Котел длительного горения своими руками чертежи и принцип работы: Котел длительного горения своими руками – чертежи, изготовление – Как сделать твердотопливный котел длительного горения своими руками: пошаговая инструкция + чертежи

Содержание

как сделать своими руками, используя чертежи, видео и фото инструкцию

Твердотопливный котёл в загородном доме — прекрасная альтернатива печи, его установка и монтаж водяного отопления позволяют тратить меньше времени и сил на обогрев дома. Наибольшей популярностью пользуются модели, оснащенные режимом длительного горения. Опыт мастеров говорит, что такой котёл можно сделать своими руками по готовым чертежам.

Принцип работы

Прежде чем мастерить твердотопливный котёл своими руками, неплохо разобраться, как работают котлы промышленного изготовления, и чем обусловлена их повышенная эффективность. КПД, заявленный в паспортной документации на котлы, часто превышает 90%. Причина этого — длительное и почти полное сжигание топлива.

В обычных твердотопливных моделях, работающих на дровах, угле или пеллетах, камера сгорания общая, в ней происходит разогрев и горение топлива до состояния золы. Дым, выделяющийся при этом, поступает сразу в дымоход, а оттуда — в трубу. Площадь контакта пламени со стенками котла в таких моделях невелика, и они не успевают как следует прогреться. В итоге значительная часть тепла уходит с дымом в атмосферу.

В котле длительного горения процесс сжигания дров разделен на этапы. Сначала происходит нагрев их до температуры около 300 градусов. От нагрева нарушается связь между волокнами древесины, выделяется дым, насыщенный парами влаги и горючими газами, а сами поленья обугливаются.

Горючие газы — это смесь соединений углерода, серы и водород, при наличии в топке достаточного количества кислорода они ярко горят с выделением тепла. Этот процесс называется пиролизом, а сами котлы — пиролизными.
Зону в пиролизных агрегатах, где происходит разложение древесины, называют газогенератором. Чтобы избежать воспламенения дымовых газов в газогенераторе, доступ кислорода к дровам ограничивают. Газы посредством тяги или принудительного наддува поступают в отдельную зону топки, которая называется камерой дожига, где и сгорают. Вокруг камеры расположен теплообменник, который быстро нагревается, после чего вода из него поступает в систему отопления.

Достоинства пиролизных котлов промышленного производства, работающих на дровах:
экономия топлива — они могут работать на одной загрузке от 6 часов до 5 суток;
высокий КПД, 90-95%;
экологичность — в дыме содержится мало вредных для атмосферы газов и сажи;
безопасность — дым на выходе имеет температуру 120-160 градусов Цельсия;
высокий уровень автоматизации процесса.
Недостатки покупных котлов длительного горения:
склонность к появлению конденсата на стенках теплообменника и дымохода;
высокие требования к влажности топлива — не более 16%;
высокая цена, иногда в 1,5-2 раза превышающая стоимость обычных твердотопливных котлов.
Котлы длительного горения имеют такую высокую эффективность благодаря особенностям конструкции и происходящим в них физическим процессам. Для их производства не нужны дорогостоящие материалы или сложные технологии. Большинство котлов выполнены из листовой стали и имеют сварную конструкцию. Поэтому, имея навык работы со сварочным аппаратом, такой котёл можно сделать своими руками.

Выбор конструкции
Прежде чем приступить к разработке чертежей своими руками, нужно рассмотреть принцип работы и типичные конструкции котлов длительного горения, и выбрать наиболее простую и доступную.
По типу устройства пиролизные котлы разделяются на два типа:
с верхним горением — шахтные;
с нижним горением.
Что означают эти характеристики? Все очень просто: тип горения указывает на расположение зоны газогенерации.
В котлах шахтного типа загрузку топлива выполняют через дверку, расположенную в верхней части топки. Горение начинается на поверхности общего объема топлива, а дым, выделяющийся в результате этого, с помощью принудительного наддува проходит через всю толщу дров в нижнюю часть топки, где обогащается воздухом и сгорает. При этом масса дров дополнительно нагревается и более стабильно горит.

В котлах нижнего горения топка расположена снизу, а камера дожига газов — вверху. В них не требуется принудительный наддув, движение воздуха происходит с помощью тяги. Плюс таких котлов — независимость от электрической сети. Минус — меньшая эффективность и объем загрузки, а следовательно и время непрерывной работы.
Видео: самодельный пиролизный котёл и принцип его работы.
Котлы с наиболее простой конструкцией имеют цилиндрическую форму. Топка в них окружена теплообменником, и съем тепла происходит по всей поверхности топочной камеры. Такой котёл можно сделать своими руками из листового железа или двух металлических труб разного диаметра.
Как сделать самостоятельно?
Котёл изготавливают своими руками по готовому чертежу, приведенному на рисунке. Размеры, указанные на чертеже, можно незначительно изменять, при этом важно соблюдать пропорции.

Принцип работы этого отопительного агрегата таков:
Через дверку загружают топливо, предварительно подняв распределитель воздуха на максимальную высоту;
Осуществляют его розжиг с помощью щепы, бересты или специального средства.
После начала устойчивого горения распределитель воздуха опускают на верхнюю часть топлива, закрывают дверцу поддувало, ограничивая тем самым активное поступление кислорода.
В рабочем режиме интенсивность горения регулируется задвижкой на распределителе. Благодаря его конструкции воздух поступает прямо в зону горения дозировано, что способствует равномерному длительному горению.
Воздух, проходя по его трубе, предварительно прогревается, из него испаряется влага. По мере прогорания топлива распределитель опускается под собственным весом. Для его подъема предназначена цепочка.

Высота потолков в котельной должна быть не менее 2,8 метра и позволять поднять распределитель топлива на уровень максимальной загрузки!
Топливо тлеет, выделяя дымовые газы, которые догорают в верхней части топки. Топить такой котёл можно дровами, опилом, пеллетами, а также отходами лесопереработки — стружкой, щепой, строительным мусором. Для каждого вида топлива нужно подбирать свой режим подачи воздуха.
Конструкция котла не герметична, в отличие от заводских моделей, поэтому его необходимо устанавливать в хорошо проветриваемой котельной: при тлении дров выделяется, в числе прочих, опасный угарный газ.
КПД устройства несколько ниже, чем у промышленных аналогов, но учитывая затраты на его изготовление, этот недостаток не так важен.
Необходимые материалы и инструмент
Сборку котла производят сваркой, поэтому обязательное условие — наличие сварочного аппарата и навык работы с ним. В процессе сварки своими руками также понадобятся 2-3 пачки электродов подходящего диаметра.

Для раскроя материала потребуется болгарка с отрезными кругами, для зачистки швов понадобятся также шлифовальные круги.
Кроме того, нужен инструмент для измерения и разметки: рулетка, угольник, маркер, циркуль для разметки окружностей.
Для опрессовки готового изделия нужен будет компрессор.
Материалы и покупные изделия:
Трубы из металла толщиной 3-4 мм, Ø 40 см, длина 150 см — для выполнения корпуса топки и труба Ø 45 см, длина 130 см теплообменника;
Труба металлическая Ø 6 см, длина заготовки 120 см — для канала подачи воздуха в распределитель;
Два кольца из листового металла толщиной 3 мм, с внутренним диаметром 40 см, внешним — 45 см — заглушки на водяную рубашку;
Листовой металл 3 мм для выполнения дверцы топки и зольника. Можно использовать готовые чугунные дверцы подходящего размера;

Листовой металл толщиной 5 мм для распределителя воздуха или круг из него диаметром 40-42 мм;
Обрезки уголка или швеллера подходящего размера для выполнения крыльчатки;
Асбестовый шнур и полотно — для теплоизоляции дверок.
Изготовление корпуса и теплообменника
Сборку котла начинают с корпуса
, как наиболее ответственного узла, подверженного значительным тепловым нагрузкам. Остальные детали подгоняют с таким условием, чтобы создать максимально герметичную конструкцию и избежать утечек дыма и теплопотерь.
Трубы диаметром 40 и 45 см вставляют одна в другую, выравнивают по верхнему краю и выставляют с помощью деревянных распорок одинаковый зазор между ними. Это поможет избежать местного перегрева водяной рубашки.
Соединяют их сваркой сверху и снизу короткой трубы с помощью металлических колец. Сварной шов стараются делать максимально ровным и качественным. Низ топки заваривают кругом из листового металла.

В нижней части внутренней трубы делают отверстие прямоугольной формы под дверцу зольника. Саму дверцу можно выполнить из листового металла или установить готовую чугунную. Теплоизоляция дверцы не обязательна — внизу топки не будет высоких температур, поэтому дверцу можно делать одинарной. Ее нужно обязательно оснастить задвижкой, плотно закрывающей дверку, иначе будет происходить подсос воздуха, что нарушит кислородный баланс в котле.

Дверку топочной камеры размещают в верхней части корпуса. Здесь температурный режим будет более жестким, поэтому дверку лучше сделать своими руками из листового металла, причем делают ее двойной, как на фото, с прокладкой из двух слоев асбеста. Это, во-первых, создаст лучшую теплоизоляцию и поможет избежать ожогов, а во-вторых, повысит ее жесткость, и при топке дверку не поведет. Дверку аналогично оснащают плотной задвижкой.

Сбоку или сзади верхней части корпуса вваривают дымовой патрубок из профильной трубы с отверстием для подсоединения к дымоходу. При этом уделяют особое внимание качеству швов с внешней и внутренней стороны рубашки — из-за неправильно выбранного режима здесь может образоваться конденсат, а в сочетании с дымовыми газами он способствует коррозии. Сварные швы, имеющие раковины и не удаленную окалину, подвержены коррозии наиболее сильно.

В верхней и нижней части водяной рубашки приваривают патрубки для подачи и выхода теплоносителя. Их делают из обрезков дюймовой трубы нужной длины, с резьбой на внешнем конце. Патрубки удобнее располагать сбоку котла, в стороне от дымового патрубка, чтобы системы дымоудаления и отопления было удобно обслуживать.
Корпус котла оснащают ножками из обрезков уголка или швеллера — так будет удобнее регулировать его при установке.
Выполняют съемную крышку диаметром 46 см с отверстием в центре 6,5 см — она будет установлена внатяг на корпус.
Все детали и швы зачищают болгаркой и покрывают термостойкой краской на основе кремнийорганики, предназначенной для покраски печных элементов и автомобильных систем газоудаления — она терпит нагрев до температуры не менее 800 градусов.

Распределитель воздуха
Распределитель воздуха — не менее важная деталь. Для него лучше использовать толстый металл — не менее 5 мм. Во-первых, он находится в зоне активного горения, и при меньшей толщине может деформироваться и со временем прогореть. Во-вторых, при большей толщине распределитель воздуха будет лучше прижимать массу топлива.
Из металла вырезают круг диаметром 38 см с отверстием в центре Ø 6 см. К отверстию герметично приваривают трубу Ø 6 см длиной 120 см. По этой трубе будет поступать воздух в зону горения.
В нижней части распределителя нужно приварить крыльчатку — расходящиеся воздуховоды из уголка 25 мм или швеллера. Их количество может быть разным, чем больше каналов, тем равномернее будет гореть топливо.
В верхней части трубы нужно установить задвижку или шибер для регулирования воздушного потока, а также предусмотреть петлю для присоединения цепочки, которой распределитель будет подниматься в верхнее положение.
Чтобы оборудовать котел для работы на угле, нужно оснастить его принудительным наддувом. Трубу распределителя в этом случае выполняют телескопической, а в верхней ее части располагают дутьевой вентилятор.
Установка
Котел длительного горения ставят на ровную поверхность и регулируют по уровню, в случае сильного перекоса возможно ухудшение циркуляции теплоносителя.
Распределитель воздуха помещают внутрь топки, а сверху надевают крышку, которую закрепляют на корпусе сваркой или внатяг с уплотнением асбестовым шнуром.
Подключают дымовой патрубок к дымоходу. К патрубкам водяной рубашки подсоединяют трубы системы отопления.
После заполнения системы котел можно начинать топить. Пробную топку выполняют с неполной партией топлива, регулируют режимы, и только после этого можно загружать его для работы в полную мощность.
Такой котел, при скромном внешнем виде, вполне способен отопить деревенский или дачный дом, мастерскую, гараж, решив проблему обогрева.
Как сделать своими руками котел твердотопливный длительного горения: чертежи
ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ
Иногда целесообразно сделать своими руками котел твердотопливный длительного горения: чертежи и схемы есть в свободном доступе. Умение обращаться с инструментом и умелые руки оказывают хорошую услугу при строительстве собственного дома или дачи. Там всегда есть необходимость сооружения какой-либо конструкции самостоятельно. Ведь это значительно удешевляет любую затею. Не исключение и отопительные агрегаты. В старые времена люди нанимали печника для кладки кирпичных печей. Сегодня наиболее востребованными стали котлы на твердом топливе длительного горения.
Твердотопливный котел длительного горения вполне реально сделать самостоятельно
Принцип работы твердотопливных котлов и их устройство
Твердое органическое топливо является самым древним источником энергии для человечества. Отказаться от него полностью, даже в современном мире, невозможно. Тем более, что кроме дров и каменного угля сегодня появилось множество других видов горючих твердых веществ:
брикеты из торфа – высушенный и спрессованный торф выделяет много тепла при сгорании;
брикеты из отходов деревообрабатывающего производства – сжатые опилки, стружка и кора деревьев;
березовый уголь – такой же, как для мангала;
переработанный мусор со свалок;
топливные отопительные гранулы – мелкое топливо, полученное прессованием опилок. Могут подаваться автоматически;
обычные сухие опилки.
Различные варианты сырья для использования в твердотопливных котлах
Ясно, что все это топливо получено путем переработки различных отходов, что решает проблему утилизации на предприятиях и идет в русле «зеленой» экономики.
Полезный совет! Самым доступным топливом, из перечисленных выше, являются древесные опилки. Если вы намереваетесь использовать их для отопления – следите, чтобы они были с влажностью менее 20%. Большие показатели этого параметра не позволят вырабатываться пиролизному газу, так как большая часть энергии нагрева будет идти на просушку топлива.
В результате деятельности человека образуется колоссальное количество отходов, которые могут быть преобразованы в высокоэнергетическое топливо, что и обусловило появление на рынке котлов отопления на твердом топливе длительного горения. В отличии от обычных печей, эти агрегаты работают не на сгорании самого топлива, а на его расщеплении в результате нагревания. В рабочей камере таких котлов сгорают газообразные продукты распада твердого топлива. Такая схема работы является в несколько раз более эффективной, чем обычное сжигание органического топлива. Пиролизный газ, отдает большое количество энергии.
Принцип работы твердотопливного котла длительного горения
Устройство такой газогенераторной установки не очень сложное. Можно даже соорудить своими руками котел твердотопливный длительного горения. Чертеж простейшего варианта выглядит следующим образом:
закрытый цилиндрический бак, который имеет люк для закладки топлива, поддувало и отверстие для установки дымохода;
внутри бака расположен распределитель воздуха, который создает завихрение пиролизного газа. Он крепится к подвижной телескопической трубе. Вся эта конструкция, похожая на поршень, давит на топливо сверху. Сгорание газа происходит над поршнем, а топливо тлеет под ним;
теплообменник встроен в верхней камере, где достигается максимальная температура.
Медленное тление твердого топлива происходит в нижней камере. Оно достигается регулировкой подачи воздуха в поддувало. Выделяемый газ интенсивно горит в верхней камере и нагревает теплоноситель.
Схема системы отопления частного дома с использованием твердотопливного котла
Полезный совет! Не стоит использовать простейшую конструкцию для изготовления котла, который будет обогревать жилой дом на постоянной основе. Для этого нужно, либо приобрести готовое изделие, либо сделать более сложный и надежный вариант.
Котлы на твердом топливе длительного горения могут быть незаменимы в частных домах, в хозяйственных сооружениях, гаражах и теплицах. Особенно они будут выгодны там, где имеется крупное деревоперерабатывающее производство, так как отходы на таких предприятиях отдают практически бесплатно. Необходимы эти агрегаты и в местностях, где бывают регулярные перебои с газоснабжением. У таких установок есть много преимуществ, но существует и один важный недостаток – очень высокая стоимость. Именно поэтому сегодня актуально изготовление своими руками котлов твердотопливных длительного горения. Чертежи для этого можно использовать разной степени сложности. Это зависит от уровня мастерства.
Статья по теме:
Как сделать своими руками котел твердотопливный длительного горения: чертежи и схемы
Перед тем, как начать изготовление котла, необходимо определиться с его конструкцией. Ее выбор зависит от назначения агрегата. Если он предназначен для отопления небольшого хозяйственного помещения, гаража или дачного домика, то делать в нем водяной контур не обязательно. Обогрев такого помещения будет происходить непосредственно от поверхности котла, путем конвекции воздушных масс в помещении, как от печи. Для большей эффективности можно устроить принудительное обдувание агрегата воздухом при помощи вентилятора. При наличии системы жидкостного отопления в помещении, необходимо предусмотреть устройство в котле контура в виде змеевика из трубы или другой аналогичной конструкции.
Схема подключения твердотопливного котла к системе отопления
Выбор варианта зависит и от типа твердого топлива, которое нужно будет использовать. Для отопления обычными дровами требуется увеличенный объем топки, а для применения мелких топливных гранул можно устроить специальную емкость, из которой гранулированное топливо подается в котел автоматически. Для изготовления котла твердотопливного длительного горения своими руками, чертеж можно взять и универсальный. Он подойдет для любого вида используемого твердого топлива.
Чертеж твердотопливного котла длительного горения мощностью 25/30/40 кВт
Расскажем пошагово, каким образом и из каких деталей можно сделать котел отопления на твердом топливе длительного горения по предложенной схеме:
подготовим место, где будет установлен будущий агрегат. Основание, на котором он будет стоять, должно быть ровным, прочным, жестким и огнеупорным. Лучше всего для этого подойдет бетонный фундамент или толстая чугунная либо стальная плита. Стены нужно обить тоже огнеупорным материалом, если они деревянные;
собираем весь необходимый материал и инструменты: из которых нам понадобиться аппарат для электродуговой сварки, болгарка и рулетка. Из материалов: листовая 4-мм сталь; 300 – мм стальная труба со стенками 3 мм, а также другие трубы 60 и 100 мм диаметром;
Строение и принцип работы твердотопливного котла
для того, чтобы изготовить котел на твердом топливе длительного горения, нужно из большой 300 – мм трубы вырезать кусок длиной 1 м. Можно и немного меньше, если в этом есть необходимость;
из стального листа вырезаем дно по диаметру трубы и привариваем его, снабдив ножками из швеллера длиной до 10 см;
распределитель воздуха выполняем в виде круга из листа стали с диаметром на 20 мм меньшим, чем труба. В нижнюю часть круга приваривается крыльчатка из уголка с размером полки 50 мм. Для этого можно использовать и швеллер аналогичного размера;
сверху в середину распределителя привариваем 60 – мм трубу, которая должна быть выше котла. В середине диска распределителя прорезаем отверстие по трубе, так, чтобы был сквозной туннель. Он нужен для подачи воздуха. В верхней части трубы врезается заслонка, которая позволит осуществлять регулировку подачи воздуха;
Схематическое изображение устройства котла, работающего на твердом топливе
в самой нижней части котла изготавливаем небольшую дверку, снабженную задвижкой и петлями, ведущую в зольник для удобства удаления золы. Сверху в котле прорезаем отверстие для дымохода и привариваем в это место 100 – мм трубу. Вначале она идет под небольшим углом вбок и вверх на 40 см, а потом строго вертикально вверх. Проход дымохода через перекрытие помещения должен быть защищен по правилам противопожарной безопасности;
заканчиваем сооружение котла отопления на твердом топливе длительного горения изготовлением верхней крышки. В ее центре должно быть отверстие для трубы распределителя потока воздуха. Прилегание к стенкам котла должно быть очень плотным, исключающим попадание воздуха.
Чертеж с размерами для создания твердотопливного котла своими руками
Полезный совет! Чтобы разжечь, изготовленный своими руками, котел твердотопливный длительного горения, чертеж которого был представлен выше, необходимо: снять крышку и поднять регулятор, заполнить котел топливом доверху и облить его горючей жидкостью, все поставить на место и бросить горящую лучину в трубу регулятора. Когда топливо разгорится, снизить поток воздуха до минимума, чтобы оно начало только тлеть. После этого произойдет возгорание пиролизного газа и котел запустится.
Котел длительного горения — вид в разрезе
Как я сделал котел твердотопливный длительного горения: отзывы и рекомендации
«Работаю на лесопилке. Раньше возил домой сучки и срезку телегами. Узнал про котел твердотопливный длительного горения, отзывы почитал и решил сделать. Получилось. Теперь дров уходит в три раза меньше, а тепла столько же».
Александр Николаев, г. Сыктывкар
«Увидел у друга в гараже чудо-котел. Машину мы с ним с утра ремонтировали. Он, как дров в него положил, так больше до вечера и не прикасался. Я ничего понять не мог, пока он мне не объяснил всю схему. Вот, тоже загорелся идеей себе в гараж поставить. Друг сказал, даст чертежи».
Николай Платонов, г.Сургут
Различия в работе обычного и пиролизного котлов
«Если вы решили сделать, например, у себя на даче котел твердотопливный длительного горения, отзывы о котором нашли в сети, то делайте все четко по схеме с соблюдением всех правил безопасности. А то вот, сосед у меня спалил дачу, когда котел весь в дырах установил».
Андрей Ширшов, г.Тюмень
Описанное выше отопительное устройство будет служить вам верой и правдой, позволяя экономить на энергоносителях. Однако не забывайте делать все качественно, не отступая от схемы.
Твердотопливный котел длительного горения своими руками (видео)
ОЦЕНИТЕ
МАТЕРИАЛ Загрузка… ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ
СМОТРИТЕ ТАКЖЕ
REMOO В ВАШЕЙ ПОЧТЕ
Схема твердотопливного котла длительного горения
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.
Чертёж твердотопливного котла длительного горения
Не каждый человек знает, что созданная своими руками вещь не только менее затратная, но и принесёт немало положительных эмоций мастеру. Создать в домашних условиях можно практически всё. Обязательно нужно иметь чертёж, минимум инструментов и необходимые детали и механизмы. Одной из подобных вещей может стать котёл длительного горения, работающий с твердотопливными материалами.
В интернете можно просмотреть немало мастер-классов и видеоуроков по монтажу этого устройства. Котёл будет согревать зимой в том случае, если его строение будет соответствовать хотя бы минимальным нормам. И в этом случае поможет информация о его создании, вычислениях, монтажу дополнительной оснастки.
Виды устройства, которые можно создать самому
Котёл следует начинать строить с задумки. Первым этапом должен стать выбор вида создаваемого изделия. В ряде случаев можно подобрать вид по имеющимся деталям, по особенностям конфигурации оборудования, а также по личным потребностям создателя. Только после рассмотрения собственных возможностей, следует подбирать чертежи. В конечном результате следует выбрать котёл длительного горения по параметру направления сгорания топлива:
Нижнее. Топливо поджигается снизу (таким способом работает большинство котлов).
Верхнее. Топливо загорается вверху и постепенно сгорает к нижнему уровню.
Котлы с нижним направлением горения можно разделить на два вида:
Традиционный. Подаваемые твердотопливные элементы возгораются и сжигаются в одном отделении. Выход дыма осуществляется с помощью стандартной трубы для вывода дыма.
Шахтные. Здесь имеется две камеры. Одна служит для подачи топлива, а другая является теплообменником.
Также рассматривается несколько вариантов по способу сжигания. Котёл может иметь стандартную схему поглощения топлива. Здесь процесс осуществляется таким же способом, как и при стандартных обстоятельствах. Ярким примером является печь в частном доме. Котёл с пиролизным сжиганием имеет особую схему, которая подразумевает выделение древесного газа с последующим его воспламенением.
Немаловажным отличием является и теплообменник. Этот элемент изготавливается по особой технологии. Существует несколько способов решения вопроса с его созданием. Помимо особенностей теплообменника котёл для процесса горения может использовать уголь и дрова, или только один из представленных вариантов топлива. В этом случае следует заранее рассчитать резонность использования определённого топлива. От этого выбора будет зависеть конструкция самого изделия.
Материал для монтажа теплообменника
Котёл своими руками можно сделать самостоятельно, если правильно подобрать материалы. Ответственно отнестись к выбору необходимо на стадии создания теплообменника. Процесс горения подразумевает высокую температуру, которая влияет на состояние металла.
Чугун
Именно потому современные строители редко используют чугун. Причин этому много и основными считаются:
Малый показатель КПД. Чугунный элемент котла практически не будет способен нагреть даже воду до нужной температуры.
Низкий показатель теплоотдачи. Чугунное изделие не способно максимально правильно отдать тепло в помещение. Вместо этого оно улетучивается в любое другое место.
Современная конструкция котла подразумевает минимальный вес готовой конструкции. Использование чугуна не позволит достичь требуемых характеристик.
Ярким примером станет чугунная секция батареи для отопления в доме, которая использовалась во времена СССР. Её площадь довольно мала и составляет примерно 0,25 м². Для обеспечения качественного обогрева помещения, понадобится конструкция, которая равна по площади 3 квадратным метрам. Двенадцать отдельных частей батареи довольно велики и тяжелы, а теперь стоит только представить себе конструкцию котла.
Нагрузка на пол также учитывается в правилах и нормах. Если котёл будет исполнен из чугуна, то вес изделия потребует сооружения специального фундамента. Способом исключения можно достигаем результатов о сооружении решёток и чугуна, но не как самого теплообменника.
Сталь
Современным решением становится создание теплообменника котла на производстве с использованием специально закалённой и обработанной стали. К сожалению, в домашних условиях создать подобный материал не получится. Своими руками можно обработать стандартную сталь. Но, этот материал, уже при температуре горения в 400 градусов по Цельсию начинает поддаваться коррозии.
Единственным вариантом становится создание теплообменника котла из стали, но постепенное совершение нагрузки температуры. Его стоит постепенно разогревать, чтобы сталь прослужила длительный отрезок времени без необходимости замены.
Котёл с теплообменником из стали будет идеально передавать тепло в окружающее пространство, а не уносить его в трубу. Это позволяет говорить об отличном показателе коэффициента полезного действия. С другой стороны, возникает проблема: конструкция не должна слишком быстро охлаждаться. Если показатели упадут ниже 65 градусов по шкале Цельсия, то в трубе начнёт скапливаться конденсат из кислоты. Он способен повредить трубу кота за считаные часы. Исправить это упущение можно двумя способами:
Если котёл не мощнее 12 кВт, то в нём следует соорудить особый вентиль, который будет контролировать работу обратного процесса и подачи.
В случае увеличения мощности, необходимо создать специальный элеваторный узел. В этом случае работа котла будет подразумевать перегрев воды постоянно.
Клапан, который используется с маломощными котлами длительного горения, называется перепускным. Его можно создать своими руками с управления от электричества (понадобится монтаж специального датчика, показывающего температуру) или от собственного источника питания. Принцип работы клапана прост. В резервуаре имеется горячая вода. Когда температура в обратке котла падает ниже 70 градусов по Цельсию, то он открывается и пускает в систему горячую воду. Она не влияет на процесс горения, но позволяет котлу оставаться целым, поддерживая температуру в обратной системе на должном уровне.
Котёл с элеваторным узлом имеет особую специфику работы, а именно обратную к технологии использования вышеописанного клапана. В процессе горения топлива, вода здесь нагревается до 120 градусов по шкале Цельсия. Благодаря давлению она не закипает. Должна повышаться температура горения, а во время обратного оттока воды она смешивается с горячей, тем самым повышая её показатели и снижая риск образования вредных отложений на трубах. Своими руками создать нечто подобное сложно.
Обязательным условием в обоих случаях, является монтаж системы котла с циркулирующей водой. Особенности строения подобного изделия с длительным горением позволяют соорудить его своими руками для домашних потребностей. В этом случае можно использовать насос воды, который будет питаться не от электричества, но от другого источника.
Выбор материала зависит от личных взглядов на конструкцию строителя. В некоторых случаях под рукой имеется только один металл, а потому остаётся работать с имеющимся материалом.
Создание дымохода в твердотопливном котле
Процесс горения подразумевает наличие вредных выделений во время сжигания топлива. Чтобы уменьшить их, необходимо соорудить в твердотопливном агрегате дымоход, через трубу которого вещества будут улетучиваться в окружающий мир. Длительное горение подразумевает больше выделений газа, пепла и сажи. Своими руками этот элемент построить несложно, если знать его особенности. Именно потому предлагается рассмотреть чертежи в видеоматериалы создания дымохода для котла своими руками.
Помимо самой трубы отвода дыма, понадобится отражатель, если котёл используется для отопления небольшого помещения. Благодаря этим элементам конструкции, при длительном горении, твердотопливный котёл будет выдавать больше тепла в дом.
Дымоход создаётся с целью обезопасить человека от воздействия выделяемых компонентов во время горения. Своими руками создать эту конструкцию не составит особого труда, но необходимо позаботиться о правилах безопасности во время проведения работ. Твердотопливный котёл длительного горения можно обезопасить с помощью выкладывания кирпича. Своими руками сделать кладку не составит сложностей, ведь она только несколькими параметрами отличается от кладки стандартной стены. На эту тему немало видео представлено в сети, и освоить его можно всего за несколько просмотров, а порой и быстрее.
Чертёж этого сооружения может иметь различные конструкционные особенности. Главным из них является не внешняя вычурность, а действительно безопасность. Для Создания дымохода своими руками понадобится труба, диаметр отверстия которой не менее 1200 миллиметров. Прямой участок трубы с горизонтальной поверхностью, должен иметь не менее 10 сантиметров. Диаметр же должен быть больше чем выход от топки котла. Своими руками длительного горения изделие необходимо создавать с дымоходом, имеющим как минимум два изгиба. Их градус наклона должен быть не менее 45 градусов.
Твердотопливный котёл с длительным горением своими руками, видео которого приведено ниже, подразумевает ещё несколько особенностей строения дымохода, а именно:
лучшим вариантом станет создание разборной конструкции. Своими руками твердотопливную систему длительного горения нужно обязательно очищать, так как скопившийся сор, сажа и другие остатки могут ухудшить работу;
соединение элементов твердотопливного котла длительного горения должны собираться в обратном направлении движении газов;
если имеются элементы в твердотопливном изделии с длительным процессом горения, которые легко воспламеняются, их необходимо отдалить от теплообменника и самого источника огня.
Фундамент под чугунную конструкцию
Хотя и приведены доводы не в сторону чугуна, для большинства мастеров, особенно в домашних условиях, этот металл остаётся единственным вариантом. Своими руками установка такого котла, как описывалось выше, потребует от мастера создания фундамента. Соорудить его не составит особого труда, если ранее подобные работы проводились.
Фундамент имеет ещё одной свойство – он защищает напольное покрытие и саму конструкцию пола от влияния повышенной температуры. Отличным материалом станет жидкий кирпич или так называемый бут. Эти элементы не воспринимают температуру, а потому не скапливают тепло. Своими руками для создания дополнительного фундамента понадобится всего лишь монолитная плита из этих материалов.
Заменой этой конструкции становится ножки, которые привариваются к днищу котла. Дабы спрятать их от постороннего взора, рекомендуется их заложить кирпичом.
Таким нехитрым способом можно создать котёл своими руками. Единственным требованием к строителям является изучение чертежа и материалов. Внимательное изучение видео позволит получить ответы на важные вопросы, понять суть работы и её специфику, получить итоговый вариант идеального изделия для обогрева помещения на постоянной основе или же во время посещения дачи. Если правильно сделать котёл, то он будет много времени согревать не только тело. Но и душу. Ведь каждый мастер должен гордиться своим творением, каким бы оно ни было.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!
Котлы длительного горения своими руками
В негазифицированных населенных пунктах достаточно распространенной является проблема отопления домов в холодное время года. Традиционные обогревательные печки, которые топятся дровами и углем, доставляют хозяевам много проблем. Это и нерациональный расход топлива, и затрата времени на очистку от золы и сажи, и перепад температуры воздуха. Отличным решением данной проблемы является установка твердотопливных котлов длительного горения, являющимися более современным способом обогрева помещений.
Котел длительного горения — это сравнительно новая разновидность твердотопливного прибора для отопления. Этот популярный агрегат достаточно мощный, он может обогреть не только жилое, но коммерческое и производственное помещение.
Он более экономичен, чем классический твердотопливный котел. Кроме того, работать он может беспрерывно на протяжении всего отопительного сезона, если вовремя загружать в него топливо (раз в 3−7 суток). Для отопления можно применять такие виды топлива, как брикеты, дрова и уголь. Котлы длительного горения производятся как за рубежом, так и отечественные. Есть подобные агрегаты и для промышленного использования, но они очень громоздкие, для их установки необходимо отдельное помещение.
Классификация котлов длительного горения
На современном рынке существует много производителей, выпускающих разные виды котлов длительного горения. Их разделяют по таким критериям, как метод сжигания и вид твердого топлива.
Котлы длительно горения классифицируют по разновидности подходящего им топлива:
Есть устройства, которые работают на дровах. Некоторые из них отапливаются пеллетами (гранулы из отходов деревообрабатывающих производств).
Изготавливаются также универсальные твердотопливные котлы, для которых можно применять различные виды топлива — уголь, брикет, дрова и их сочетание.
Большая часть устройств в качестве метода сжигания используют простое сгорание. В процессе совершенствования были изготовлены газогенераторные котлы с повышенным КПД. Для их топки применяется древесный газ и дрова. Такие устройства удобны, в них не образуется сажа и остается совсем немного золы.
Статья, посвящённая дровяным котлам длительного горения, расположена здесь: https://teplo.guru/kotly/tverdotoplivnye/drovyanye-kotly-dlya-otopleniya-doma.html
Кроме вышеописанных способов, котлы разделяют по зависимости от носителя электроэнергии. Они бывают зависимыми и независимыми.
Принцип работы
Котлы такого типа работают по принципу верхнего горения, смысл которого заключается в том, что очаг горит сверху вниз. Впервые котел с такой системой был изготовлен в 2000 году литовской компанией «Stropuva», сейчас ее применяют многие производители.
В большую камеру сгорания загружается топливо (дрова, брикет, уголь или пеллеты). Ее объем — 500 куб. дм., благодаря чему устройство может работать несколько суток беспрерывно. Воздух нагнетается по воздуховоду с помощью вентилятора, который легко регулируется. Тепло, которое выделяется при сгорании, передается в теплообменник.
Данный принцип работы обеспечивает достаточно длительное горение и большое количество тепловых калорий.
О плюсах и минусах пеллетных котлов рассказывает данный материал: https://teplo.guru/kotly/tverdotoplivnye/kotel-na-pelletah-otzyvy.html
Основные достоинства
Котлы длительного горения обладают множеством преимуществ, благодаря которым они пользуются большим спросом среди населения.
большой объем топки, в которую закладывается твердое топливо;
возможность использования разных видов топлива — пеллеты, опилки, дрова, торф, брикеты;
длительный период горения без добавления топливного продукта;
высокая теплоотдача при экономичном расходе топлива;
простота в эксплуатации;
экологичность — выброс углекислого газа минимален.
Модели твердотопливных котлов постоянно совершенствуются. Современные устройства в большинстве оснащены электронными системами автоматики и вентиляторами для нагнетания воздуха. Они способны поддерживать установленную температуру воздуха в достаточно больших помещениях при небольшом потреблении топлива.
Самодельные котлы
Данный агрегат для отопления пользуется высокой популярностью, но стоит он совсем не дешево. Средняя его цена — около 1000 у.е., что не по карману многим желающим его приобрести. Основная причина столь высокой стоимости котла длительного горения — это его мощность, от которой зависит поддержание уровня температуры воздуха и возможная площадь отапливаемого помещения. Современные отечественные фирмы-производители работают над созданием устройства с меньшей мощностью, цена которого будет более доступной.
Многие умельцы собирают подобные устройства собственноручно. Хорошим мастерам удается изготовить производительные и надежные агрегаты. Данный технический прибор непрост в сборке, к тому же любая неточность может привести к взрыву, поэтому такую работу следует доверять людям, имеющий опыт в этом деле.
Расчёт мощности котла детально изложен в данной статье: https://teplo.guru/kotly/raschet-moschnosti-kotla.html
Шахтный котел
Существует несколько разновидностей котлов длительного горения, которые можно изготовить самостоятельно. Одним из таких является шахтный самодельный котел.
Котел такого вида работает на угле, торфе, дровах, опилках. Загрузочный объем камеры составляет 40 — 50 килограмм дров. При полной мощности и загрузке котел работает 4 — 5 часов, а при минимальной мощности и на полной загрузке сутки. Коэффициент полезного действия составляет 75%. Мощность минимальная 15−20 кВт. Котел работает в автоматическом режиме, так как оснащен автоматической регулировкой мощности.
Делаем пиролизный котел длительного горения
Котлы такой конструкции работают на газе из дров. Газ, выделяемый при высокой температуре из дров, горит желтым или бесцветным огнем. Для котлов длительного горения используют очень сухие дрова. Если дрова недостаточно высушенные, то котел может и не запуститься. Продолжительность работы при одной загрузке составляет около 12 часов. Такой котел может работать на пеллетах. Это вид топлива из спрессованных древесных отходов. Если котел будет работать на пеллетах, то можно сделать автоматическую подачу их в топку. Для этого применяются специальные шнеки, которые через определенный интервал времени будут поставлять пеллеты.
Котел необходимо будет выставить на ровную поверхность или сделать фундамент.
Для изготовления самодельного котла длительного горения необходимо иметь инструменты:
сварочный аппарат;
болгарка.
Материалы:
металл листовой с толщиной 4 мм;
труба металлическая, диаметр 300 мм, толщина металла не менее 3 мм;
трубы металлические, диаметром 60 мм, и 100 мм.
Приступаем к изготовлению котла:
Вырезаем трубу, длиной 80 или 100 сантиметров. Из листового металла вырезаем дно и привариваем. Можно также приварить и ножки из швеллера.
Далее выполняем распределитель воздуха. Вырезаем из листового металла круг, меньший на 20 мм внутреннего диаметра основной трубы. Просверливаем посередине круга отверстие 20 мм. Затем внизу распределителя горения привариваем крыльчатку с металлическими лопастями. Ширина их не более 50 мм. Далее к верхней части регулятора приваривают трубу 60 мм. Высота ее не должна быть менее высоты котла. Трубу сверху оборудуем заслонкой для регулирования подачи кислорода.
Внизу котла вырезаем дверцу для удаления золы. К дверце привариваем петли и задвижку.
В верхней части котла привариваем трубу для дымохода, диаметром 100 мм. На расстоянии 40 см она должна быть почти в горизонтальном положении, а далее переходить в теплообменник.
Выполняем крышку, в которой делаем отверстие для трубы распределителя. Она должна плотно прилегать к камере сгорания.
В котле данной конструкции кислород должен поступать ограничено. Топливо в котел загружают очень плотно, чтобы не оставалось промежутков. В качестве топлива можно использовать дрова, уголь, торф. Загрузку топлива проводят следующим образом:
снимаем крышку, затем убираем регулятор для подачи воздуха;
потом топливом загружаем котел до дымовой трубы и сбрызгиваем верх топлива смесью для розжига;
затем обратно закрываем крышку и ставим регулятор;
открываем воздушную заслонку и внутрь бросаем лучинку;
когда топливо начнет тлеть, заслонку прикрываем.
Следует помнить, что при самостоятельном изготовлении котла длительного горения следует быть очень осторожными и внимательными, чтобы не допустить ошибок.
Видео
Видео иллюстрация процесса постройки такого котла: