альтернативный вид отопления (например, согрев природным газом).

Однако стоимость этого изделия далеко не всегда радует дешевизной, поэтому выгодным вариантом будет взять чертеж твердотопливного котла и собрать его самостоятельно.

Разбираемся в конструкции

Огромный ассортимент материалов и доступность информации позволят не испытывать сложностей с изготовлением котла.

Но любой самодельный агрегат, в том числе и твердотопливный котел, требует для сборки знаний тонкостей конструкции и производственного процесса.

Что необходимо иметь

Для выполнения работ понадобится:

• эскиз;
• навык выполнения сварочных работ;
• умение пользоваться газовым резаком;
• навыки конструктора для того, чтобы правильно выполнить разметку и раскрой материала;
• навыки каменщика;
• , работающий на твердом топливе, потребует умения пользоваться электрическими инструментами: например, резьба болгаркой или электроножницами по металлу.

Сбор материала

Для того чтобы приступить к работе, необходимо запастись материалом. Обязательно понадобятся:

• огнеупорный кирпич, строительный песок (глина);
• трубы прямоугольного и круглого профиля, листовой металл;
• колосники;
• дверки для топочного и зольного отверстия;
• чугунная плита для приготовления пищи;
• водонагреватель и насос для циркуляции воды;
• гравий или щебень, вода.

Инструменты

Производственный процесс не обойдётся без болгарки (электрических ножниц по металлу), сварочного аппарата. Также понадобится газовый резак, для работы которого необходим кислородный баллон и баллон с пропаном.

Также стоит запастись маркером по металлу, уровнем, метровой линейкой, шпателем, щипцами, пассатижами, электрической дрелью с набором свёрл. В целях безопасности обязательно нужно подготовить средства индивидуальной защиты - маски и очки. Можно приступать к работе.

Особенности конструкции

Обычное оборудование подобного типа состоит из теплообменника, загрузочного бункера, дымохода, блока управления, форсунки, камеры отвода горячих газов и камеры сгорания.

Самодельный котел, работающий на твердом топливе, в зависимости от положения теплообменника может быть горизонтального и вертикального типа.

В оборудовании горизонтального типа он монтируется в кирпичный корпус. В то время как в оборудовании вертикального типа теплообменник устанавливается на прочный бетонный фундамент.

На фундаменте выстраивается поддувальная камера из кирпича. Над камерой монтируется колосниковая решётка.

Принцип работы

Принцип действия этого оборудования основан на нагревании воды в системе при помощи тепла от сжигания топлива. Подробно процесс работы представлен такими этапами:

• в камеру сгорания загружается топливо. К слову, в виде него могут использоваться торфяные брикеты, уголь, дрова, пеллеты, опилки и прочее;
• нагретый воздух поднимается вверх и выводится через дымоход;
• в процессе движения этот воздух нагревает теплообменник, а он осуществляет нагрев воды;
• нагретая вода вытесняет из системы холодную - происходит циркуляция и остывшая вода возвращается в область теплообменника.

Объём камеры сгорания должен соответствовать номинальной мощности оборудования или же максимальной отапливаемой площади. Это прямая зависимость.

На практике ещё придётся учитывать сезонность, пики потребления горячей воды, функциональную сложность системы отопления или горячего водоснабжения. Камера отвода горячих газов выполняет функции выходного коллектора, который выводит продукты горения по дымоходу.

Повышение КПД

Чтобы повысить КПД агрегата, необходимо учитывать особенности теплообменника, а также полноту и период сгорания топлива. Чем больший размер будет иметь площадь теплового контакта, тем больше тепла будет передано воде от сгорающего топлива. От эффективности сгорания топлива зависит процесс нагрева воды до нужной температуры. Поэтому к расчёту конструкции необходимо отнестись со всей ответственностью - она должна быть безопасной и надёжной.

Эти свойства оборудования напрямую зависят от качества корпуса: он должен быть изготовлен из жаропрочной стали толщиной не менее 5 мм. В случае если для корпуса используется лист из чугуна, то его толщина может быть более 8 мм. Для внутренней системы рекомендуется использовать трубы диаметром до 50 мм с толщиной стенки от 3 до 4 мм.

При конструировании надо продумать сужение водопровода от направления движения горячей воды в сторону холодной и расширение его в обратном направлении. Для этого придётся использовать трубы меньшего диаметра, например, 25 мм.

От теории к практике

Чаще желающие смастерить оборудование своими руками останавливают выбор на вертикальном твёрдотопливном котле. Процесс изготовления будет рассмотрен на примере твёрдотопливного котла для отопления дома площадью 100 м2. Эта система состоит из семи радиаторов и разводки системы водопровода.

Этапы

Итак, делаем теплообменник:

1. изготавливаем вертикальные основания теплообменника. Для этого берём четыре профильные трубы длиной по 30 см каждая, которые будут располагаться со стороны камеры сгорания;
2. в них газовым резаком делаем по четыре отверстия диаметром 5 см. Неровности убираем угловой шлифовальной машинкой (болгаркой). Должно получиться восемь отверстий;
3. в трубах, которые будут находиться в задней части оборудования, проделываем четыре отверстия диаметром 40 мм и четыре диаметром 50 мм. Все они должны располагаться со стороны соединения с передними стойками. В результате должно получиться по восемь отверстий;
4. в профильной трубе длиной 500 мм вырезаем отверстие для крепления патрубка, через который будет происходить вывод отработанной воды;
5. в верхней части задней стойки делаем отверстие для подачи воды в систему.

Сборка

После чего приступаем к сборке теплообменника. Вертикальные основания соединяются профильной трубой. Для этого её кладём на установленные перпендикулярно поверхности основания. Места соединения провариваем сваркой. Всю эту конструкцию с обратной стороны соединяем профильной трубой с отверстиями для отвода воды. В результате получаем переднюю стенку теплообменника.

Далее вертикальные основания устанавливаем перпендикулярно, и свариваем четырьмя трубами круглого сечения. Получается задняя стенка теплообменника. Переднюю и заднюю стенки соединяем между собой. Для этого надо подвести продольные трубы к отверстиям и проварить их, а затем к конструкции привариваем патрубки для подачи и вывода воды. Стыки завариваем с использованием кусочков металла и проверяем прочность теплогенератора.

После проверки прочности сварки закрываем пробкой патрубок для отвода воды, а в отверстие для подвода заливаем воду. Проверяем герметичность сварочных соединений на видимые протечки.

Корпус

Изготовление корпуса тоже потребует усилий. Для этого из листов жаропрочной стали вырезаем восемь стенок – 2 передние, 2 задние и 4 боковые. Площадь каждой из них должна быть 850 х 300 мм. Все замеры производим метровой линейкой, отрезаем материал болгаркой. После чего вырезаем две пластины размером 450 х 450 мм: одну для днища, другую для верхней плиты котла.

Делаем два отверстия под дверки в передней стенке: первое - на уровне колосника для поджигания топлива и очистки камеры сгорания, а второе – немного выше по уровню для загрузки топлива. В работе используем дрель и болгарку. Из листа нарезаем рёбра жёсткости длиной 80 см.

Монтаж котла

После того как будет изготовлен теплообменник и подготовлены детали для корпуса, можно приступить непосредственно к монтажу самого оборудования. Лучше всего это делать на том месте, где будет стоять самодельный котёл на твёрдом топливе. Конструкция получится очень тяжёлой и неподъёмной.

Что надо будет сделать:

1. выкладываем кирпичный фундамент, на который затем устанавливаем нижнюю пластину из стального листа;
2. вертикально по периметру нижней пластины устанавливаем внутренние стенки теплогенератора;
3. внутрь этого корпуса помещаем колосники и сам теплообменник. Здесь надо учесть, что труба для отвода воды должна быть ниже трубы для её подвода;
4. устанавливаем внешние стенки;
5. между внутренними и внешними стенками располагаем слой промытого и прокалённого песка для повышения КПД;
6. привариваем рёбра жёсткости с внешней стороны котла, а на верхнюю часть корпуса прикрепляем оставшийся лист;
7. устанавливаем дверки в отверстия и монтируем дымоотвод.

На поверхность конструкции можно установить чугунную плиту и получить возможность приготовления пищи. Или вместо неё приспособить сделанный своими руками нагреватель для воды. В результате всех мероприятий получится экономичный и надёжный самодельный котёл на твёрдом топливе.

Вариантов отопления частного домика или дачной постройки довольно много, один из которых – это использование твердого топлива, то есть дров и углей. Такой метод быстро прогревает помещение, но рентабельно его монтировать только при легкодоступности самого материала для сжигания. Можно сэкономить на приобретении и смастерить своими руками котлы длительного горения на дровах. Загрузка 24 часа и более считается оптимальной, поэтому разберем её более подробно.

Модель готового агрегата

Принцип работы агрегатов сводится к переработке пиролизных газов. Твердые вещества тлеют при очень маленьком поступлении кислорода, при этом распадаясь на различные компоненты, где основной – это пиролизный газ. То есть в процессе функционирования вначале сгорает топливо, потом выделенный газ, что позволяет увеличить КПД на 20-25% и время закладки следующей партии древесины.

Большое количество агрегатов производят из чугуна и стали, где сама конструкция сделана из второго материала, а камера – из первого. Используется только открытая камера горения, где забор кислорода происходит из помещения. Для контроля уровня пламени монтируется заслонка. Контур носителя тепла идет по кругу камеры.

В качестве твердого топлива в таких агрегатах можно использовать:

• дрова – самый распространенный вариант;
• паллеты из дерева (отходы деревообрабатывающего производства);
• угольные брикеты.

Совет! Если установили дровяной котел для отопления частного дома, производите загрузку топлива вертикально, чтобы увеличить длительность прогорания.

Статья по теме:

Дрова - не единственное твердое топливо. Есть агрегаты, которые способны работать на нескольких видах. О них и поговорим!

Вариации оборудования

Все агрегаты на твердом топливе условно делят на самодельные и покупные. Первые не обладают большим функционалом и изготавливаются из подручного материала, причем их использование требует контроля, а уровень КПД достигает только 60%.

Промышленные варианты оснащены различными приспособлениями, облегчающими эксплуатацию. Их можно разбить на подгруппы:

• со встроенным электрическим ТЭНом (максимум 2 кВт), который позволяет не расхолаживать оборудование при полном сгорании топлива;
• с воздушными вращающимися форсунками, которые служат для дожига попутных газов;
• с охлаждением камеры, то есть смонтирован аварийный контур для повышения безопасности;
• с регуляцией прижима дверцы, продлевающей срок эксплуатации.

КПД приобретенного оборудования может достигать 85%, что значительно экономит топливные ресурсы.

Положительные и отрицательные моменты в котлах длительного горения до 7 суток и менее

Цена на отопительные котлы на дровах длительного горения различна и зависит от марки, мощности и других параметров. Причем такое оборудование имеет достоинства и недочеты. К первым можно отнести:

• высокий показатель КПД;
• экономия затрат на электроэнергию;
• можно использовать различное топливо;
• легкость в эксплуатации;
• быстрый обогрев пространства.

Есть и довольно много минусов, которые стоит учитывать перед покупкой оборудования:

• нет экстренной моментальной остановки в случае ЧП;
• нет возможности регулировать уровень нагрева;
• стоимость агрегатов высокая;
• необходимо проводить чистку от дегтя;
• часто несоответствие данных указанных в паспорте к оборудованию и реальных временных затрат на обогрев;
• сталь быстро остывает после остановки работы.

Выбирают твердотопливные котлы потому, что к ним не надо получать специальное разрешение на установку, нет сложности в монтаже. Причем можно не только купить агрегат с длительным сроком горения, но и собрать котел длительного горения на дровах с загрузкой на 24 часа своими руками.

Собрать котел своими руками несложно, причем проще изготавливать его круглой формы. Для начала потребуется подобрать правильный чертеж оборудования и приготовить все необходимое.

Варианты чертежей пиролизного котла длительного горения для сборки своими руками

Если прекрасно разбираетесь в сборке и у вас есть все необходимые инструменты под руками, можно использовать более сложные чертежи, вариантов которых довольно много.

Если все же планируете собрать более простую круглую модель, то и чертеж стоит подбирать соответствующий.

Разберем пошаговую инструкцию первой распространенной схемы.

Статья по теме:

В отдельной публикации мы расскажем о самостоятельном изготовлении первоклассного котла. Читайте!

Подготовка

Собрать все необходимые материалы и инструменты – это подготовительный и очень важный этап работы. Приготовьте:

• пустой газовый баллон;
• трубы из металла;
• листы металла;
• болгарку и шлифовальный диск, а также диск по металлу;
• сварку;
• дрель со сверлами.

Когда все будет собрано, переходим к самой сборке.

Поэтапная инструкция с фотопримерами

По конструкции котлы длительного горения на дровах с загрузкой более 24 часов, сделанные своими руками, довольно просты, но подходить к каждому этапу нужно внимательно, чтобы не пришлось переделывать все сначала.

Если во время подготовки не нашлось пустого баллона, можно использовать трубу из стали с плотными стенками (высота – 850 мм, диаметр – 300 мм).

Действия	Фотопример
Привариваете трубу в верхней части баллона, но меньшего размера (диаметр – 100 мм, длина – 400 мм).
Монтируете поршень, необходимый для давления на поленья и ограничения доступа кислорода. Для него потребуется труба (диаметр – 60 мм, длина – немного больше основания).
Снизу данной трубы привариваете стальной диск с меньшим диаметром (270 мм).
На диск монтируете лопасти в виде дуги, небольшую шайбу, которой делаете отверстие в 20 мм для ограничения поступления воздуха.
Сверху котла придумываете снимающуюся крышку.
Теперь необходимо смонтировать контур водяной. Его можно сделать двумя способами. 1 – вокруг области сгорания делается водяная рубашка, по принципу термоса, где циркуляция воды происходит между внутренней и внешней стенкой.
2 – более сложный, так как воду надо подвести к поршню. Его используют значительно реже, так как с эксплуатации могут возникнуть трудности.
Работа выполнена (вид изнутри).

Предлагаем посмотреть более подробный видеоматериал по сборке самодельного котла длительного горения.

Видео: котел длительного горения своими руками

Цена на пиролизные котлы на дровах в магазинах

Чтобы понять, сколько можно сэкономить на самостоятельной сборке оборудования, посмотрим ТОП 3 моделей на дровах с отзывами потребителей:

Название	Изображение	Технические характеристики		Цена, руб.
		Мощность, кВт	10-20	80000
		Тепловая мощность на дровах, кВт	16
		Расход топлива, кг/ч	4,2
		Температура воды, ⁰С	65-90
		Мощность нагрева, кВт	20	90000
		Объем топки, м³	200
		Время горения, ч	31,5
		КПД	86,3%
		Мощность, кВт	24	55000
		Материал котла	чугун
		Топливо	уголь
		Площадь обогрева, м²	240

Дмитрий, г. Обнинск: «Купил Buderus Logano G221–20 для дачи, пользуюсь нечасто, поэтому вполне хватает обогрева. Дрова прогорают довольно быстро, поэтому требуется дозагрузка».

Марина, г. Самара: «Требовалось отопление на зиму в частном доме, не проведены какие-либо коммуникации, кроме света, поэтому купили Stropuva S10. Отработала одну зиму с хорошими показателями, я довольна».

Михаил, г. Брянск: «Купил два года назад Viadrus Hercules U22D-4, очень рад своему выбору. Вначале смутили скромные габариты, но свои показатели котел выдает в реальности».

Существуют разные модели и вариации оборудования для обогрева на твердом топливе. Собирая его самостоятельно, можно значительно сэкономить, но и уменьшить общий показатель КПД.

Если требуется создать систему обогрева в частном доме или на даче, тщательно выбирайте вариант котла. Собрать модель, работающую на твердом топливе можно самостоятельно или приобрести ее в магазине.

Такой способ обогрева прекрасно подойдет в отсутствии проведенных коммуникаций в дом, а при правильном выборе можно не проводить дополнительную загрузку топлива до 7 суток.

Возможно Вам также будет интересно:

Инструкции и чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками Коаксиальный дымоход для газового котла: нюансы монтажа и особенности конструкции

В нынешние времена мало кто из домовладельцев готов приобретать отопительную технику, не разобравшись досконально, за что он платит свои кровные. Это касается и твердотопливных котлов, чей ассортимент достаточно широк. Но одному человеку достаточно знать технические характеристики оборудования, а другому важно понять принцип работы того или иного теплогенератора. Представляем вашему вниманию существующие на данный момент схемы твердотопливных котлов с описанием их работы. Они могут различаться в деталях у разных изделий, но на общий принцип это не повлияет.

Классические твердотопливные котлы

Это самый распространенный вид отопительных установок, сжигающих твердое топливо, их еще называют котлами прямого горения. В силу простоты конструкции данные агрегаты – самые дешевые из всех и потому приобретаются домовладельцами чаще всего.

Также популярны они и среди мастеров – самодельщиков, оттого и чертежи по изготовлению традиционных теплогенераторов отыскать несложно. Агрегаты можно условно разделить на 2 типа:

• энергонезависимые, работающие на естественной тяге дымохода;
• наддувные, с принудительным нагнетанием воздуха.

Первые функционируют по принципу обычной печи, только «одетой» в водяную рубашку. Объемная топливная камера располагается над зольником, отделяемая от него колосниками. Воздух из помещения поступает в топку через заслонку в дверце зольника и колосниковую решетку. Его количество регулирует термостат с цепным приводом, ориентирующийся на температуру воды в рубашке котла и управляющий воздушной заслонкой механически. Для лучшего восприятия процесса ниже показана схема твердотопливного котла:

Дымовые газы, выделяющиеся в топке, проходят через жаровые трубы теплообменника, омываемые снаружи водой. В зависимости от конструкции отопителя, продукты горения могут совершить 2 или 3 хода по газоходам, интенсивно обмениваясь теплом с водяной рубашкой. Отдав свою теплоту, газы покидают агрегат посредством дымохода.

Примечание. В приведенной схеме теплогенератора жаровые трубы расположены горизонтально. Есть модели и с вертикальными газоходами, но решающего значения это не имеет.

Энергонезависимые твердотопливные агрегаты не могут похвастать высоким КПД, максимум – 70%. Длительность горения зависит от объема топливника и режима работы, хотя настоятельно рекомендуется использовать их совместно с теплоаккумулятором. Второй тип котлов – более продуктивный, их КПД достигает 75% за счет принудительной подачи воздуха вентилятором. Устройство такой установки хорошо отражает схема работы твердотопливного котла, представленная ниже:

Котлы длительного горения

Данные агрегаты по эффективности не лучше традиционных, их показатели примерно такие же: у атмосферных котлов – до 70%, у наддувных – до 75%. А вот продолжительность горения с одной закладки дров или угля у них и вправду увеличена. Это достигается благодаря следующим техническим решениям:

• увеличенные размеры топливной камеры, куда вмещается вдвое больше дров, нежели в обычный котел;
• способ сжигания нетрадиционный – сверху вниз.

Такие теплогенераторы имеют цилиндрическую форму, поскольку реализовать идею в прямоугольном корпусе вряд ли возможно. Топка наполняется дровами доверху, разжигается сверху, а затем на них с помощью телескопической трубы опускается груз с отверстием для прохода воздуха. По мере прогорания груз опускается, из-за чего воздух все время подается непосредственно в зону пламени. На иллюстрации ниже изображена схема твердотопливного котла длительного горения:

Воздух проходит по телескопической трубе тоже сверху вниз, побуждаемый естественной тягой дымохода либо нагнетаемый вентилятором. Конструкцией не предусмотрен теплообменник, процесс нагрева теплоносителя происходит напрямую, хотя дымовые газы тоже успевают отдать часть своего тепла. Благодаря описанному способу сжигания котел и система отопления могут работать с одной загрузки древесины до 12 часов, а угля – до 2 суток.

Пиролизные котлы

Принцип действия данных теплогенераторов основан на раздельном сжигании в двух камерах, сообщающихся между собой через форсунку из огнеупорного кирпича. В первичной камере, расположенной сверху, тлеют дрова при ограниченной подаче воздуха вентилятором. В результате происходит процесс пиролиза, иначе – газификации, при котором выделяется смесь горючих газов. Она перемещается во вторую камеру, где и дожигается при поступлении вторичного воздуха. Рабочая схема пиролизного котла, работающего на твердом топливе, выглядит следующим образом:

Дымовые газы из вторичной топки попадают в жаротрубный теплообменник в виде вертикальных газоходов, окруженных водяной рубашкой. Там они остывают, передавая тепло воде, и покидают котел через дымоходный патрубок. Производительностью вентилятора управляет электронный блок – контроллер, ориентируясь на показания датчиков давления и температуры.

В целом теплогенератор имеет неплохие показатели эффективности – порядка 80%, но при этом агрегат существенно дороже классического. Кроме того, котел показывает высокий КПД только при работе на сухих дровах, хотя это утверждение справедливо и для других твердотопливных агрегатов.

Котлы на пеллетах

Эта группа теплогенераторов – самая прогрессивная из всех, хотя и самая дорогая. Недешево обойдется как сам отопитель, так и его установка с подключением. Но пеллетные котлы стоят своих денег: они эффективны (КПД – до 85%), полностью автоматизированы и лишены инертности, присущей остальным твердотопливным «собратьям». Поскольку запаса топлива в бункере хватает на 3-7 дней работы, то их можно смело отнести к агрегатам продолжительного горения.

Конструктивно установки схожи с газовыми отопителями, поскольку снабжаются горелками двух типов: ретортной и факельной. На рисунке представлен чертеж твердотопливного котла длительного горения на пеллетах с разными типами горелок:

Организация теплопередачи здесь такая же, как и в других теплогенераторах, - с помощью жаротрубных теплообменников. Высокая эффективность достигается за счет другого: сухого качественного топлива и контролируемого автоматикой сжигания. Но если попадутся влажные либо рыхлые пеллеты, то и КПД агрегата резко снизится.

Для справки. По такому же принципу действуют и автоматические угольные котлы, только горелки в них бывают одного типа – ретортные.

Немного о контурах для ГВС

В силу своих особенностей любые твердотопливные отопители мало приспособлены для прямого нагрева воды на нужды ГВС. Тем не менее некоторые производители все же встраивают в свои изделия второй контур в виде змеевика. При этом схема двухконтурных твердотопливных котлов бывает разной, змеевик может располагаться внутри водяной рубашки и прогреваться от теплоносителя. В других моделях его помещают внутрь топливника либо над ним.

Оптимальный вариант – не помещать теплообменник внутрь дровяного теплогенератора, а готовить воду в бойлере косвенного нагрева, что будет служить одновременно и тепловым аккумулятором. Но приобрести подобное оборудование не всем под силу, поэтому пользователям все еще интересны двухконтурные агрегаты, хотя обеспечить все потребности в горячей воде они вряд ли смогут. Ниже представлена схема установки котла функцией подогрева воды для ГВС:

Заключение

Как видите, устройство и принцип работы теплового оборудования на твердом топливе может весьма различаться. Необходимо отметить, что для удобства схемы различных котлов представлены в порядке удорожания конструкции. Вам остается только обработать эту информацию и сделать для себя правильный выбор.

Твердотопливные котлы длительного горения помогают поддерживать тепло без частой догрузки дров.

Вместо обычных 2-4 часов , одной закладки в котлы длительного горения хватает минимум на 8-12 часов работы оборудования. Точное время между загрузками зависит от конструкции и типа используемого топлива.

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения

Продолжительную работу устройства с теплообменником на одной партии дров обеспечивает специальная конструкция:

• увеличенная емкость топливной камеры - вмещает в 2 раза больший объем закладки;
• нестандартное направление разжигания - дрова прогорают вертикально вниз.

Огонь охватывает верхний слой топлива. За счет дозированной подачи воздушного потока образуется ровное, несильное пламя. Нижний объем закладки постепенно нагреваются по мере прогорания дров.

Классический

В стандартных чертежах устанавливают тепловой генератор в форме цилиндра . Прямоугольный корпус для классических котлов длительного горения не подходит.

Оборудование работает следующим образом:

• топочную камеру наполняют дровами и разжигают сверху;
• в процессе прогорания топлива посредством телескопической трубы на него опускается груз с отверстием для циркуляции воздуха;
• кислород через дымоход поступает в топку под воздействием естественной тяги или вентилятора;
• теплообменника в классической схеме нет , вода для отопления нагревается напрямую.

Помимо дров для растопки используют торф или кокс.

Фото 1. Классический твердотопливный котел длительного горения с дровами в топочной камере и отсутствием теплообменника.

Пиролизный

В газогенераторных приборах дрова тлеют медленнее. Происходит выделение горючего дыма, который поступает в отдельную зону и вырабатывает дополнительную тепловую энергию. Конструкция включает:

• Загрузочную камеру. В ней происходит процесс пиролизного сжигания топлива.
• Отсек дожига. Здесь сгорает газ.
• Теплообменник. Выполняют в виде «рубашки». Внутри теплообменника нагревается вода для последующего выхода в сеть.
• Устройство подачи воздуха. Обеспечивает поступление первичного (в топку) и вторичного (в камеру дожига) потока.
• Дроссельная заслонка. Для регулировки скорости и объема кислорода на этапе первого розжига топлива.
• Приспособления для управления температурой и мощностью оборудования.

Две камеры разделяет огнестойкое перекрытие с форсункой и отверстиями. От вторичного воздушного потока зависит скорость нагрева воды внутри теплообменника.

Фото 2. Пиролизный котел, оснащенный загрузочной камерой, теплообменником, камеры разделены огнестойким перекрытием.

Шахтный

Устройства, работающие по принципу обычного сжигания топлива , проще пиролизных. Конструкция включает:

• Топку. Эта зона занимает от 50% объема оборудования и чаще имеет прямоугольную форму. Ее высота незначительно меньше длины целой конструкции.
• Люк для загрузки топлива. Его устанавливают сверху или сбоку относительно топки.
• Зольник. Камера, куда естественным путем попадает зола с остатками углей. Ее оборудуют под топкой.
• Колосник. Выполняет функцию разделительной решетки между внутренними секциями котла.
• Дверца. Размеры подбирают с учетом возможности одновременного доступа и к зольной, и к нижней части топочной камеры. Чтобы регулировать объем воздуха, на дверцу устанавливают шибер.
• Секция с теплообменником. В проектах шахтных котлов используют конструкции водяного или жаротрубного типов. В камере теплообменника выполняют отверстие для поступления угарных газов.
• Дымоходная труба из металла или кирпича с заслонкой.

После загрузки и розжига топливо выделяет горючие газы. Через отверстие они поступают в камеру с теплообменником, нагревая последний. Дым отдает энергию и выходит наружу через трубу, а горячая вода поступает в отопительную сеть.

Фото 3. Котел длительного горения шахтного типа с теплообменником, в котором топливо выделяет горючие газы после розжига.

Пошаговая инструкция по изготовлению котла из кирпича и металла

Чтобы выбрать правильную конструкцию, рекомендуют учитывать площадь помещения и тип топлива. Если котел строят для гаража или дачного дома малой площади, в водяном контуре нет необходимости . Нагревание происходит от поверхности прибора за счет конвекции горячего воздуха.

Внимание! Чтобы повысить эффективность и КПД, устройство дополняют системой принудительного обдува вентилятором . Если в помещении присутствует сеть отопления с жидким теплоносителем, выбирают проекты с контуром в виде «змеевика» на основе труб.

Тип топлива влияет на объем камеры. Для дровяных котлов подходят проекты с увеличенными габаритами топки . При использовании пеллет или стружки возможно обустройство емкости для автоматической подачи гранул.

Проще построить конструкцию на основе металла с кирпичом. Для этого изготавливают теплообменник из профильных труб круглого и прямоугольного сечения, который устанавливают непосредственно в кирпичный котел.

Вам также будет интересно:

Необходимые материалы и инструменты

Для изготовления корпуса используют:

• Песок для раствора.
• Огнеупорный печной кирпич. Как альтернативу, применяют тугоплавкий аналог.
• Колосник на основе чугуна.
• Готовые дверцы для зольника и топочной камеры (загрузочного люка).

В конструкции теплообменника лежат:

• труба круглого сечения - 8 шт. 800х50 мм, 4 шт. 300х40 мм;
• труба прямоугольного профиля - 5 шт. 300х50 мм, 1 шт. 500х50 мм;
• отрезки труб для контуров поступления и передачи воды в систему - 2 шт. 100-150х50 мм;
• металлические пластины 60х40 мм для закрытия стыков.

Для сокращения расходов выбирают изделия без швов из легированной стали 20 марки .

При строительстве теплообменника и котла применяют:

• болгарку;
• резак - газовый или плазменный вариант;
• пассатижи;
• щипцы;
• дрель;
• рулетку;
• уголки из металла;
• сварочный аппарат;
• защитную маску;
• уровень.

Для сборки отопительного прибора длительного горения подходят электроды МР-3С или АНО-21.

Как построить конструкцию своими руками поэтапно

Теплообменник своими руками собирают из 4 труб 60х40 мм, круглых заготовок D40 и D50 мм. Оптимальная толщина стенок - 3-5 мм . Из прямоугольных труб длиной 300 мм делают вертикальные стойки - по 2 спереди и сзади регистра. Для этого:

• С тыльной стороны двух труб для фронтальных вертикальных стоек вырезают по 4 круглых отверстия диаметром 50 мм. Неровности на поверхности шлифуют болгаркой.
• На каждой из двух труб для задних вертикальных стоек выполняют по 4 круглые отверстия диаметром 50 мм по широкой плоскости и 40 мм по узкой стороне.

Важно! Неровности на поверхности труб обязательно удаляют болгаркой для точной сварки.

Подготовка стойки к подключению

Чтобы подготовить стойки к подключению, выполняют следующие действия:

• В нижней прямоугольной трубе длиной 500 мм , размещаемой спереди котла, вырезают круглое отверстие диаметром 50 мм для подведения холодной воды.
• В верхнем противоположном углу задней вертикальной стойки вырезают круглое отверстие такого же диаметра для выхода нагретой воды в отопительную систему.

Передние вертикальные стойки соединяют с задними 8 длинными (800х50 мм) круглыми трубами. Их выставляют перпендикулярно друг другу и приваривают. Между задними стойками проводят 4 короткие (300х40 мм) круглые трубы . Снизу передних стоек устанавливают длинную (500х50 мм) прямоугольную трубу с отверстием для обратки.

Важно! Все грани находятся строго перпендикулярно друг другу. Сварку выполняют на ровном основании, чтобы избежать перекосов. Лучше соединять стойки и трубы с помощником.

Когда каркас теплообменника готов, короткие отрезки (100-150х50 мм ) приваривают к местам подключения к сети отопления, а все открытые торцы стоек закрывают отрезками металла.

Чтобы проверить теплообменник на непроницаемость перед установкой, нижнее отверстие закрывают, а емкость заполняют водой через верхнее.

Конструкция находится в вертикальном положении . При отсутствии протечек, теплообменник готов к монтажу.

Перед созданием кирпичного корпуса строят бетонный фундамент с учетом размеров прибора. На нем выкладывают поддувальную камеру, монтируют колосник. Теплообменник устанавливают с наклоном в сторону поступления холодной воды.

Патрубок выхода должен располагаться выше любой верхней точки конструкции. Минимальная разница в высоте - от 10 мм или более. Это исключает риск образования воздушной пробки, улучшает циркуляцию воды.

Внимание! Между кирпичной поверхностью и крайней частью теплообменника обязательно оставляют зазор минимум 10 мм .

Готовую конструкцию с трубой обкладывают огнестойким или шамотным кирпичом. Оптимальная толщина стен топливника - ½ блока.

Заранее оставляют проемы и устанавливают 2 дверцы:

• нижнюю - для доступа к месту розжига, очистки топки и зольника;
• верхнюю - для закладки топлива.

Последнюю устанавливают на крышке или лицевой стенке прибора. Нижнюю дверцу по желанию заменяют двумя отдельными меньшего размера.

Кладку производят с обязательной перевязкой швов . Наружный кирпичный корпус возводится выше труб минимум на 20-30 мм . Верхнюю часть закрывают чугунным листом для быстрого демонтажа при необходимости. В конструкции используют дымовую трубу из металла или остатков кирпича. Ее устанавливают на высоту от 5 или более метров относительно уровня колосника.

Подсоединение устройства к отопительному контуру

Готовый прибор предназначен для работы в автономной сети с естественной и принудительной схемой циркуляции энергоносителя. В первом случае выполняют следующие действия:

1. От котла выводят прямую трубу , на которую монтируют группу безопасности.
2. С помощью тройника оборудуют байпас.
3. Устройство подключают к отопительной системе через 2 патрубка.

Все места соединений обязательно обматывают паклей и покрывают герметиком .

Как избежать проблем при строительстве и эксплуатации

Оборудование устанавливают только на бетонное основание. Стальной прокат не выдерживает вес и котел проседает. Это приводит к потере плотности соединений и повреждению труб.

Использовать самодельную дверь для топки и зольника не рекомендуют. Малейшие неровности снижают эффективность сжигания дров.

Кроме того, возможно выпадение углей через щели с последующим возгоранием. При самостоятельном изготовлении дверцы ее делают строго под отверстие, обеспечивают заслонками и теплоизоляцией между слоями.

Если котел с теплообменником используют в локальной отопительной сети, циркуляционный насос устанавливают на обратку. Так устройство работает в щадящем режиме на протяжении 6 или более лет . Для решения проблемы низкотемпературной коррозии на байпасе (перемычке) устанавливают трехходовой термостатический клапан и настраивают на 55 градусов.

Стойкий запах креозота и задымление в котельной говорят о низком качестве топлива. Дешевые деревянные шпалы не подходят для обогрева и образуют зольно-угольные остатки на стенках менее, чем за сутки горения. Чтобы исключить теплопотери через дымоход, последний оборудуют заслонкой . Она предотвращает выход нагретого воздуха, снижает скорость сжигания топлива.

Полезное видео

В видео представлена одна из схем создания твердотопливного котла с минимальными затратами.

Способ проверки перед запуском

Базовых навыков сварки достаточно, чтобы построить котел длительного горения с теплообменником без посторонней помощи.

Подробная инструкция помогает собрать устройство с теплообменником для отопления дома площадью до 100 м2 при шести 7-секционных радиаторах из чугуна и разводке с 2 трубами.

В соответствии со СНиП , перед первым запуском котла выполняют 24-часовую гидравлическую проверку . Для этого:

• запорную арматуру и краны открывают;
• в систему запускают воду;
• давление повышают до уровня 1,3 атм.

Простой метод помогает убедиться, что протечки отсутствуют. Обязательно проверяют участки резьбового соединения и сварные швы. Уровень давления должен сохраняться без изменений. При обнаружении любых неполадок котел отключают от сети отопления и устраняют проблемы.

Оцени статью:

Будь первым!

Средняя оценка: 0 из 5 .
Оценили: 0 читателей .

Собственники частных загородных домов, которые решили установить твердотопливный котёл для отопления, выбирают агрегат по трём основным параметрам: длительность горения одной закладки, теплоотдача и мощность оборудования. Все эти параметры взаимосвязаны.

Так, длительность горения напрямую зависит от теплоотдачи и мощности. Для долгой работы агрегата можно сделать котёл длительного горения своими руками.

Принципы работы

Главная задача котла длительного горения в том, чтобы владелец такой отопительной системы не ощущал необходимости в подкладывании дров каждые 5−6 часов. Сам термин «длительное горение» в последнее время стал очень популярным. В связи с этим все производители как один применяют его к своей продукции. Сейчас есть даже пеллетные устройства «продолжительной работы», которые могут работать до одной недели без необходимости вмешательства человека.

Но с другой стороны, нужно остерегаться и некачественной продукции неизвестных производителей. Такие могут выдавать обычные твердотопливные котлы за устройства «длительного горения». Во избежание попадания в подобную ситуацию нужно знать некоторые отличия устройств действительно «продолжительной работы».

Ими являются:

• увеличенный объём топки даже при одинаковой мощности агрегата;
• для удобства применяются запасные дверцы;
• в технической документации длительность горения одной закладки - от 7 часов и выше.

На сегодня существует распространённый миф, что принцип работы котлов длительного горения заключается в использовании режима тления при ограничении в подаче воздуха. Но на самом деле такой способ малоэффективен. Об этом свидетельствуют несколько моментов:

1. 1. Тлеющее дерево выделяет намного меньше тепла, чем при обычном горении. Таким способом нельзя обогреть дом полноценно.
2. 2. Древесно-угольные устройства могут достигать своего максимального коэффициента полезного действия в 70−80% в момент максимального горения. При тлении их КПД составляет максимум 40−50%, как и у классической буржуйки.
3. 3. Если дерево свежесрубленное, то сжечь его полностью просто невозможно. Это относится к определённым породам, к примеру, тополь и ива.

Продолжительность работы такого устройства непосредственно зависит от объёма топки. Только этот показатель может влиять на длительность горения. Чем он больше, тем дольше будет работать агрегат на одной закладке.

Котлы длительного горения, которые применяются в бытовых целях, можно разделить на два подвида:

• работающие по принципу верхнего горения;
• с принудительной подачей воздуха.

Котёл долгого горения своими руками сделать несложно даже без особых усилий. Главное, иметь хотя бы небольшой опыт работы со сваркой.

На сегодня есть варианты устройств «продолжительной работы», которые работают на дровах и опилках. Их минус - большие размеры и сложная конструкция.

твердотопливный котел длительного горения своими руками

Сборка агрегата с принудительной подачей

На первом этапе необходимо собрать корпус устройства. Для этого с помощью сварки собираются заранее подготовленные металлические листы по чертежам. Сначала ко дну привариваются боковые стенки, а потом все остальные детали - верхняя крышка, проёмы для дверок и т. п.

Лист дна должен на несколько сантиметров выступать наружу с каждой стороны. В свою очередь, это позволит не делать дополнительного обрамления для дверок зольника. Снизу внутри камеры привариваются по периметру уголки. Они будут служить основой для колосников, которые будут приваривать уже на угольники. В качестве альтернативного и более удобного варианта можно сварить отдельно решётку, которая будет становиться на приваренные угольники. Таким образом, её можно сделать съёмной.

Топливник после сборки тщательно проверяется на герметичность и точность проделки всех сварных швов и стыков.

На втором этапе необходимо сделать водяную рубашку. Для этого используются листы металла толщиной 4 мм. Толщина водяного контура составляет 2 см. В связи с этим следует по периметру приварить отрезки по 20 мм из металлической полосы. Уже к ним будут привариваться листы металла (обшивки).

Водяная камера (рубашка) начинается на уровне колосников. Она не должна находиться параллельно с зольником.

На третьем этапе монтируются жаровые трубы. Они устанавливаются на верхнюю часть бака. Для этого необходимо проделать отверстия в фронтальной и задней стенке, куда и будут привариваться трубки. Все стыки должны быть герметично проварены, собственно, как и любой другой элемент водяной рубашки.

Четвёртый этап - это изготовление дверок и колосниковой решётки. Колосники привариваются на заранее установленные уголки. Они также делаются с угольников и свариваются с основой внутренним углом вверх. Таким образом, они будут служить рассеивателями воздуха.

На пятом этапе необходимо врезать штуцеры для входного и выходного отверстия, а также дымоход. Кроме этого, нужно сделать воздушный канал. Изготовить его можно из трубы. На торце приделываются фланцы для крепления вентилятора надува. Воздуховод входит в зольную камеру со стороны задней стенки и фиксируется посередине, то есть сразу под водяной рубашкой.

Шестой этап - сварка дверных петель и их монтаж на основу. Также нужно приварить закладные детали. На них будет крепиться декоративная обшивка котла.

Седьмой этап - завершающий. Сверху конструкция обкладывается базальтовым утеплителем и фиксируется с помощью шнура. После этого остаётся только установить дверки и сверху прикрутить листы окрашенного металла. Сделать это можно с помощью саморезов.

Вентилятор крепится на фланцах. Они есть как на самом вентиляторе, так и на торце воздуховодной трубы. Блок управления системой устанавливается сверху на сам котёл.

Котел длительного горения своими руками

Конструкция на этом этапе готова, но при желании можно внести некоторые изменения и дополнения:

• изготовить погружную гильзу, в которую можно установить термометр на тот случай, когда при отсутствии электричества электронное табло работать не будет;
• сделать котёл комбинированным и установить тепловой нагревательный элемент для подогрева воды в случае прогорания дров (можно изготовить и автоматическое переключение после прогорания);
• в котловой бак вмонтировать водяной контур подогрева воды на ГВС.

Шахтные котлы длительного нижнего горения по чертежам сделать несложно. Главное здесь - точно следовать всем инструкциям и придерживаться высокой точности в отрезании всех деталей, их сварке и скреплении.

Котёл с верхним горением топлива

Есть и другая схема твердотопливных котлов длительного горения. Своими руками такой сделать тоже несложно. Принцип работы заключается в верхнем горении дровяных газов.

В странах СНГ известны два типа таких устройств:

• «Стропува» - агрегаты прибалтийского производства;
• печи Бубафоня.

Последние завоевали большую популярность среди жителей бывшего Советского Союза. Как правило, их используют для помещений, где эстетичный внешний вид не имеет никакого значения (технические помещения, гаражи и т. п.).

Суть их эффективной работы заключается в наличии двух камер сгорания. Снизу в трубу с большим диаметром (основы конструкции) закладываются дрова. Сверху их прижимает так называемый груз - тяжёлый круг. К нему в перпендикулярном положении приваривается по центру трубка, которая выходит с самого верха котла, а в самом грузе проделывается в этом месте отверстие для подачи воздуха к дровам. Место, где находятся дрова, называют первичной камерой.

Вторичная камера находится сверху круга «груза». Там происходит сжигание газов - продуктов горения. Попадают они во вторичную камеру через зазор между самим кругом и основой. То есть диаметр груза должен быть на несколько сантиметров меньше, чем диаметр трубы основы котла.

В принципе, это вся функциональная часть конструкции, благодаря которой устройство работает в два раза эффективнее, чем обычные твердотопливные котлы. Заключается такое преимущество в том, что газы, которые сгорают во вторичной камере, отдают не меньше тепла, чем сами дрова в первичной.

Сделать котёл твердотопливный своими руками по чертежам можно даже без особых навыков и опыта работы.

Изготовление «Бубафони»

Корпус изделия должен быть круглым, хотя это и создаёт некоторые неудобства в процессе. Квадратным котёл делать не стоит, поскольку остатки дров могут задерживаться по углам устройства. Для быстрого решения такой проблемы можно найти бочку с толстыми стенками или трубу необходимого диаметра. Но если есть желание сделать конструкцию полностью своими руками, то металлический лист толщиной 4 мм будет в самый раз.

Тщательно выполненная схема устройства со всеми размерами играет очень важную роль для изготовления действительно качественной продукции. Чертежи котлов на твёрдом топливе своими руками сделать можно, если есть определённый опыт. Но в противном случае лучше заказать такой у специалиста.

Дальше необходимо позаботиться о дне устройства. Если использовать бочку в качестве основы, то оно уже есть. В случае применения трубы для этих целей нужно дно сделать из листа металла, толщиной не менее 2 мм, но желательно 3 мм. Диаметр должен совпадать с диаметром бочки. Скрепить две части можно с помощью сварки.

«Груз» делается также из листа металла. Но его толщина должна быть не менее 5−6 мм, так как он должен быть тяжёлым. По центру проделывается отверстие с диаметром 5−10 см.

Под грузом - первичная камера, где будут находиться дрова, сверху него вторичная - там сжигаются газы.

Сверху бочки только остаётся установить крышку с дымоходной трубой, и конструкция самодельного котла медленного горения готова.

Устройство Попова

Котёл Попова относится к пиролизным установкам с длительной работой (процессом горения дров). Он чем-то похож на агрегаты «Бубафоня» или «Украина» и устроен просто. Суть заключается в небольшом количестве кислорода в камере сгорания, из-за чего происходит не горение дров, а их тление. Это позволяет очень долго не беспокоиться о подкладке дров, а также получить максимальное количество тепловой энергии с одной закладки. Поддув для котла не нужен.

Кроме этого, как и в конструкции Бубафоня, вследствие горения образуется газ, который и дожигается, чем подогревает вторично теплообменники. Основным преимуществом этой модели можно считать отсутствие необходимости в установке дымососа, так как вмонтированной трубы достаточно для образования хорошей тяги.

Можно сделать вывод, что котёл длительного горения - это удобный вариант отопительной системы, которая будет работать автономно от 7 часов до 1 недели (что касается пеллетных агрегатов).

ли в доме уже есть кирпичный котёл или печка, то можно использовать такое оборудование. К тому же этот вариант отопления можно осуществить практически бесплатно.