Сделать котел на твердом топливе своими руками

Как работает агрегат

Секрет здесь в следующем: в отличии от традиционных котлов, схема котла длительного горения включает в себя не одну, а две камеры сгорания. Первая из них предназначена для сжигания топлива, вторая – для поступивших из первой камеры газов. Качество процесса во многом зависит от своевременной подачи воздуха, для чего в конструкции имеется вентилятор.

На сегодняшний день агрегаты, работающие по этому принципу, являются наиболее недорогим и практичным вариантом обогрева домов в местностях, лишенных газификации. Сутью работы приборов данного типа выступает горение верхнего топлива. Обычно месторасположением топки является нижняя часть: как следствие, холодный воздух после нагревания имеет возможность подниматься вверх.

Для сгорания внутри конструкции имеется специальное закрытое пространство. Камеры соединены между собой телескопической трубой, по которой выделившийся газ из первого отделения поступает во второе. Процесс его дожига сопровождается смешиванием с холодным воздухом, нагнетаемым вентилятором. Эта процедура проистекает без пауз, до полного перегорания топлива. Она отличается достаточно высоким температурным режимом – до 1200 градусов.

котел твердотопливный длительного горения своими руками чертежи

Причина медленного прогорания заключается в нагнетании воздуха, в результате чего прогорает только верхняя часть топливной закладки. Увеличение подачи воздуха происходит только после полного перегорания верхнего слоя. В продаже имеется целый ряд нагревательных приборов, сутью работы которых является один и тот же чертеж котла длительного горения на дровах.

Разная степень их экономичности и эффективности объясняется различием размеров, материалов изготовления и наличием дополнительных функций. Для работы универсальных ТТ котлов можно использовать любое топливо, что значительно упрощает их обслуживание. Наиболее экономичными моделями считаются дровяные ТТ котлы.

О стоимости готовых моделей для отопления твердым топливом

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

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.

От обычных котлов аналоги с поддержкой длительного горения отличаются наличием сразу двух рабочих камер. В первой из них сжигается непосредственно заложенное топливо, а во второй – выделившиеся газы. Важную роль играет своевременная подача кислорода. В качестве устройства для нагнетания воздуха может использоваться обычный вентилятор с незамысловатой автоматикой.

Основные элементы котлов отопления продолжительного горения

Основные элементы котлов отопления продолжительного горения

  • минимальное количество закладок топлива;
  • высокую эффективность работы;
  • использование различных видов твердого топлива;
  • небольшое количество сажи в трубах при эксплуатации;
  • надежность конструкции.
Принцип действия современной модели

Принцип действия современной модели

Примечание! Из недостатков необходимо упомянуть сложность самостоятельного изготовления. Хотя при использовании готовых чертежей твердотопливных котлов длительного горения своими руками сделать агрегат все же реально.

Если изготовить котел длительного горения не получается или просто нет желания, то можно приобрести готовую конструкцию. Необходимо признать, что модели для обогрева больших помещений обойдутся недешево. В таблице можно ознакомиться расценками на котлы Stropuva.

Можно оценить стильный дизайн котла Stropuva

Можно оценить стильный дизайн котла Stropuva

Таблица 1. Расценки на котлы Stropuva

Модель Мощность в киловаттах Стоимость в рублях
S-8U 8 70 000
S-15U 15 116 000
S-20U 20 123 000
S-40U 40 142 000
Котлы длительного горения на дровах для домаКотлы длительного горения на дровах для дома. Из данной публикации вы узнаете все о дровяных котлах, их разновидностях и нюансах использования.

Хотя цена на конструкции достаточно высоки, при длительной эксплуатации они себя оправдывают. Представленные модели имеют достаточно стильный дизайн, поэтому проблем с внедрением в общий дизайн помещения не возникает.

Основные преимущества продукции Stropuva

Основные преимущества продукции Stropuva

Камера для закладки топлива любого котла длительного горения отличается внушительными размерами. Это параметр напрямую влияет на время перегорания топливной закладки. В настоящее время встречаются две успешно конкурирующие между собой технологии, реализуемые в ТТ котлах: речь идет о приборах Булерьян и Стропува.

Дороговизна и сложность изготовления чертежа котла длительного горения своими руками ставит определенные препятствия на пути распространения последнего из них на территории нашей страны. В отличии от него, метод Булерьян широко используем народными умельцами для самостоятельной организации отопления загородных домов.

Чертеж котла длительного горения на твердом топливе Булерьян состоит из следующих узлов:

  1. Металлического корпуса, закрывающего внутренние камеры.
  2. Нижней камеры для сжигания топлива.
  3. Верхней камеры для сжигания газа.
  4. Дверцы для закладки дров. Она расположена в верхней части конструкции из-за больших размеров нижнего отсека для закладки ресурса.
  5. Дымового патрубка. Он находится в верхней части котла и подключен к дымоходу.
  6. Зольная камера. Расположена внизу котла и предназначена для его чистки.

Также имеется еще одна любопытная деталь. Как известно, в обычных печах функция поддувала выполняется зольником: именно через него поступает необходимый для горения воздух. В случае с Булерьян зольный отсек делается полностью герметичным: каналом подачи воздуха здесь является верхняя воздушная камера.

Данная установка представляет собой классическую печку на дровах или другом подобном горючем, соединённую с полостями для жидкого теплоносителя. Топливо в этом оборудовании поджигается, во время его горения разогревается жидкость (обычно это вода) и, курсируя по трубам, она отдаёт тепло дому.

Во всех твёрдотопливных котлах есть основные элементы:

  • топка с дверцей — камера для прогорания топлива;
  • зольник с дверцей — отдел под топкой, куда ссыпается зола;
  • решётка, разделяющая камеры, или колосник;
  • водяная рубашка — теплообменник, в котором курсирует вода для обогрева дома;
  • дымоход — труба для отвода дыма.

Топливо разогревает жидкость, которая курсирует по трубам и отдёт тепло дому

Описываемые агрегаты для подогрева теплоносителя отличаются лишь внутренним устройством.

В зависимости от схемы сжигания горючего есть два типа установок:

  • котлы с верхним розжигом (длительного горения);
  • котлы с нижним розжигом.

Последние представляют собой традиционный тип, когда природное сырьё поджигается снизу. К первому варианту относятся агрегаты с замедленным прогоранием топлива. На поджигаемое сверху горючее также сверху дозировано подаётся воздух. Так твёрдое топливо очень медленно сгорает внутри своей камеры сверху вниз, а его загрузка производится крайне редко.

Среди котлов с верхним розжигом особо выделяются пиролизные. Они используют явление, называемое пиролизом. Это разложение (тление) дров (или другого подобного топлива) с выделением газа. В таких установках при недостатке кислорода горючее фактически не горит, а разлагается в одной камере, при этом во второй, соседней камере, догорает пиролизный газ. Здесь твёрдое топливо обычно продавливается поршнем, совмещённым с трубой для подачи воздуха в первичную камеру (отсек для дров).

В пиролизных котлах дрова медленно тлеют, при этом в соседней камере догорает газ

В результате происходит крайне медленное сжигание горючего. При этом котёл отдаёт много тепла. Такое отопление в доме с теплоносителем в виде воды является очень эффективным.

В то же время по виду сжигаемого топлива котлы разделяют на:

  • дровяные;
  • угольные;
  • пеллетные.

Вверху дровяного котла находится топка, а внизу — зольник

С первыми двумя понятно. А что касается пеллетного агрегата, то в нём сжигаются специальные спрессованные брекеты из опилок. Их и называют пеллетами.

В любых описанных котлах конструкция теплообменника может иметь одну из следующих компоновок:

  • простая гнутая труба или система гнутых труб;
  • гнутые трубы, дополненные листовыми регистрами по типу автомобильного радиатора.

Второй вариант обычно приобретают в готовом виде в магазине теплового оборудования.

Теплообменник состоит из гнутых труб, дополненых листовыми регистрами

Твердое топливо горит не очень быстро, и в видимом его пламени сгорают далеко не все компоненты, несущие тепловую энергию. Для полного догорания дымовых газов необходима высокая, но вполне определенная температура, иначе возникнут условия для протекания эндотермических реакций (напр. окисления азота), продукты которых унесут энергию топлива в трубу.

Сделать котел на твердом топливе своими руками

Твердое топливо сжигают чаще всего тремя способами: пламенным, пиролизным и тлением поверхностного слоя.

Из сказанного выше ясно, что пламенное горение не оптимально для твердотопливного котла. Конструкция топки, обеспечивающей полное сгорание отходящих газов до их контакта с теплообменным регистром, получается слишком сложной, массивной, требующей регулярного ухода, наконец, просто ненадежной и опасной. Некоторым исключением можно считать только дровяно-угольные котлы для небольшого подогрева в межсезонье, см. далее.

Главные, и весьма существенные, недостатки пиролизных котлов – высокая стоимость, зависимость от электропитания и небольшие пределы регулировки мощности. Из-за этого в межсезонье котел приходится использовать в прерывистом режиме, для чего снабжать сложной обвязкой и дополнять теплоаккумулятором. В итоге стоимость только оборудования котельной для дома в 100-120 кв. м. жилых обходится где-то в $10 000, а ее площадь получается в 12-16 кв. м. Которые нужно построить; возможно – на ипотеку.

В целом всеядный пиролизный котел оправдывает себя в особняке от 250 кв. м жилых с собственной аварийной дизельной мини-электростанцией. Поэтому далее мы сосредоточимся на котлах медленного горения, они лучше всего подходят для домовладений бюджетного и среднего уровня. Отдельно остановимся на банных котлах, т.к. они не совсем отопительные.

Почему котел не печь?

Печь – устройство циклического действия. В ее топку загружают сразу столько топлива, чтобы его энергии хватило до следующей протопки. Избыток энергии сгорания загрузки топлива частично используется для поддержания оптимальной для дожигания температуры в газовом тракте печи (ее конвективной системе), а частично поглощается телом печи.

Тело печи представляет собой, таким образом, тепловой аккумулятор: основной обогрев помещения происходит за счет ее остывания после протопки. Поэтому отбирать циркулирующее в печи тепло нельзя, от этого тем или иным образом нарушится ее внутренний тепловой баланс, и КПД резко упадет. Можно, и то не во всяком месте конвекционной системы, взять до 5% на подпитку накопительного бака ГВС.

Водяной котел, все равно на каком топливе – устройство непрерывного действия. Теплоноситель в системе все время циркулирует, иначе она греть не будет, а котел должен в каждый конкретный момент дать тепла ровно столько, сколько ушло наружу из-за теплопотерь. Т.е., топливо в котел нужно либо периодически подгружать, либо обеспечить оперативную регулировку тепловой мощности в достаточно широких пределах.

Сделать котел на твердом топливе своими руками

Второй момент – дымовые газы. К теплообменнику они должны подойти, во-первых, возможно более горячими, чтобы обеспечить высокий КПД. Во-вторых, они должны быть прогоревшими полностью, иначе энергия топлива осядет на регистре сажей, которую нужно будет еще и чистить.

Наконец, если печь греет вокруг себя, то котел как источник тепла и его потребители разнесены. Для котла необходимо отдельное помещение (котельная или топочная): вследствие высокой концентрации тепла в котле его пожарная опасность намного выше, чем и печи.

Отсюда следуют, во-первых, требования к топке котла:

  • Она должна обеспечивать быстрое и полное сгорание топлива без сложной конвекционной системы. Этого можно добиться только в топке из материалов с как можно меньшей теплопроводностью, т.к. для быстрого догорания газов требуется высокая концентрация тепла.
  • Сама топка и связанные с ней по теплу части конструкции должны иметь возможно меньшую теплоемкость: все тепло, ушедшее на их нагрев, останется в котельной.

Эти требования изначально противоречивы: материалы, плохо проводящие тепло, как правило хорошо его накапливают. Поэтому обычная печная топка для котла не пойдет, нужна какая-то специальная.

Сильные и слабы стороны

Крупные габариты и сложность выполнения своими руками чертежа твердотопливного котла длительного горения делает благоприятным использование подобных приборов только в крупных коттеджах. Что касается небольших дач, то для них рекомендуется выбирать более экономичные варианты.

Основными достоинствами ТТ котлов длительного горения являются:

  • Высокий КПД (около 95%)
  • Автономность отопления.
  • Экономичность.
  • Надежность и долговечность.
  • Высокая эффективность.
  • Доступность топлива.
  • Экологичность.
  • Широкий выбор топлива (уголь, дрова, опилки, паллеты).

Имеются также недостатки:

  • Большие габариты.
  • Необходимость оборудования отдельной котельной.
  • Сложное устройство котла длительного горения на дровах.
  • Нужда в постоянно обслуживании.

Преимущества самодельных агрегатов:

  1. Дешевизна.
  2. Универсализм в плане используемого топлива.
  3. Возможность последующих доработок с целью увеличения эффективности и добавления мощности.

Сложнее всего – сделать конструкцию цилиндрической: для этого необходимо использовать вальцовочный станок. Если его нет, существует вариант со старыми пропановыми баллонами. Также сгодится любая труба подходящего сечения: толщина металлических стенок должна быть не менее 5 мм. В деревнях привыкли довольствоваться небольшими кирпичными печами, демонстрирующими хорошую эффективность при обогреве одноэтажных домов и дач.

Теплообменный регистр

Сделать котел на твердом топливе своими руками

Теплообменник – важнейший узел отопительного котла, он в основном и определяет его КПД. По конструкции теплообменника и называют весь котел. В бытовых отопительных котлах применяют теплообменники – водяные рубашки и трубчатые, горизонтальные или вертикальные.

Котел с водяной рубашкой – это та самая «печка в бочке», теплообменный регистр в виде бака окружает в нем топку. Котел с рубашкой может быть и довольно экономичным при одном условии: если горение в топке беспламенное. Пламенная твердотопливная топка непременно требует дожигания отходящих газов, а в контакте с рубашкой их температура сразу падает ниже необходимого для этого значения. В результате – КПД до 15% и усиленное осаждение сажи, а то и кислотного конденсата.

Горизонтальные регистры, вообще говоря, всегда наклонные: их горячий конец (подача) должен быть приподнят над холодным (обраткой), иначе теплоноситель пойдет вспять, а отказ принудительной циркуляции немедленно приведет к тяжелой аварии. В вертикальных регистрах трубы расположены вертикально или в небольшим наклоном в сторону. И там, и там трубы, чтобы газы лучше в них «запутывались», располагают рядами в шахматном порядке.

Предлагаем ознакомиться  Как своими руками утеплить лоджию пеноплексом технология и советы

Относительно направлений движения горячих газов и теплоносителя трубные регистры делятся на:

  1. Проточные – газы проходят в общем перпендикулярно току теплоносителя. Чаще всего такая схема применяется в горизонтальных промышленных котлах большой мощности ради меньшей их высоты, что удешевляет установку. В бытовых ситуация получается обратная: чтобы регистр как следует уловил тепло, его приходится делать вытянутым вверх выше потолка.
  2. Противоточные – газы и теплоноситель движутся вдоль одной линии навстречу друг другу. Такая схема дает наиболее эффективную теплопередачу и наивысший КПД.
  3. Поточные – газы и теплоноситель движутся параллельно в одном направлении. Применяется редко в котлах специального назначения, т.к. КПД при этом плохой, а износ оборудования большой.

Далее, теплообменники выполняются огнетрубными и водотрубными. В огнетрубных дымогарные трубы с дымовыми газами проходят сквозь бак с водой. Огнетрубные регистры работают стабильно, а вертикальные дают неплохой КПД даже в поточной схеме, т.к. в баке устанавливается внутренняя циркуляция воды.

Однако, если рассчитать оптимальный для передачи тепла от газа к воде температурный градиент исходя из соотношения их плотности и теплоемкости, то он оказывается примерно 250 градусов. А чтобы протолкнуть этот поток тепла сквозь стенку стальной трубы в 4 мм (меньше нельзя, очень быстро прогорит) без заметных потерь на теплопроводность металла, нужно еще около 200 градусов.

Из-за этого срок службы дымогарных труб ограничен, особенно в больших котлах. Кроме того, КПД огнетрубного котла невелик, он определяется отношением температур поступающих в регистр горячих газов и выходящих в дымоход. Давать остывать газам ниже 450-500 градусов в огнетрубном котле нельзя, а температура в обычной топке не превышает 1100-1200 градусов. По формуле Карно выходит, что КПД выше 63% не получить, да еще КПД топки не больше 80%, так что всего получается 50%, что совсем плохо.

В малых бытовых котлах эти особенности сказываются слабее, т.к. при уменьшении размеров котла отношение поверхности регистра к объему дымовых газов в нем увеличивается, это т.наз. закон квадрата-куба. В современных пирозизных котлах температура в камере сгорания доходит до 1600 градусов, КПД их топки под 100%, а регистры фирменных котлов в гарантией на 5 и более лет делают только тонкостенными из жаропрочной спецстали. В них газам можно дать остыть до 180-250 градусов, и общий КПД доходит до 85-86%

Сделать котел на твердом топливе своими руками

В водотрубных регистрах теплоноситель течет по трубам, помещенным в жаровую камеру, куда поступают горячие газы. Теперь градиенты температур и закон квадрата-куба действуют наоборот: при 1000 градусах в камере внешняя поверхность труб будет нагрета всего до 400 градусов, а внутренняя – до температуры теплоносителя. В итоге – трубы из обычной стали служат долго и КПД котла около 80%

Но горизонтальные проточные водотрубные котлы склонны к т. наз. «бухтению». Вода в нижних трубах оказывается гораздо горячее, чем в верхних. Она и проталкивается на подачу в первую очередь, давление падает, и воду «выплевывают» более холодные верхние трубы. «Бухтение» не только дает шуму, тепла и комфорта столько же, сколько сосед – пьяница и скандалист, но и чревато порывом в системе из-за гидроударов.

Вертикальные водотрубные котлы не бухтят, но, если проектируется водотрубный котел в дом, регистр нужно располагать на опуске дымохода, в том его участке, где горячие газы идут сверху вниз. У поточного, с одинаковым направлением движения газов и теплоносителя, водотрубного котла, КПД резко падает и на трубах возле подачи интенсивно осаждается сажа, а делать обратку выше подачи вообще недопустимо.

Отношение емкостей теплообменника и всей системы охлаждения берут не произвольно. Скорость передачи тепла от газов к воде не бесконечна, вода в регистре должна успеть принять в себя тепло, прежде чем уйдет в систему. С другой стороны, нагретая внешняя поверхность регистра отдает тепло воздуху, и оно зря пропадает в котельной.

Слишком маленький регистр склонен к вскипанию и требует точной быстрой регулировки мощности топки, что в твердотопливных котлах недостижимо. Регистр большого объема долго прогревается и при плохой наружной теплоизоляции котла или ее отсутствии теряет много тепла, причем воздух в котельной может прогреться выше допустимого по пожарной безопасности и ТУ на котел.

Величина емкости теплообменника твердотопливных котлов колеблется в пределах 5-25% от емкости системы. Это нужно учесть при выборе котла. Напр., для отопления по расчету получилось всего 30 секций радиаторов (батарей) по 15 л каждая. С водой в трубах и расширительным баком полная емкость системы окажется около 470 л. Емкость регистра котла должна быть в пределах 23,5-117,5 л.

Чугун как материал для регистра котла современным требованиям не удовлетворяет:

  • Малая теплопроводность чугуна ведет к низкому КПД котла, т.к. остужать отходящие газы ниже 450-500 градусов нельзя, сквозь чугун в воду не пройдет тепла сколько нужно.
  • Большая теплоемкость чугуна также его минус: котел должен быстро отдать тепло в систему, пока оно не улетучилось куда-то еще.
  • Чугунные теплообменники не вписываются в современные требования по массогабаритам.

Для примера возьмем секцию М-140 от старой советской чугунной батареи. Площадь ее поверхности – 0,254 кв. м. Для обогрева 80 кв. м. жилой площади нужна поверхность теплообмена в котле примерно 3 кв. м, т.е. 12 секций. Видали вы батарею на 12 секций? Представьте себе, каков должен быть котел, в котором она поместится.

Регистры современных заводских котлов делают из жаропрочной и жаростойкой спецстали, но для их изготовления нужны производственные условия. Остается обычная конструкционная сталь, но она при 400 и выше градусах очень быстро коррозирует, поэтому огнетрубные котлы из стали нужно выбирать для покупки или разрабатывать очень осторожно.

Кроме того, сталь хорошо проводит тепло. С одной стороны, это неплохо, можно рассчитывать простыми средствами получить хороший КПД. С другой, нельзя давать обратке охлаждаться ниже 65 градусов, иначе на регистр в котле выпадет из дымовых газов кислотный конденсат, который может проесть трубы в течение часа. Исключить возможность его осаждения можно 2 способами:

  • При мощности котла до 12 кВт достаточно перепускного клапана между подачей и обраткой котла.
  • При большей мощности и/или обогреваемой площади более 160 кв. м нужен еще элеваторный узел, а котел должен работать в режиме перегрева воды под давлением.

Перепускной клапан управляется либо электрически от термодатчика, либо энергонезависимо: от биметаллической пластины с тягой, от плавящегося в специальной емкости воска и пр. Как только температура в обратке упадет ниже 70-75 градусов, он подпускает в нее горячую воду из подачи.

Элеваторный узел, или просто элеватор (см. рис.) действует наоборот: вода в котле нагревается до 110-120 градусов под давлением до 6 ати, что исключает закипание. Для этого температуру горения топлива повышают, что увеличивает КПД и исключает выпадение конденсата. А перед подачей в систему горячую воду разбавляют обраткой.

Схема элеваторного узла системы отопления

Схема элеваторного узла системы отопления

Сделать котел на твердом топливе своими руками

В том и другом случае необходима принудительная циркуляция воды. Тем не менее, стальной котел на термосифонной циркуляции, не требующий электропитания для циркуляционного насоса, создать вполне возможно. Некоторые конструкции будут рассмотрены далее.

Рекомендации по размещению и установке

Сначала соберём классический агрегат на дровах с нижним розжигом.

При изготовлении такого агрегата следует действовать поэтапно:

  1. На ровной площадке горизонтально устанавливается нижняя часть — чугунное днище будущего теплогенератора. Остальные заготовки предварительно зачищают с помощью углошлифовальной машинки в местах будущей сварки.
  2. Затем вертикально располагают все стенки корпуса изделия. С помощью угольника соблюдают их взаимную перпендикулярность. Проваривают детали электродами в местах соединения. Получается пока короб без верха.

    Соединяя стенки корпуса, следует соблюдать перпендикулярность, для этого нужно воспользоваться угольником

  3. Чтобы сформировать камеру для поддувала или так называемый зольник, устанавливают в размер чугунную решётку внутрь короба. Высота её закрепления равна высоте формируемого отсека (около 10 см достаточно). Монтируемая деталь должна зафиксироваться с натягом. Её можно прихватить короткими сварочными швами.

    В зольник ссыпается пепел от сгорания топлива

  4. Далее приваривают верхний лист теплогенератора с отверстием для дымохода.
  5. Затем рабочую часть теплообменника монтируют к топке в месте наибольшего контакта с выделяемыми продуктами горения.
  6. Теперь соединяют верхнее отверстие агрегата с дымоходом, в котором присутствует узел заслонки.
  7. На следующем этапе трубчатые отводы водяной рубашки состыковывают с контуром отопления помещений. Здесь используют резьбовые соединения с уплотнением. На впуске при необходимости монтируют датчики температуры теплоносителя или краны для слива.

    Внутри гнутая труба

Монтаж котла производят в соответствии со строительными нормами. Здесь главное — соблюдение правил пожарной безопасности.

Место для теплогенератора выбирают в частном доме из следующих соображений:

  • котёл должен находиться в центре здания, в углу стен, соседствующих с другими помещениями;
  • агрегат располагают близко к домовому дымоходу;
  • место установки теплогенератора (пол и стены) покрывают металлом или другим материалом, защищающим от возгорания.

Эти рекомендации сходны с теми, которые учитывают при установке дровяных печей.

Приведённые инструкции доказывают, что сделать твёрдотопливный котёл своими руками не так уж и сложно. Главное, необходима некоторая сноровка в слесарных делах. Также нужно уметь обращаться со сварочным аппаратом. В то же время сооружённый по всем правилам твёрдотопливный котёл практически не требует ухода. Достаточно лишь раз в сезон очищать его от золы.

Сразу следует оговориться, что конструкции могут иметь как верхнюю камеру сжигания газов, так и нижнюю. В первом случае продукты сгорания попадают в рабочее отделение под воздействием природных сил, а во втором – при помощи дополнительного приспособления для нагнетания воздуха.

Чертежи конструкции для самостоятельного изготовления

Чертежи конструкции для самостоятельного изготовления

Сделать котел на твердом топливе своими руками

Так как котлы с наличием нижней камеры догорания сложны в изготовлении и требуют установки дополнительного оборудования при монтаже, рассматривать их не имеет особого смысла. Быстрее и экономнее сделать конструкцию с верхней камерой для сжигания газов.

Пример пошагового изготовления самодельного агрегата

Пример пошагового изготовления самодельного агрегата

Далее рассказывается, как самому сделать твердотопливный котел длительного горения, используя доступные материалы.

  • труба сечением 500 мм и длиной 1300 мм;
  • труба с диаметром 450 мм и длиной 1500 мм;
  • труба сечением 60 мм и протяженностью 1200 мм;
  • два кольца шириной 25 мм и диаметром 500 мм;
  • металлические уголки и куски швеллера;
  • лист металла;
  • асбестовое полотно;
  • петли и ручки.
Корпус конструкции можно изготовить из такой трубы

Корпус конструкции можно изготовить из такой трубы

В первую очередь трубы сечением 1500 и 1300 мм вкладываются друг в друга. Соединяются они с использованием кольца, изготовленного из уголка размером 25х25 мм. Из металлического листа вырезается окружность диаметром 450 мм и фиксируется к торцевой части трубы. Она выступает в качестве днища. В итоге должна получиться небольшая бочка.

С нижней стороны конструкции вырезается отверстие в форме прямоугольника 15х10 см для дверцы зольника. К проему крепится створка при помощи петлей, а также устанавливается задвижка.

Для конструкции можно использовать обычный газовый баллон

Для конструкции можно использовать обычный газовый баллон

Чуть выше проделывается прямоугольное отверстие для топливной камеры. Размеры могут быть определены самостоятельно. От правильно подобранных габаритов будет зависеть удобство загрузки дров или другого топлива. По той же технологии устанавливается дверка с задвижкой.

В верхней части самодельной конструкции делается выпускной патрубок, с помощью которого отработанные газы будут поступать в дымоходную трубу. По бокам посредством сварки фиксируются патрубки, необходимые для подсоединения к отопительной системе строения. В них обязательно нарезается резьба.

Расположение патрубка для дымоходной трубы

Расположение патрубка для дымоходной трубы

Из куска жести вырезается окружность с поперечным сечением на 20-30 мм меньше, чем диаметр внутренней части котла. В центральной части проделывается круглое отверстие для воздухораспределительной трубы. Его диаметр должен составить 6 см. Непосредственно в отверстие вставляется труба и приваривается к основе.

Распределитель воздуха со стабилизатором

Распределитель воздуха со стабилизатором

К нижней части металлического блина крепятся куски уголка. С другой стороны путем сварки фиксируется петля, которая необходима для перемещения конструкции вверх и вниз. Для настройки подачи воздуха непосредственно в камеру сгорания устраивается заслонка.

Распределение воздуха при помощи приваренных уголков

Распределение воздуха при помощи приваренных уголков

Круг диаметром 500 мм, вырезанный из подходящего по размерам куска металла, вставляется в конструкцию. Верхний конец трубы заводится в отверстие, после чего верхняя крышка котла приваривается наглухо. К петле фиксируется трос, позволяющий опускать и поднимать распределитель.

Вид собранной конструкции

Вид собранной конструкции

Обратите внимание! Была представлена самая простая из всех схем твердотопливных котлов длительного горения. Своими руками собрать надежную конструкцию по ней не так сложно, особенно если есть опыт работы со сваркой и другими инструментами.

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

  • Чтобы в процессе эксплуатации прибора можно было использовать любое топливо, топочную камеру лучше сделать из жаропрочной легированной стали. Несколько удешевить бюджет работ помогает применение бесшовной стальной трубы марки 20.
  • Перед тем, как заносить самодельный агрегат в приготовленную для него котельную, рекомендуется протестировать его на улице, оснастив временным дымоходом. Это даст возможность проверить надежность обогревателя и убедиться в правильности сборки корпуса.
  • Основная камера, изготовленная из газового баллона, в состоянии обеспечить продолжительность на протяжении 10-12 часов, т.к. дров в нее входит немного. Изначально небольшое внутреннее пространство пропанового баллона уменьшается после удаления крышки и зольника. Для увеличения показателей котла его можно изготовить из двух баллонов. Это позволит получить достаточно большую топочную камеру для обогрева обширных помещений и увеличить время между закладками дров.
  • Дверца зольника должна герметично закрываться, что не даст внешнему воздуху просачиваться внутрь камеры. Это достигается укладкой по периметру дверцы асбестового шнура. Если в котле имеется дополнительная дверца для дозагрузки топлива без съема крышки, она также герметизируется подобным образом.

Циркуляция и котел

Термосифонная (гравитационная) циркуляция воды не позволяет обогреть помещение площадью более 50-60 кв. м. Дело не только в том, что воде трудно протискиваться по развитой системе труб и радиаторов: если при полном расширительном баке открыть сливной кран, вода хлынет сильной струей. Дело в том, что энергия на проталкивание воды по трубам при этом берется от топлива, а КПД преобразования тепла в движение в термосифонной системе мизерный. Поэтому и КПД котла в целом падает.

Предлагаем ознакомиться  Печь с водяным контуром для отопления дома: делаем отопление дома печью с водяным контуром

Сделать котел на твердом топливе своими руками

Но для циркуляционного насоса нужно электричество (50-200 Вт), которое может пропасть. UPS (источник бесперебойного питания) на 12-24 часа автономной работы очень дорог, поэтому правильно спроектированный котел рассчитывают на принудительную циркуляцию, а при пропадании электроснабжения он должен без постороннего вмешательства переходить в термосифонный режим, когда отопление еле теплится, но все-таки греет.

Правила безопасности

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

  • Следить, чтобы температура внутри контура не превышала граничных показателей.
  • Питающий трубопровод запрещается оснащать запорным вентилем.
  • В непосредственной близости от котла не должны храниться легковоспламеняющиеся материалы.
  • Вентиляция в помещении должна быть полностью исправной.
  • Прибор можно устанавливать только в отдельной комнате (котельной). Этот момент продумывается во время реализации подготовительных мероприятий.

Оборудование котельной является самым лучшим вариантом, так как ТТ котлы работают несколько иначе, чем обычные печи на дровах. Кроме того, внешне прибор не представляет эстетического интереса, и скорее всего будет нарушать общий интерьер. Так как использование твердого топлива сопровождается появлением грязи, лучше всего установить котел в нежилой комнате.

Как ставят котел?

Из требования минимальной собственной теплоемкости котла непосредственно вытекает его небольшой сравнительно с печью вес и весовая нагрузка от него на единицу площади пола. Как правило, она не превышает минимально допустимых по СНиП для настила пола 250 кг/кв. м. Поэтому установка котла допустима без фундамента и даже разбора настила, в т.ч. и на верхних этажах.

Ставят котел на ровную устойчивую поверхность. Если пол играет, его придется в месте установки котла все-таки разобрать до бетонной стяжки с выносом в стороны не менее 150 мм. Основу под котел застилают асбестом или базальтовым картоном толщиной 4-6 мм, а на него кладут лист кровельного железа толщиной 1,5-2 мм. Далее, если настил разбирался, низ котла обмуровывают цементно-песчаным раствором до уровня пола.

Вокруг выступающего над полом котла делают теплоизоляцию, такую же, как под низом: асбест или базальтовый картон, а на нем – железо. Вынос изоляции в стороны от котла от 150 мм, а перед дверцей топки не менее 300 мм. Если котел допускает догрузку топлива до прогорания предыдущей порции, то вынос перед топкой нужен от 600 мм. Под котел, который ставят прямо на пол, подкладывают только теплоизоляцию, накрытую стальным листом. Вынос – как в предыдущем случае.

Для котла на твердом топливе обязательно нужна отдельная котельная. Требования к ней приведены выше. Кроме того, почти все твердотопливные котлы не допускают регулировки мощности в широких пределах, поэтому для них нужна полноценная обвязка – комплект дополнительного оборудования, обеспечивающий эффективную и безаварийную работу. Мы о ней поговорим далее, но вообще обвязка котла – отдельная большая тема. Здесь упомянем только о непреложных правилах:

  1. Монтаж обвязки ведется в противоток воде, от обратки к подаче.
  2. По окончании монтажа его правильность и качество соединений проверяют зрительно по схеме.
  3. К монтажу системы отопления в доме приступают только после обвязки котла.
  4. До загрузки топлива и, если требуется, подачи электропитания, всю систему заполняют холодной водой и в течение суток контролируют все стыки на протечку. В данном случае вода именно вода, а не какой-то другой теплоноситель.
  5. Если протечек нет, или по их устранении, котел запускают на воде, непрерывно контролируя температуру и давление в системе.
  6. По достижении номинальной температуры контролируют давление в течение 15 мин, оно не должно изменяться более чем на 0,2 бар, этот процесс называется опрессовкой.
  7. После опрессовки котел гасят, системе дают полностью остыть.
  8. Сливают воду, заливают штатный теплоноситель.
  9. Еще раз сутки контролируют стыки на протечку. Если все в порядке – запускают котел. Нет – устраняют протечки, и снова суточный контроль перед запуском.

Процесс изготовления твердотопливных котлов длительного горения своими руками: чертежи и сборка

Для работы понадобятся такие инструменты:

  • Сварочный аппарат.
  • Приспособления для обработки металла.
  • Электродрель.
  • Уровень и рулетка.
  • Маркер.
  • Болгарка.
  • Перчатки и защита для глаз.

Приступать к подобной процедуре рекомендуется только людям, имеющим хотя бы небольшой опыт обращения со сваркой и знать, как устроен котел длительного горения. Наличие специальной защитной одежды обязательно.

Также нужно приготовить такие материалы:

  • Пустой газовый баллон.
  • Металлический лист.
  • Асбестовый шнур.
  • Стальную трубу диаметром 60 мм.
  • Металлические петли и ручки.
  • Металлический уголок и вытяжку.
  • Базальтовое волокно.

Сделать котел длительного горения вполне реально в домашних условия, но делать его нужно четко по инструкции, придерживаясь, правил техники безопасности и надежности:

  • Подготовить место для котла. Ему обязательно нужно находиться на устойчивом, твердом и плотном фундаменте или плите.
  • Подготовить материалы: стальной лист, 400 м труб размером 50 и 110 мм.
  • Инструменты: мерная лента, угловую шлифовальную машину, автоген.
  • Вырезать квадрат из листового железа 1 м и круглый отрезок размером трубы с ножками до 10 см.
  • Генератор воздуха вырезать до 25 мм в диаметре и приварить к нему трубку 50 мм.
  • Просечь проход в средине диска для ленты конвейера.
  • Вырезать дверку с задвижкой и крючками высотой 45 см.
  • Поверху котла вырезать отверстие и приварить трубу 100 мм. Все должно плотно прилегать.
  • Последний этап – производство верхней покрышки с разъемом 20 мм для струи воздуха.

Так просто котел длительного горения на дровах готов к работе. Установить такую структуру разрешено в любом неотапливаемом помещении.

При условии, что все выполнено четко – переживать в результативности механизма долго не придется.

Умение обращаться с инструментами и умелые руки имеют много преимуществ во время стройки своего дома или пристройки. Такие устройства  будут служить Вам верой и правдой долгие годы.

Немаловажный момент: при этом они позволят сэкономить на энергии, а также дышать чистым воздухом.

Древесные опилки доступны каждому пользователю, но нужно внимательно следить, чтобы их влажность была не менее 25%.

Кроме того, многие считают, что органическое топливо является самым полезным и незаменимым источником энергии.

Особенно из фруктовых деревьев: яблони, вишни, сливы, а также сосны, дуба, липы. Пробуйте – и у вас обязательно все получится! Верьте в свои силы и возможности.

Другой вариант заключается в применении газового баллона для корпуса. Из него можно создать вполне эффективную конструкцию для отопления строений небольших размеров. Для ознакомления с особенностями самодельного приспособления для обогрева предлагается взглянуть на видео. Котел длительного горения своими руками без чертежей можно сделать по нему.

Внешний вид самодельной конструкции с теплообменником

Внешний вид самодельной конструкции с теплообменником

Иногда потребителями оставляются негативные отзывы о конструкциях, но они скорее связаны с общими минусами, которые присущи твердотопливным приспособлениям в целом.

Допускается использовать различные виды топлива

Допускается использовать различные виды топлива

  • для хранения топлива приходится использовать специальные помещения или сооружения;
  • топливо в любом случае необходимо загружать вручную, несмотря на сниженное количество загрузок;
  • при установке любых моделей котлов, работающих на твердом топливе, нужно принимать особые меры безопасности;
  • регулировать процесс горения топлива в камере сгорания с особой точностью невозможно.
Схема установки котла в водяной системе отопления

Схема установки котла в водяной системе отопления

Обратите внимание! Минусов достаточно много, но все же твердотопливные котлы являются единственным выходом из ситуации, когда магистральные линии газа и электричества недоступны.
Загрузка топлива не может быть автоматизирована

Загрузка топлива не может быть автоматизирована

Выбираем котел

Теперь мы знаем достаточно, чтобы выбрать котел исходя из предполагаемого вида топлива и его назначения. Приступим.

Дровяные

Теплотворная способность дров невелика, у лучших – менее 5000 ккал/кг. Сгорают дрова довольно быстро, выделяя большой объем требующих дожигания летучих компонент. Поэтому на высокий КПД на дровах лучше не рассчитывать, зато их можно найти почти везде.

Котел на дровах годится прежде всего для бани. Уголь в помещении для чистоты тела и души не очень-то к месту, экономичность в данном случае не главное. Кроме того, уголь весь свой, весьма значительный, запас тепла отдает слишком медленно для баньки.

Другое подходящее место для дровяного котла – дача, на которой ведется товарное хозяйство, или сезонное сельхозпроизводственное помещение. Зимой здесь не топят, поэтому экономичность котла и его удельная мощность также не существенны. Зато расходы на доставку привозного топлива в удаленное место могут начисто лишить хозяйство рентабельности.

Угольные

Сделать котел на твердом топливе своими руками

Теплотворная способность угля высока, и основная доля тепла выделяется долго в процессе сгорания углерода. Если же улавливать и сжигать и летучие, выделяющиеся в начале сгорания, то можно добиться КПД до 80% и более. Доставка угля налажена практически в любой пункт, куда есть дорога. Цена одной килокалории из угля пока немного больше газовой, но вилка неуклонно сужается, и вскоре угольное отопление окажется дешевле газового даже в таких богатых энергоресурсами странах, как Россия.

Современные угольные котлы обеспечивают тепловыделение от одной загрузки топлива до 20 дней (!), один розжиг за сезон (т.е. допускают догрузку топлива без остановки котла), не требуют присмотра и допускают длительные отлучки хозяев. Их автоматика, как правило, не требует электропитания и позволяет регулировать мощность в пределах, достаточных для обогрева от суровых морозов до межсезонья. Конструкция чаще всего – точно рассчитанная комбинация рубашечного котла с водотрубным.

Устройство угольного котла сверхдлительного горения

Устройство угольного котла сверхдлительного горения

Угольные котлы сверхдлительного горения (схема на рис.) сейчас переживают самый настоящий ренессанс. Самому сделать такой нельзя, секрет возрождения – в применении современных материалов и технологий. Но, учитывая, что угольный котел стоит вдвое-втрое дешевле пиролизного, служит вечно и не требует электричества, а КПД его превышает 70%, вариант приобретения котла на угле стоит рассмотреть самым серьезным образом.

Пеллетные

Пеллеты можно сжигать в печке, как дрова, но зольность их при этом высока, до 70% (!) по объему. Теплотворная способность пеллет не выше, чем у дров, и хранить их нужно в сухом теплом помещении, пеллеты гигроскопичны. Инфраструктура продажи/доставки (дистрибьюции) пеллет еще в зачаточном состоянии. Зато стоимость 1 ккал от пеллет ниже газовой.

Схема устройства пеллетного котла

Схема устройства пеллетного котла

  1. бункер для пеллет, его можно загружать сразу на сезон;
  2. шнековый податчик топлива (стокер);
  3. электропривод стокера;
  4. тугоплавкий гибкий шланг;
  5. специальная пеллетная горелка;
  6. котел.

В специальной горелке (от $200 за хорошую) пеллеты сгорают полностью, а котел в данном случае – просто кожух с теплообменником. Поэтому КПД пеллетного котла может превышать 80%, и его, за исключением горелки, возможно сделать самостоятельно. Подавать топливо в горелку можно буквально по грануле, так что по пределам регулировки мощности пеллетный котел вне конкуренции.

Однако шланг подачи пеллет в горелку недолговечен, иногда приходится менять его дважды за сезон. А самый главный недостаток – без электропитания котел вообще останавливается, и система может разморозиться. Поэтому пеллетные котлы – дело будущего, когда их недостатки будут устранены.

Сделать котел на твердом топливе своими руками

Самодельные котлы на опилках популярны не зря. Если уж в агрегате опилки горят, то сгорит и любой другое измельченное твердое топливо, а его чаще всего можно набрать даром. Но превратить опилочную печку длительного горения в котел ох как непросто. Об этом мы поговорим далее.

Принцип работы

Пустой пропановый баллон оснащается разметкой, согласно чертежам твердотопливного котла длительного горения своими руками. Изготовляется прямоугольное отверстие для дверцы зольника, предназначенное для удаления пепла. Сверху баллона по окружности проводится ровная линия под срез шляпки: обрезка осуществляется с помощью болгарки.

В центральной части выполняется разметка ниши для вывода дымохода: размеры этого отверстия должны превосходить сечение трубы. В крышке проделывается отверстие и наваривается металлическое кольцо, плотно обхватывающее дымоотводный канал. Кольцо из металла толщиной 4-5 мм используется для обваривания баллона изнутри и снаружи. На него впоследствии будет одеваться крышка.

Дымоход внизу оснащается металлическим кругом, выполняющим функцию распределителя воздуха. Крепежные элементы навариваются по линии среза баллона поверх предварительно проложенного асбестового шнура. При креплении срезанной верхушки важно, чтобы она свободно снималась. Для удобства ее можно оснастить металлической ручкой.

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.

Сделать котел на твердом топливе своими руками

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.

Рассмотрим принцип построения описанных котлов отдельно для каждого вида, однако набор инструментов всегда останется неизменным. Заготовки для собираемых агрегатов должны быть только из чугуна, как из самого стойкого к огню и жару металла.

Нам пригодится следующий арсенал:

  • простой сварочный аппарат с напряжением в 220 вольт с набором защитных средств и электродами;
  • углошлифовальная машинка с набором дисков;
  • электрическая дрель с набором свёрл;
  • рулетка, уровень, угольник.

Можно обойтись и без сварки, но в этом случае стенки котла придётся скреплять с помощью кирпичной кладки. Теплообменник в этом случае нужно будет заказать на предприятии.

Для изготовления агрегата на твёрдом топливе изначально необходимо посчитать размеры его топки. А они берутся исходя из мощности котла. Эти киловатты, в свою очередь, рассчитываются так: в качестве исходной величины используют площадь отапливаемого помещения высотой 2,5 м, в среднем принимают мощность котла равной количеству квадратных метров дома, поделённому на десять.

Предлагаем ознакомиться  Котел для бани из дисков своими руками

N = S / 10.

N = 80 / 10 = 8 кВт.

При сгорании 1 кг твёрдого топлива, согласно справочным данным, выделяется около 4 кВт. В соответствии с вышеприведённым расчётом для отопления 80 м2 достаточно 8 кВт.

Значит, из вышесказанного следует, что наша топка должна вмещать хотя бы 2 кг горючего (8 квт / 4 квт = 2). Известно, что 500 кг высушенного твёрдого топлива занимает примерный объём в 1 м3. Получается, искомую величину топки можно найти, если поделить кубометр на 500 кг и умножить на 2 кг.

V = (1 / 500) х 2 = 0,004 м3.

Далее принимаем размеры твёрдотопливного котла такими, чтобы объём его топки оказался не меньше найденной величины.

Нас устроят следующие габариты:

  • высота агрегата — 0,5 м;
  • ширина — 0,2 м;
  • глубина топочной камеры — 0,3 м.

Для проверки объёма перемножаем данные величины. V = 0,2 х 0,3 х 0,5 = 0,03 м3.

Сделать котел на твердом топливе своими руками

Этот параметр больше нашей расчётной величины, равной 0,004 м3. Значит, принятые габариты нас устроят. Теперь можно сделать эскиз.

Выход для дымохода можно расположить сзади котла

Исходя из значений габаритов агрегата, запасёмся прямоугольными листами чугуна толщиной 8 мм для изготовления котла, а также теплообменником. Нам понадобятся следующие детали.

  • боковые стенки с размерами 0,5 х 0,3 м — 2 штуки;
  • задняя стенка с габаритами 0,5 х 0,2 м — 1 штука;
  • днище агрегата с размерами 0,2 х 0,3 м;
  • Перед теплогенератора в сборе с дверцами камер (0,5 х 0,2 м) — 1 штука;
  • верхний лист с отверстием для дымохода (0,2 х 0,3 м);
  • теплообменник.

Последний элемент сделаем из чугунной трубы с помощью гибочного станка. При необходимости воспользуемся сварочным аппаратом.

По теплообменнику курсирует нагретая вода

Для пиролизного агрегата, а также для изделия с возможностью редкой закладки дров используем цилиндр. Это должна быть чугунная бочка или труба диаметром примерно 400 мм. Её высота составит около 1 метра. Для верхней части, как и для днища, необходима круглая заготовка с тем же диаметром 400 мм.

Для пиролизного котла понадобится перегородка, похожая на верхушку. Это будет чугунный круг также диаметром 400 мм. Он отделит камеру для твёрдого топлива от отсека для догорания пиролизного газа. Для проникновения газов в нём нужны отверстия. Такой же круг пригодится для поршня.

Навскидку видно, что объём данных установок также превысит расчётную величину 0,004 м3.

Разные котлы

Банные

Котел для бани, собственно говоря, водогрейное устройство, совмещенное с воздушным обогревателем. Экономичность для него фактор не определяющий, но по цене или сложности изготовления он должен быть доступен всем.

Простейший банный котел

Простейший банный котел

Простейший банный котел получают, нанизав на дымоход печки-каменки бак для воды. Легче всего такой котел сделать из бочки, см. рис. справа. Но у него обнаруживается серьезный недостаток: вода то вскипает, прежде чем каменка прогреется, то не успевает нагреться, когда баня уже поспела. Создать стабильно работающую конструкцию не удается, т.к.

Нужный результат дает классический горизонтальный водотрубный котел с одинарным U-образным регистром. Его можно изготовить на основе обычной банной печки-буржуйки. При создании котла нужно решить следующие задачи:

  • Найти или организовать в печи зону, по термодинамике похожую на жаровую камеру. В буржуйке это просто: она там под устьем дымохода, нужно только снабдить его пламегасителем, задерживающим дымовые газы в дальнем углу свода печи.
  • Поместить теплообменник в жаровой зоне под каменкой. Это обеспечит синхронный нагрев воды и камней; регистр тут с точки зрения теплотехники окажется просто еще одним камнем.
  • Рассчитать размеры теплообменника, не нарушающие существенно внутреннюю циркуляцию в печи.
  • Рассчитать форму, размеры и емкость накопительного бака, исходя из того, что при температуре воды в 100 градусов теплоотдача от него в помещение должна быть выше, чем теплопередача от горячих газов в регистр. Это исключит вскипание воды и позволит полностью отказаться от обвязки.

Чертежи удовлетворяющей этим условиям банной буржуйки-водогрейки приведены на рис. Время протопки бани с моечной объемом 40 куб. м. (16 кв. м при потолке в 2,5 м) составит 1-1,5 часа, а 105 л воды с температурой 70 градусов хватит на 4-5 человек.

Чертежи безопасного простого банного котла

Чертежи безопасного простого банного котла

Котел для сезонного жилища должен быть дешевым и доступным для самостоятельного изготовления. Отсюда сразу следует: никаких сложных обвязок при полной безопасности. Для чего мощность топки и на дровах, и на угле должна быть меньше мощности теплопотерь через корпус при 100 градусах. При температуре воды на подаче 60 градусов КПД останется приемлемым. Выпадения кислотного конденсата можно не бояться, т.к. интенсивной топки не будет.

Анализируя разные варианты конструкции, приходим к вертикальному огнетрубному котлу с одинарной дымогарной трубой переменного сечения. Не узнаете? Да это же старый советский титан!

Его самодельный аналог на мощность около 5 кВт – котел из трубы – при наружной температуре в –5 градусов обогреет до 40 кв. м. КПД его неплох: вследствие нагрева через металлический свод топки и задержки дымовых газов в сужении дымогарной трубы перед дымоходом в баке возникает довольно сильная внутренняя циркуляция и вода эффективно отбирает тепло отходящих газов.

Упрощенная схема котла из трубы

Упрощенная схема котла из трубы

Этот котел, как и титан, можно ставить в кухне, санузле и прихожей. Их он обогреет своим телом, а остальное помещение – водой по трубам. Из обвязки понадобится только открытый расширительный бачок на 3-5 л, дренажный воздушный кран в верхней точке подачи и сливной кран в нижней точке обратки.

Упрощенная схема котла из трубы (точнее, из трех труб разного диаметра) показана на рис. Внутренний диаметр внешней трубы – 350-450 мм, внешний дымогарной – 200-250 мм, внутренний дымохода – 120-150 мм, толщина стенок всех труб от 4 мм. Высота топки – 330 мм, из них 80 приходятся на зольник. Высота бака – 220 см, штуцер обратки на высоте 150 мм от его днища, а штуцер подачи ниже верха свода на 300 мм. Вот и все.

У этого котла один недостаток: дровами его нужно подтапливать каждый час, а на угле теплоотдача после максимальной протопки 2,5-3 часа. Поэтому для отопления в длительные холода, даже и небольшие, он непригоден. На такой случай лучше буржуйка, она не боится разморозки.

Котлы на опилках

Конструкций самодельных опилочных печей и котлов длительного горения множество. Под водяной котел они мало пригодны: мощный теплообменник встроить в них не проще, чем в кирпичную печь, процесс догорания газов из-за большого отбора тепла нарушается, и, как всегда в таком случае – низкий КПД, сажа, нагар.

Схема воздушного отопительного котла на опилках

Схема воздушного отопительного котла на опилках

Лучшие результаты получаются, если опилочную печь использовать как воздушный котел с отдельной камерой дожигания, см. рис. Вследствие обратного ходу газов наклона перфорированного воздуховода 1 в газификаторе пиролизные газы сразу уходят в воздушный теплообменник 2, совмещенный с камерой дожигания. Поскольку плотность и теплоемкость воздуха и пиролизных газов одного порядка, теплообмен получается достаточно эффективным, а общий КПД около 70% Время теплоотдачи с одной загрузки – 10-12 час.

Недостаток этого котла на опилках – газификатор и теплообменник-дожигатель должны быть изготовлены из химически стойкой (пассивированной) стали. Температура внутри везде не превышает 600 градусов, но пиролизные газы химически весьма агрессивны. В обычных опилочных печах они полностью сгорают в слое тления, но в этой имеют большую площадь контакта с металлом. В целом, если уж мелькнула мысль о воздушном отоплении, то сначала нужно рассмотреть вариант с печью булерьян (буллером).

Дровяной в дом

Домашний дровяной котел может быть только длительного горения, иначе кирпичная печь бьет его по всем статьям. Промышленные конструкции, напр. известный КВр, стоят от 50 000 руб., что все-таки дешевле строительства печи, не требуют электропитания и допускают регулировку мощности для обогрева в межсезонье.

Тем не менее, дровяной котел длительного горения может пригодиться в тех местах, где нет регулярной доставки угля и квалифицированного теплотехнического сервиса. Стоит он раза в полтора дешевле угольного, его рубашечная конструкция очень надежна и позволяет построить термосифонную систему отопления площади до 100 кв. м..

В сочетании с тлением топлива тонким слоем и довольно большим объемом рубашки вскипание воды исключено, поэтому обвязки достаточно такой же, как для титана. Подключение котла длительного горения на дровах тоже не сложнее, чем титана, и может быть выполнено самостоятельно неквалифицированным владельцем.

О кирпичных котлах

Схема устройства котла "Благо"

Схема устройства котла “Благо”

Кирпич – друг печи и враг котла из-за того, что придает конструкции большую тепловую инерцию и вес. Пожалуй, единственный кирпичный котел, в котором кирпич на своем месте – пиролизный «Благо» Беляева, схема на рис. И то, его роль здесь совсем иная: из шамотного кирпича выполнена футеровка камеры сгорания. Теплообменник водотрубный горизонтальный; проблема бухтения решена тем, что трубы регистра – одинарные, плоские, вытянутые в высоту.

Котел Беляева действительно всеяден, причем предусмотрены 2 отдельных бункера для загрузки разных видов топлива без останова котла. На антраците «Благо» может работать несколько суток, на опилках – до суток.

К сожалению, котел Беляева довольно дорог, из-за шамотной футеровки плохо транспортабелен и требует, как и все пиролизные котлы, сложной и дорогой обвязки. Мощность его регулируется в небольших пределах перепуском дымовых газов, поэтому хороший КПД в среднем за сезон он покажет только в местах с продолжительными сильными морозами.

О котлах в печи

Котел в печи, о которых сейчас столько говорят и пишут – водотрубный теплообменник, замурованный в печную кладку, см. рис. ниже. Идея такова: печь после протопки должна отдать тепло более регистру, чем в окружающий воздух. Скажем сразу: сообщения о КПД в 80-90% не то что сомнительны, а просто фантастичны.

Печной котел

Печной котел

Следующий момент – печь с регистром сразу теряет свойство варочной. Топить ее не в сезон с пустым регистром ни в коем случае нельзя. ТКР (температурный коэффициент расширения) металла много больше, чем у кирпича, и раздувшийся от перегрева теплообменник порвет печь на глазах. Тепловые швы делу не помогут, регистр не лист или балка, а объемная конструкция, и его распирает сразу во все стороны.

Есть тут и другие нюансы, но общий вывод однозначен: печь – это печь, а котел – это котел. И плод их насильственного противоестественного союза печной котел жизнеспособным не будет.

Теплообменник

Сборка

Для того, чтобы установить дверцу зольника, на корпусе вначале нужно наметить и вырезать нишу для доступа внутрь камеры. Далее в этот проем монтируются герметично закрывающаяся дверца. Баллон вставляется внутрь теплообменника. Используя сварочный аппарат, бак тщательно проваривают сверху: это дает возможность достичь абсолютной герметичности корпуса, с расположенной внутри топкой круглой формы.

Во время работы самодельного котла длительного горения с водяным контуром важно достичь дозированной подачи воздуха.  Топливо загружают максимально плотно: пустоты между слоями должны быть сведены к минимуму. Бывает так, что плотная укладка поленьев разного размера затруднена: в таком случае оставшиеся ниши заполняют бумагой или стружкой. Плотность твердотопливной закладки напрямую влияет на продолжительность ее горения.

Порядок загрузки топлива в ТТ котел:

  1. Вначале нужно извлечь ограничитель подачи воздуха.
  2. Провести закладку дров через специальное отверстие, предварительно смазав их жидкостью для быстрого розжига.
  3. Ограничитель установить на прежнее место.
  4. Далее следует зажечь спичку и бросить ее в топку.
  5. Убедившись в том, что топливо начинает постепенно разгораться, дверцу плотно закрыть.

В процессе перегорания топлива будет наблюдаться постепенная усадка трубы внутрь баллона. Высота ее положения дает точную информацию о количестве дров в топке. Схема котла на угле практически ничем не отличается.

Вопрос пожарной безопасности котла является очень серьезным моментом. Для его установки лучше предусмотреть отдельную комнату или угол, отделив его кирпичной кладкой. Так как поверхность котла металлическая, высока вероятность получения ожогов при неосторожном прикасании к ней. Важно также, чтобы в месте монтажа была возможность удобно вывести дымоход на улицу (через кровлю или стену). Для свободного доступа к прибору пространство в 50 см по окружности от него освобождается от любых предметов.

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.

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.

Сделать котел на твердом топливе своими руками

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.

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.

Супер отопление
Adblock detector