Делаем котел длительного горения своими руками – инструкция

Твердотопливные котлы используются для обогрева различных пристроек к зданиям, гаражей, бани, теплицы. Жилые помещения также возможно отапливать при помощи такой системы. Это удобно из-за простоты использования и высокого КПД (коэффициент полезного действия), а также разнообразию размеров.

Принцип работы

Схема работы таких котлов основывается на особенности твердого топлива тлеть несколько часов, производя при этом большое количество тепловой энергии. Характерно, что топливо в таком случае сжигается более полно, а количество отходов, как следствие, заметно снижается.

Чертеж котла

Обратите внимание! Замена активного сжигания тлением возможна ввиду особого устройства отопительного котла.

Основным элементом котла является топка, где горение ограничено, а интенсивность подачи воздуха контролируется при помощи специальных приспособлений. Топливо загружается два раза в сутки большими порциями, после чего медленно тлеет (ограниченное количество кислорода не позволяет ему полноценно гореть).

Труба, посредством которой выводится дым, пропускается через теплообменники и нагревает жидкость в отопительной системе. Выходит, достаточно лишь каждые 12 часов загружать топливо для бесперебойного обогрева дома.

Схема котла

Как сделать своими руками?

Понадобятся железные листы и трубы с толщиной металла не менее 4 мм. А лучше если он будет в 6-8 мм и жаростойких марок.

Простейшая конструкция – вертикальная труба высотой в 0,8-1 метр. Снизу обустраивается зольник с колосниками, а сверху устанавливается самоопускающийся распределитель воздуха с трубой подпитки камеры горения кислородом. В идеале стоит сделать двойные стенки, котел с ними прослужит дольше.

Теплообменник можно выполнить:

  • в виде змеевика в верхней наиболее горячей части котла;
  • сделав водяную рубашку вокруг всей топки (вставив внутрь еще одну трубу диаметром на 5-10 см меньше основной, а пространство между ними заполнить водой);
  • или сформировав его вокруг дымоходной трубы сразу за топкой.

Устройство котла

Котел длительного горения, выполненный своими руками, удобнее всего сварить из трубы диаметром от 300 мм, с толщиной металла не менее 3-4 мм, в противном случае высокая температура быстро приведет к прогоранию стенок котла. Высота трубы может от 800 до 1000 мм, от нее зависит объем единовременной загрузки топлива. Условно котел можно разделить на три зоны:

  • зона загрузки топлива, ее высота может меняться по мере прогорания дров;
  • зона горения и генерации, где происходит медленное тление топлива;
  • зона полного сгорания, где происходит догорание золы и отвод дымовых газов.

Устройтво котла длительного горения изнутри

Устройство, ограничивающее зону горения, а, следовательно, и время работы котла без дозагрузки топлива, называется распределитель воздуха. Оно представляет собой круг из металла толщиной 4-6 мм с отверстием в центре, через которое посредством телескопической трубы подается воздух в зону горения. Диаметр распределителя должен быть чуть меньше диаметра котла, чтобы обеспечить его беспрепятственное движение. Высота зоны горения, в которую поступает равномерно распределенный воздух, регулируется крыльчаткой и шириной ее лопастей. Обычно высота распределителя воздуха не превышает5 см, в противном случае топливо будет прогорать достаточно быстро.

Труба, через которую поступает воздух, может быть как телескопической, так и цельной. Диаметр трубы – около 60 мм, а отверстие в распределителе должно иметь диаметр не более 20 мм, чтобы не перенасыщать камеру горения кислородом. Воздух поступает в трубу либо непосредственно из атмосферы, либо, для более эффективного и стабильного горения, из камеры подогрева воздуха, расположенной в верхней части котла. Подача воздуха в камеру регулируется воздушной заслонкой в верхней части котла.

Отвод дымовых газов осуществляется через дымовую трубу, приваренную к боковой стенке котла в верхней его части. Труба должна быть горизонтальной на протяжении 40-50 см, чтобы не создавать излишней тяги.

Читайте также:  Котел Протерм Скат 9 кВт: правила использовать. Краткая инструкция

Снизу необходимо выполнить дверцу для удаления золы, пепла и других продуктовгорения. В котле длительного горения твердое топливо прогорает полнее, чем в обычной печи, поэтому удаление золы придется проводить реже.

Нагрев теплоносителя для системы водяного отопления дома может осуществляться двумя способами:

  1. Выполняют выносной бак, внутри которого проходит дымовая труба. Горячий дым нагревает теплоноситель для системы отопления.
  2. Трубу водяного теплообменника пропускают через камеру сгорания котла, и вода в баке нагревается уже змеевиком, подключенным к этой трубе.

Первый способ значительно проще в выполнении, если речь идет о небольшом доме. Второй способ – эффективнее, но выполнить такую конструкцию котла сложнее.

Котел длительного горения своими руками, его устройство.

Выполняя котел самостоятельно, удобно будет работать с трубой, которая имеет диаметр, начиная с трехсот миллиметров, при сочетании с толстым металлом как минимум три-четыре миллиметра, иначе во время процесса горения топлива с высокими показателями температуры, может произойти прогорание конструкции котла. Изготавливая котел, потребуется оптимальный размер трубы, он должен составлять в пределах 800-1000 мм, от выбранного размера зависит будущая вместимость однократной загрузки топлива.

Котел можно разделить на три составных части:

  • место под загрузку твердого топлива, высота которого изменяется в процессе тления заложенной продукции.
  • место, рассчитанное для сгорания и генерации топлива, которое контролирует длительность сжигания топлива.
  • место, где происходит отход продуктов топлива, а именно для золы и вывод дыма с сопутствующими газовыми отходами.

Рис. 2 Схема устройства котла длительного горения

В центре имеется пройма, в которую поступает кислород до места горение. Попадание воздуха происходит через телескопическую трубу, при этом размер окружности распределяющегося элемента должен позволяет двигаться массам без каких-либо препятствий. Место, где происходит горение топлива, куда и поступает воздух, должен регулироваться устройством, которое имеет ширину идентичную ее лопастям. Стандартно высота распределительного элемента имеет значение не более пяти сантиметров, иначе потребуется большой расход топлива, и придется чаще подкладывать дрова.

Котел твердотопливный длительного горения своими руками должен иметь трубу, в которую проходит кислород, по виду можно использовать телескопическую или цельной формы. Имея отверстие 60мм по диаметру, распределительное отверстие должно быть не больше двадцати миллиметров, иначе камера, где происходят процессы горения, может переполниться воздухом.

Кислород, минуя трубу, поступает несколькими способами:

  • из атмосферы.
  • камеры подогрева.

Во втором случаи будет более полезна для горения, воздух входит через верхнюю часть устройства котла. Контроль поступления воздушных масс регулируется при помощи заслонки, которая расположена в верхней части котла.

Рис. 3 Схема крепления дымоотводной трубы к котлу

Дым совместно с отходами газа выходит через трубу, которая приварена с боковой стороны устройства расположенной сверху. Труба имеет горизонтальное положение в 40-50 см, что обеспечивает меньшее количество тяги.

В нижней части котла своими руками выполняют дверцу, открыв которую можно будет удалить излишки залы, пепла — отходов сгорания топлива. Имея возможность длительного тления, прогорание происходит плотнее, следовательно, и зольник придется чистить реже, в отличие от обычных устройств или печей.

Делая отопление дома за счет отдачи тепла водяной системы можно использовать два варианта:

  • изготовить выносной бак, в котором при помощи дымовой трубы нагревается теплоноситель для системы отопления.
  • через отделение сгорания топлива проходит труба водяной теплообменной системы, и при этом и происходит нагревание воды, которая поступает в отопительные радиаторы.

На первый взгляд, выполнить систему проще используя первый вариант. Он подойдет если площадь дома небольшая. Второй вариант более удачный, в плане отопления, но выполнить устройство будет непросто.

Изготовление водяного котла, работающего на дровах своими руками

Для изготовления потребуется определиться с конструкцией. Нужно будет составить чертеж, на котором учтется толщина каждой детали, их соединения и подключения. Для заверения или консультаций по поводу построения чертежа можно обратиться к профессионалам. Следует помнить, что неправильный монтаж, как и неправильная планировка, негативно скажутся на показателе КПД.

Интересно! Пользуются популярностью котлы с двумя камерами, в одной из которых нагревается вода для хозяйских нужд.

После того, как чертеж составлен, требуется приготовить все требуемые материалы и инструменты. Только после этого можно будет приступать к работе.

Пиролизные котлы – получаем газ из дров

Пиролизные котлы для дома работают на том же твердом топливе, однако используют совершенно иной принцип работы, выдавая на порядок больше тепловой энергии и отапливая дом на одной закладке в разы дольше. Неудивительно, что такие агрегаты и стоят в полтора-два раза дороже классических твердотопливных устройств. В чем же фишка? Суть работы пиролизного (газогенераторного) котла заключается в так называемой сухой перегонке топлива – под воздействием высоких температур и при недостаче кислорода древесина выделяет пиролизный газ, а в топочной остается древесный уголь.

Пиролизные котлы – получаем газ из дров

Реакция пиролиза осуществляется при температуре от 200 до 800°С, причем процесс этот происходит с выделением тепловой энергии, которая идет на подсушивание дров и прогрев воздуха. Затем пиролизный газ поступает в камеру сгорания, где он смешивается с воздухом и возгорается – так и получают основную массу тепловой энергии. Следует отметить, что в процессе сгорания пиролизного газа активные углероды также участвуют в процессах окисления, в результате чего дым на выходе из трубы практически не содержит вредных соединений, состоит в основном из водяного пара и углекислого газа. Впрочем, и выброс СО2 в окружающую среду в три раза меньше, чем в случае с использованием обычного дровяного или угольного котлов. Чистить пиролизный агрегат придется гораздо реже – в процессе такого поэтапного сгорания топлива образуется минимум золы и сажи, практически все выгорает.

Помимо преимуществ, связанных с высоким КПД, следует отметить возможность получения высоких температур даже из влажных дров. Во-вторых, процессы горения пиролизного газа легко управляются автоматикой, что позволяет своевременно регулировать интенсивность сгорания и экономить топливо.

Максимальная мощность пиролизных агрегатов достигается при использовании сухой древесины (10–20 % содержания влаги). В целом использование сырого топлива снижает мощность котла практически на 50 %, при этом расход топлива увеличивается вдвое. Можно ли сделать пиролизный котел для дома своими руками? Это не только сложно, но и опасно – ошибки в конструкции могут привести даже к взрыву такого самодельного агрегата.

Пиролизные котлы – получаем газ из дров

Преимущества и недостатки самодельных котлов

Все большую популярность приобретают дровяные котлы длительного горения, изготовленные своими руками, причиной тому являются очевидные достоинства таких агрегатов:

  • Продолжительность работы от одного заполнения топки дровами в 2 раза больше, чем у традиционных котлов, а от 1 загрузки угля – в 3 раза.
  • Простота конструкции позволяет изготовить котельную установку самостоятельно, что выйдет намного дешевле заводского аналога.
  • Возможность усовершенствования конструкции. Например, «законодатель мод» в этом направлении, бренд STROPUVA указывает в технических характеристиках рабочее давление в 1.6 Бар. Это невысокий показатель, усилив конструкцию, можно изготовить своими руками котел на твердом топливе рабочим давлением до 3 Бар.
  • Нетребовательность к виду топлива. В камеру сгорания можно класть дрова, уголь, опилки и прочие горючие отходы. Главное, обеспечить к нему доступ воздуха. К влажности древесины также нет особых требований.

Мастера–умельцы несколько упростили конструкцию, чтобы самодельные котлы длительного горения на угле или дровах можно было изготавливать в домашних условиях. Изменение касается способа подачи воздуха в топку. Складывающаяся телескопическая конструкция довольно сложна в изготовлении и требует дополнительных затрат.

Вместо нее ставят стальную трубу, длина которой на 300—500 мм больше высоты топки, приваривая в конце «блин» и рассеиватели воздуха. Другой конец просто торчит из крышки котла, на нем делают воздушную заслонку для регулировки подачи воздуха, поворачиваемую вручную. Вентилятор для нагнетания не используется, горение происходит за счет естественной тяги. Изменения в конструкции можно проследить, изучив чертежи котлов на твердом топливе, сделанных своими руками.

Недостатки самодельных котлов длительного горения во многом повторяют недоработки в конструкции заводских агрегатов. Но есть пути для их исправления:

Трудности в изготовлении цилиндрического корпуса. Без вальцовочного станка или хотя бы трубогиба очень сложно сделать круглый корпус из листового металла. Как вариант, мастера применяют для топки баллоны из-под пропана или трубы соответствующего диаметра. Это прибавит веса конструкции, поскольку стандартные трубы больших диаметров имеют толщину стенки от 5 мм. Для изготовления водяной рубашки лучше применить тонкостенные трубы.

Читайте также:  Как правильно запустить систему отопления в многоквартирном доме

Заводские  котлы длительного горения затруднительно разжечь, загрузив камеру сгорания на четверть. Не всегда требуется длительная работа агрегата, иногда нужно немного протопить дом. Корпус котла круглый и высокий, через дверцу для загрузки очень непросто наполнить топку на четверть и разжечь. В самодельных агрегатах можно предусмотреть дополнительную дверцу посередине, не забывая о ее качественной герметизации.

В верхнем положении труба подачи воздуха самодельного котла будет торчать на высоту, равную высоте топки. Это следует предусмотреть, выбирая место для размещения водогрейной установки.

Самодельные котлы длительного горения на дровах – нюансы изготовления

При наличии свободного времени, умении работать ручным инструментом, а также имея желание, котёл длительного горения на дровах можно изготовить самостоятельно. При изготовлении своими руками необходимо помнить, что:

  1. Чем больше камера, предназначенная для загрузки топлива, тем продолжительнее будет процесс его прогорания.
  2. Зольная камера должна закрываться герметично, т.к. воздух в рабочую зону котла поступает сверху вниз.
  3. В верхней камере необходимо предусмотреть заслонку, предназначенную для регулировки подачи воздуха.
  4. Для обеспечения продолжительной эксплуатации сооружаемого агрегата толщина металла должна быть не менее 5 мм.
Самодельные котлы длительного горения на дровах – нюансы изготовления

При самостоятельном изготовлении шахтного котла можно использовать газовый баллон объёмом 50 литров

Рекомендации по изготовлению самодельного котла

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.
Рекомендации по изготовлению самодельного котла

Стандартные твердотопливные используют дрова, антрацит, опилки, брикеты, торф, каменной и бурый уголь. Особые претензии к качеству топлива обычно не предъявляются. Однако желательно, чтобы топливный материал был максимально сухим, что даст гарантию высокого КПД.

Плюсы и минусы отопления дровами

Самодельные дровяные конструкции часто применяются для отопления как небольших дачных домов, так и крупных частных домовладений, рядом с которыми отсутствуют газовые магистрали. Обогрев помещений осуществляется дровами или углем.

Из-за дороговизны угля пользователи отдают предпочтение древесному топливу, на котором работают агрегаты с такими достоинствами:

  1. 1. Не требуется разрешение для выполнения работ по установке и эксплуатации оборудования.
  2. 2. Дешёвая эксплуатация, если сравнивать с электроотоплением. А при наличии источника бесплатных дров средства расходуются только на материал для сборки отопительного аппарата.
  3. 3. Обогрев не зависит от электричества — это касается самых простых агрегатов, не снабжённых электрическими узлами.
  4. 4. Возможность пользоваться длительным горением, позволяющим сократить подходы для пополнения топливом.
  5. 5. Дешёвая сборка. Стоимость самостоятельно изготовленного устройства будет ниже заводского аналога.
Плюсы и минусы отопления дровами

Только при постоянной чистке оборудования и выполнении плановых ремонтов приборы будут стабильно и эффективно работать весь период эксплуатации. Но существуют и недостатки твердотопливных котлов, сделанных своими руками:

  1. 1. Сложность изготовления самодельного котла, особенно с отопительным контуром.
  2. 2. Могут возникнуть ошибки в сборке, которые отразятся на КПД прибора.
  3. 3. Выглядят не особо привлекательно, хотя это зависит от мастерства изготовителя.

Несомненно, эстетику собственного производства не сравнить с дизайном заводского оборудования. Однако собранная конструкция соответствует требованиям собственной отопительной системы. А также следует учесть, что собранный теплогенератор будет дешевле заводского как минимум в два раза.