Как сделать твердотопливный котел своими руками

Пиролизный котел своими руками изготовленный из подручных материалов — является отличной альтернативой газового, электрического либо угольного отопления. Ведь в отличии от постоянно дорожающих тарифах на энергию, дрова всегда были и будут сравнительно недорогим и безопасным видом топлива. Как изготовить и установить, либо перевести свой частный дом на пиролизное отопление читайте далее в нашей статье.

Принцип работы

Физическая составляющая процесса работы самодельных котлов на твердом топливе очень проста.

Как видите, все довольно-таки просто. Хотя надо отметить, что этот принцип работы самодельных котлов на дровах, торфе, опилках и угле полностью соответствует и другим типам отопительных приборов, работающих на других видах топлива. Соответственно и конструкция их мало чем отличаются друг от друга. Конечно, есть определенные конструктивные нюансы. К примеру, твердотопливные котлы – это агрегаты с низким коэффициентом полезного действия. «Едят» они топливо в больших количествах, выделяя при этом огромное количество тепловой энергии, большая часть которой, к сожалению, вылетает в трубу. Поэтому сегодня, говоря о самодельных котлах отопления на дровах, необходимо говорить о современных моделях с более высоким КПД. Их и будем разбирать в этой статье.

Котел на дровах цилиндрического типа

Но перед тем как перейти к основному сборочному процессу, хотелось бы несколько слов сказать об условиях реализации данного проекта.

  1. Надежность конструкции котла будет зависеть от того, как вы владеете используемым в этом деле инструментом. Основной из них – это сварочный аппарат. Если ваши навыки не позволяют добиться максимального результат, то лучше от эксперимента отказаться и передать сборку агрегата специалисту, то есть высококвалифицированному сварщику.
  2. Говоря об эксперименте, а сборка котла на дровах своими руками – это большой эксперимент, надо отдать должное, что вы можете применить все свои инженерные знания и опыт. И в случае удачно проведенного процесса гордиться им. Но не забываем, что самодельный котел потребует доработки в процессе его эксплуатации. Некоторые незначительные неточности и ошибки дадут о себе знать обязательно. Так что к ним надо просто быть готовым.
  3. Для изготовления твердотопливного котла используются металлические листы или труба толщиною не меньше 5 мм. Это же относится к трубным элементам теплообменника.
  4. Установка настроечных приборов. Немаловажный момент в деле изготовления самодельного котла. Что именно надо установить: термометры на входе и выходе теплоносителя, регулятор мощности циркуляционного насоса, датчик тяги.
  5. Кстати, о циркуляционном насосе. Не все потребители устанавливают это оборудование, которое привязывает систему отопления дома к электроэнергии. Но, как показывает практика, именно этот агрегат дает возможность увеличить КПД котла, равномерно распределяя теплоноситель по всей отопительной системе, и внутри теплообменника в том числе.

Компактная конструкция

Определение с параметрами проекта

Точного определения данному понятию нет. Соответствующее оборудование появилось, как ответ на требования потребителей повысить уровень комфорта в процессе эксплуатации, увеличить выработку тепла в расчете на единицу использованных энергетических ресурсов.

Основным недостатком классических котлов является необходимость регулярного добавления топлива в топку. Сложности создают также следующие факторы:

  • высокая интенсивность горения;
  • сложность оперативной регулировки и контроля этого процесса;
  • неполное использование тепла, которое удаляется вместе с дымом через систему вентиляции.

Для поддержания работы обычного котла лучше иметь рядом достаточный запас дров

Разные конструкции

Для решения отмеченных выше задач используют различные решения. Чтобы не закладывать часто новые порции топлива увеличивают размеры топки. Сделать процесс горения равномерным помогает размещение сверху прижимного устройства, дозированная подача воздуха.

Создать чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками будет проще после подробного изучения стандартной конструкции:

  • В начальном положении прижимное устройство (10) находится в верхнем положении.
  • Через дверцу (6) в топку загружают крупную партию дров.
  • После поджигания происходит регулируемый механическим приводом (16) процесс горения.
  • Свежий воздух подается нагнетателем через телескопическую полую внутри штангу. Он распределяется равномерно через прижимной диск (10).
  • Подача кислорода сверху обеспечивает постепенное сгорание топлива, слоями.
  • Золу после завершения цикла удаляют через нижнюю дверцу (13).
  • Для поднятия диска (10) в верхнее положение используют лебедку (2) с электроприводом.

В следующей конструкции топливо можно подкладывать по мере необходимости. Здесь использована технология пиролиза. Она характерна дозированной подачей кислорода и низкой интенсивностью горения. Тлеющие дрова выделяют горючий газ. Он сгорает в дополнительной камере.

Читайте также:  Выбираем лучший электрический конвектор, как не ошибиться при покупке

Эта установка полноценно использует топливо. В продуктах сгорания содержится минимальное количество сажи. Сложной является оптимальная регулировка рабочих процессов.

Газовые и дизельные агрегаты лишены упомянутых недостатков по причине простоты дозирования соответствующих видов топлива. Подобный результат можно получить, если использовать специальным образом спрессованные гранулы из отходов деревообработки, шелухи семечек, иного горючего сырья.

В данном варианте гранулы (пеллеты) засыпают в бункер, откуда они подаются шнековым механизмом в топку. Понятно, что такая конструкция позволяет при необходимости быстро увеличивать и уменьшать подачу топлива. Гибкое изменение производительности котла пригодится для оптимизации работы при изменении внешней температуры, подключении дополнительных потребителей. С гранулами не слишком сложно работать при транспортировке, хранении.

Теплообменник для подогрева воды

Повышают эффективность котлов с помощью сложных структур выходных узлов. В таких конструкциях повышается температура теплоносителя. Аналогичные функции выполняют полые стенки корпуса.

Статья по теме:

Котлы длительного горения на дровах для дома. Необходимость часто подбрасывать дрова весьма неудобна. Однако есть котлы, которые требуют внимание раз в сутки. Подробнее в отдельной публикации.

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками

Прежде чем искать соответствующую документацию, необходимо точнее определиться с конструкцией. Предпочтительной является первая схема твердотопливного котла длительного горения, своими руками ее будет создать проще.

Принципиальная схема котла

Для отопления сравнительно небольшого частного дома с общей площадью 150-250 м. кв. достаточно будет следующих размеров:

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками

При высоте чуть более 1,5 метра и ширине около 40 см не сложно будет найти подходящее место для установки. Но надо учитывать необходимость создания технологических проходов для обслуживания. Понадобится свободное пространство сверху для монтажа лебедки и другого оборудования.

Конструкторскую документацию можно создать без соблюдения стандартов

Определение с параметрами проекта

Для реализации частных проектов не обязательно соблюдению ГОСТов. Но чем подробнее получился чертеж твердотопливного котла длительного горения своими руками, тем проще будет исключить ошибки на ранних стадиях.

Обратите внимание! Не забывайте, что комплект рисунков с размерами надо дополнить списком изделий, которые надо будет приобрести отдельно. Включите в него комплектующие детали фабричного производства, инструменты, расходные и материалы, строительные перчатки и другие индивидуальные защитные средства.

При удалении большого количества ржавчины перед окраской может понадобиться респиратор

Определение с параметрами проекта

Шахтный твердотопливный котел: принцип работы, плюсы и минусы

В каждом частном доме имеется индивидуальное отопление. Всё более популярными становятся твердотопливные котлы, которые отличаются высоким КПД, экономным расходом топлива и удобством в эксплуатации.

Установить такой агрегат можно в частном доме и на даче. Благодаря развитию современных технологий, процесс горения в котле является довольно продолжительным.

Самыми востребованными и популярными среди отопительных твердотопливных котлов являются модели шахтного типа.

Что такое шахтный котел

Шахтный котел — это разновидность отопительного оборудования, работающего на твердом топливе. Он является энергонезависимым, эффективным и способным работать в любых помещениях как с принудительной, так и естественной циркуляцией.

Как правило, котлы такого типа изготавливаются в заводских условиях с соблюдением всех технологий и стандартов. Некоторые модели комплектуются дополнительными функциями. Они могут иметь контур нагрева воды, накопительный бак и прочие дополнительные возможности

Конструкция и принцип работы

Шахтный котел получил своё название благодаря уникальной конструкции. Его шахта и топочная камера располагается не горизонтально, как у остального отопительного оборудования, а вертикально. В таком устройстве применяется принцип нижнего горения. Свое название котел получил от того, что его камера сгорания имеет вид шахты.

Работают данные агрегаты по следующему принципу:

  1. Укладываем дрова в вертикальную топку и поджигаем их снизу в специальном отверстии оборудования.
  2. По мере прогорания дрова опускаются вниз под собственным весом.
  3. Поток воздуха не позволяет загораться верхнему слою дров.
  4. Высокая температура в топочной камере просушивает дрова перед сжиганием.
  5. Образующийся газ отправляется в камеру дожига.

Внутренний блок отопительного оборудования обложен шамотным кирпичом, что уменьшает теплопотери и поддерживает высокую температуру. В разных моделях отличаются и конструкции котлов. Но их общей особенностью является наличие вместительной топочной камеры с вертикальной загрузкой.

Чем можно топить такой котел и как его топить правильно

Чтобы в вашем доме было тепло и комфортно, следует научиться правильно топить котел дровами. В технической документации данного оборудования уточняется, что шахтный дровяной котел длительного горения при правильной эксплуатации:

Шахтный твердотопливный котел: принцип работы, плюсы и минусы
  • способен автономно работать на протяжении 6-8 часов;
  • не задымляет помещений;
  • отдаёт большое количества тепла.

Топить шахтный котел можно:

  • брикетами;
  • дровами;
  • отходами древесины;
  • пеллетами;
  • опилками и щепками.

Чтобы котел радовал вас эффективной и бесперебойной работой, следует научиться правильно его растапливать, так как неправильная укладка дров будет способствовать их зависанию в шахте и остановке процесса горения.

Чтобы этого не допустить необходимо:

  1. Закладывать дрова на несколько сантиметров меньше, чем размер камеры топки.
  2. Укладывать дрова не вдоль, а поперек камеры.
  3. Располагать внизу сухие дрова, а сверху укладывать слегка влажные поленья.

Более подробная информация о том, как растапливать оборудование и правильно укладывать топливо, дана в инструкции отопительного оборудования.

Преимущества и недостатки

Шахтные котлы имеют и достоинства и недостатки. К их преимуществам можно отнести:

Для использования шахтных котлов нет необходимости применять сложную автоматику. С таким оборудованием практически полностью исключается возможность попадания в помещение дыма или угарного газа. А вот к недостаткам шахтных котлов некоторые относят слишком простую его конструкцию, из-за чего некоторые стремятся сделать агрегат своими силами, что приводит к довольно неприятным последствиям.

Читайте также:  3 схемы подключения автоматики электрического отопления.

В заключение стоит отметить, что шахтные котлы являются довольно эффективными, производительными и удобными в работе.

Такое отопительное оборудование радует владельцев экономным расходом топлива, доступной стоимостью.

Если вы не хотите зависеть от центрального отопления или у вас просто нет возможности подвести к дому газ, обязательно обратите внимание на твердотопливные котлы шахтного типа.

Пиролизный котел: преимущества и недостатки

Очевидные плюсы:

  • Увеличенная камера загрузки для топлива;
  • Высокий КПД, позволяющий дольше поддерживать заданный температурный режим;
  • На одной загрузке топлива способны работать до 24 часов;
  • Возможность регулировки мощности от 40 до 100%;
  • При сжигании не образуется сажа, только зола да и то в минимальном количестве.

Недостатки:

  • Классический недостаток — высокая стоимость котла. Изготовить пиролизный котел своими руками решает эту проблему;
  • Требуется принудительная тяга, вследствие чего возникает необходимость в постоянном подключении к электроэнергии;
  • Внушительные габариты конструкции;
  • Обязательное использование сухой древесины. Добиться эффективного процесса пиролиза с топливом с повышенной влажностью невозможно. Содержание влаги, существенно снижает КПД.

Управление горением

Устройство автоматического пиролизного котла

Автоматика управления котлом должна быть по возможности более качественной, поскольку от её исправной работы зависит не только тепло в доме, но и безопасность жильцов.

Управление горением

Процессор способен управлять режимами продувки, насосом перекачивающим теплоноситель в системе отопления, оборотами вентиляторов, к нему можно подключать комнатный термостат. По желанию владельца можно переходить из автоматического режима управления на ручной и наоборот.

Форсунка пиролизного котла представляет собой щелевидный проём между камерами газификации и сгорания, через который принудительно осуществляется подача пиролизного , Вас также заинтересует статья о пиролизных печах для отопления.

Рекомендации по увеличению КПД самодельной печи

Как увеличить КПД бубафони? Какая проблема мешает этому генератору тепла работать на полную катушку? Одна из проблем — корпус печки нагревается неравномерно. Из-за этого получаем плохой обмен тепла в помещении. Можно ли решить эту проблему? Конечно можно. Для решения этой проблемы, возьмем лист гофрированного металлопрофиля. Обернем его вокруг печки, получив защитную «рубашку» и приварим точечно профильный лист к баллону.

Рекомендации по увеличению КПД самодельной печи

Можно кроме сварки найти другое решение. Это решать, думать вам. Воплотив это решение в готовую конструкцию, мы получим устройство печи длительного горения, формирующее поднимающиеся потоки воздуха. Снизу ребер будет подниматься холодный воздух. Пройдя вдоль корпуса баллона воздух нагреется и на выходе станет к этой доработке можно сделать следующее.

Обложить всю конструкцию кирпичом. Это позволит накапливать тепло от генератора, с отдачей его равномерно по всей площади строения достаточно долго. Кроме профильного листа можно использовать обрезки трубы. Подойдут профильные или обычные круглые трубы. Их приваривают вокруг корпуса баллона, получают эффективную конструкцию для генерации тепла с равномерным обогревом.

Рекомендации по увеличению КПД самодельной печи

Монтаж котла

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

Что надо будет сделать:

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

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

Поэтапное изготовление твердотопливного котла своими руками

Конечно, сделать промышленный водяной котел своими руками со 100% КПД не получится, но и простое оборудование самостоятельного производства будет отвечать требованиям теплосистемы, если соблюсти все правила и тонкости сборки, монтажа.

Инструменты и материалы

Для работы мастеру пригодится следующий набор:

  • сварочный аппарат;
  • болгарка с отрезным, шлифовальным диском;
  • электродрель и сверла по металлу;
  • газовый ключ (№ 1-2);
  • молоток;
  • накидные или рожковые ключи, отвертки;
  • пассатижи;
  • угольник на 90 градусов;
  • листы стали толщиной от 5 мм для котла и от 7 мм для колосников;
  • стальные уголки 50х50 для каркаса котла;
  • листы стали для накопительного бака (лучше брать нержавейку);
  • толстостенная стальная труба или набор труб диаметром 32-50 мм для теплообменника.
Читайте также:  Какой теплый пол лучше выбрать – водяной или электрический

На заметку! Чтобы определиться с объемом закупки материала, следует предварительно составить схему будущего агрегата и рассчитать все нужные элементы.

Особенности изготовления корпуса и теплообменника

Поэтапное изготовление твердотопливного котла своими руками

Корпус стального агрегата будет выполнять роль топочной камеры, поэтому для уменьшения риска деформации стенок при нагревании, конструкции нужно делать двухслойными. Между листами засыпается чистый сухой песок, который будет поддерживать стабильность формы и нивелировать возможные риски деформации.

Газовый отопительный котел для частного дома и его устройство

Оболочки корпуса изнутри и снаружи должны быть каркасными, чтобы повысить жесткость изделия, а для увеличения прочности стенок камеры сгорания, их снаружи обшивают стальным уголком или профильной трубой, выставляя элементы как ребра жесткости. Переднюю стенку нужно оснастить двумя проемами – один для зольника, второй для дверцы закладочного бункера.

На заметку! Перед началом прорезывания отверстий на листах стали нужно нанести разметки с учетом параметров прорезаемых отверстий. Затем по углам будущих проемов сделать дырки сверлом и потом уже резать.

Как только все заготовки для корпуса сделаны, можно изготавливать теплообменник. Для него потребуются нарезанные водопроводные трубы, соединять сваркой так, чтобы получился герметичный контур. Главное требование, изготовить контур так, чтобы проточный отрезок змеевика был максимально возможной длины – это увеличит площадь нагрева трубы, а значит, повысит КПД агрегата.

Выводы и полезное видео по теме

Нюансы отопления частного дома агрегатом на твердом топливе рассмотрены в видеоролике:

Видео об особенностях монтажа одной из популярных моделей твердотопливного котла:

Монтажные работы по установке отопительного котла, потребляющего твердое топливо, не особо сложные. Каких-либо невыполнимых требований к их проведению нет. Да и разрешений государственных инстанций получать не надо.

Хотя с точки зрения реализации на практике этот комплекс работ весьма трудоемкий и может доставить немало хлопот, поскольку состоит из многих нюансов.

Материалы

Для изготовления пиролизного котла шахтного типа нужно запастись:

  1. Листовой сталью с футеровкой. Толщина 3-5 мм. Другую сталь использовать не стоит, поскольку пиролиз сопровождается высокой температурой и обычный сплав быстро перегорает.
  2. Листовой сталью с толщиной 1-2 мм.
  3. Шамотным кирпичом.
  4. Трубами с диаметром 13, 5 и 2,5 см.
  5. Уголками с размерами 4х4 см. Альтернативой может быть профильная труба с такими же размерами.
  6. Двойной зольной дверкой. Желательно, чтобы она имела асбестовую прокладку. Обязательно она должна иметь задвижку для регулирования подачи воздуха.
  7. Дверкой для чистки теплообменной камеры.
  8. Задвижками. 3 шт. Одна предназначена для дымохода, вторая будет устанавливаться на перегородке между камерами, третья необходима для регулирования подачи воздуха в камеру сгорания.
  9. Базальтовой ватой.
  10. Оцинкованным листом.

Прежде, чем купить материалы, нужно рассчитать минимальную мощности шахтного котла длительного горения и составить или найти в открытых источниках чертеж устройства.

При выборе чертежа большое внимание следует уделять объему топки. Чем больше объём, тем более длительным будет горение.

Как увеличивается длительность горения твердого топлива

Мечта многих домовладельцев – поставить котел на твердом топливе, к которому не придется бегать с дровами каждые 4—6 часов. Пользуясь этим, производители и продавцы отопительной техники применяют приставку «продолжительность горения» ко всем подряд теплогенераторам, в том числе и пеллетным, работающим самостоятельно до 7 суток.

Разновидности классических котлов с увеличенной топливной камерой

Продолжительность процесса горения принято обосновывать использованием режима тления при ограниченной подаче воздуха. Но сжигать дрова и уголь подобным способом – неэффективно, и вот почему:

  1. Дровяные и угольные котлы достигают своего КПД 70—75% во время максимального горения. При тлении эффективность агрегата снижается до 40—50% (как у обычной буржуйки).
  2. Тлеющие дрова выделяют мало тепловой энергии. Кому нужен «долгоиграющий» теплогенератор, не обогревающий дом в полной мере?
  3. Свежесрубленное дерево определенных пород (например, тополь, ива) и низкокалорийное топливо невозможно нормально сжечь в режиме тления.

Заводской котел с увеличенным топливником, где дрова горят сверху вниз

В действительности, твердотопливные котлы длительного горения – это те, что имеют увеличенную топливную камеру, только ее размер влияет на продолжительность процесса при прочих равных условиях. Принцип прост: чем больше в топке дров, тем дольше они горят и выделяют тепло.

  • классические, с принудительной подачей воздуха;
  • действующие по принципу верхнего горения (типа прибалтийской «Стропувы»).

Эти конструкции ТТ-котлов вполне реально изготовить в домашних условиях при наличии необходимого инструментария и практики в сварочном деле. Еще на просторах интернета можно встретить чертежи шахтных котлов на твердом топливе и опилках, но такие отопители довольно громоздкие и непростые в изготовлении, а потому заслуживают отдельной темы.