Делаем котел длительного горения своими руками – инструкция

31.10.2019 36,306 Просмотров

Принцип действия дровяного генератора тепла

Дровяной котел длительного горения, оборудованный водяным контуром, в своем действии использует окисление древесины под воздействием высокой температуры и ограниченного содержания кислорода. Из-за большого скопления дыма, который ограничивает доступ кислорода, дерево начинает обугливаться и выделяется большое количество СО.

Устройство и сам механизм действия дровяного котла длительной работы от одной загрузки направлены на то, чтобы воспроизвести подобные условия в ограниченном пространстве топочной камеры. Таким образом, дрова в этих условиях тлеют, а не горят, благодаря чему период работы увеличивается, а недостаток тепла компенсируется за счет догорания выделяемых газов.

Котлы отопления на дровах длительного горения типа «Буран» в своей конструкции содержат следующие узлы:

Принцип действия дровяного генератора тепла
  1. Топочная камера – устройство предусматривает одновременно две камеры сгорания. Первая топка (с горизонтальной, либо вертикальной загрузкой), необходима для сжигания древесины. Вторая необходима для дожига выработанного углекислого газа. Для того чтобы обеспечить полное сжигание газа, топку конструируют из шамотного кирпича, что позволяет предотвратить теплопотери и помогает поддерживать температуру в районе 800 °C.
  2. Автоматика – принцип работы котла длительного сгорания на дровах схож с автономной станцией. Контроллер предназначен для регулировки притока воздуха, тем самым изменяя температуру нагрева. Котлы длительного горения для отопления дома с более простыми конструкциями оборудованы ручным управлением шиберной заслонки.
  3. Водяной контур – внутри топочной камеры устанавливается змеевик, по которому происходит циркуляция теплоносителя. Чугунная версия осуществляет нагрев с помощью водяной рубашки, которая окружает топочную камеру. Батареи отопления подключаются через подающий и обратный отводы, которые соединяются с контуром.
  4. Зольник – это место, куда собирается пепел. Данный узел нуждается в систематической очистке, для того чтобы поддерживать котел в технически исправном состоянии.
  5. Дымоход – конструкция предусматривает ломаный дымоход, предназначенный для того чтобы аккумулировать тепло отходящих газов.
  6. Все узлы, которые входят в дровяные котлы длительного горения, располагаются внутри стального корпуса, изготовленного из листового металла толщиной 5-6 мм.

Отопительный дровяной котел длительного горения, подобранный согласно всем требованиям, или самодельный котел длительного горения без проблем способен обогреть жилую площадь порядка 400-500 м2. При этом итоговая стоимость отопления дешевле, чем на электричестве и газе.

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.

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.

Выбор конструкции обогревательного оборудования

Процессы горения в печах и котлах отопления идентичны, но при этом агрегаты имеют различия в функциональности, поскольку котел отопительный применяется не только для локального прогрева зоны, но и нагрева теплоносителя, транспортируемого по системе отопления дома. Для равномерности передачи тепла необходимо продумать размещение теплообменника, поддерживать постоянное горение топлива для поддержания температуры циркулирующего теплоносителя. Выбирая конструкцию котла, нужно определиться с видом горения.

Различается два варианта – верхний и нижний тип горения:

Проще изготовить дровяной котел своими руками с нижним вариантом горения, где можно обойтись без вентилятора, который нужен для формирования принудительной тяги. В таких агрегатах нет особо сложных узлов, поэтому процесс изготовления и сборки значительно упрощен.

Теперь раз и навсегда, без каких либо регистраций и СМС можно бесплатно скачать 1хБет на Андроид перейдя по активной ссылке и дальше продолжать кайфовать от игры и делать ставки на любимую команду в удобном мобильном приложении.

Второй нюанс, на который нужно обратить внимание – режим горения. Различается обычный режим и пиролизный. Второй вариант предполагает разложение твердого топлива на составляющие и дожиг всех компонентов. Это значит, что сгорит не только уголь или дрова, но и газ, выделяемый в процессе горения. Такая функция снижает затраты на топливо, повышает КПД оборудования, но придется учесть монтаж второй камеры сгорания (дожига), которая увеличит размер котла и потребует расходов на покупку большего количества материалов.

Также в расчет нужно брать тип топлива – уголь, дрова, пеллеты. Тут все зависит от доступности сырья, а качество и длительность горения напрямую зависит от мощности, эффективности сооруженного агрегата.

Рекомендуем к прочтению:Виды водородных котлов отопления и как сделать своими руками

Совет! Температура сгорания угля выше, чем у дров. Для угольного котла нужны колосники, корпус и теплообменник из стали большей толщины, чугуна. Можно сделать топочную и корпус из кирпича. Футеровка из огнеупорного материала поможет соорудить конструкцию нужных габаритов.

Выбор в пользу более сложных типов оборудования может сделать мастер с опытом, а для новичка лучше брать простые схемы понятных конструкций. Если расчеты сделаны правильно, подобран нужный объем камеры и учтена вентиляция, то даже простейший агрегат справится с отоплением помещений.

На заметку! Зная, как сделать оборудование на твердом топливе, можно соорудить самодельный газовый котел для отопления частного дома. Но газовое оборудование требует больших умений и точных расчетов, а также разрешения на установку.

Котел длительного горения топлива сверху-вниз

Топливо в таком котле загружается через боковую загрузочную дверку. Перед загрузкой труба, подающая воздух поднимается в верхнее положение. После загрузки топлива, оно поджигается сверху, боковая дверка герметично закрывается, а воздушная труба опускается на топливо, обеспечивая процесс горения кислородом. Регулирование тяги осуществляется заслонкой на верхнем торце воздушной трубы. Как и в случае с отопительным котлом такого вида без водяного контура воздушная труба изготавливается с приваренным к ней внизу «блином» — распределителем воздуха. К «блину» снизу привариваются веером стальные пластины для равномерной подачи воздуха к месту горения топлива.

Читайте также:  Достоинства и недостатки лучевой системы отопления

Рис.5 Конструкция с водяной рубашкой и дополнительными регистрами: 1 — воздушная труба; 2 — регистры; 3 —  водяная рубашка; 4 — загрузочная дверка; 5 — горячая вода из котла; 6 — дымовая труба; 7 — «обратка»; 8 — топливо; 9 — дверка для очистки топливника.

Стенки такого твердотопливного отопительного котла изготавливаются двойными, с водяным контуром, который подключается к системе отопления дома. Для увеличения КПД котла, вверху топливника можно разместить дополнительные регистры-теплообменники, но таким образом, чтобы они не мешать движению трубы при работе котла.

Котел с водяным контуром и камерой для подогрева воздуха

Возможна и более сложная конструкция такого твердотопливного котла длительного горения в водяным контуром. В этом случае в верхней части топливника устраивается камера для подогрева воздуха. Труба, подающая воздух в этом случае не поднимается наружу, как в первом варианте а двигается по направляющей в пределах этой камеры.

Для того, чтобы поднять воздушную трубу вверх (при загрузке топлива) используется трос, который соединяется с её верхним торцом и выводится через регулировочное отверстие в верхней части котла. Регулировочное отверстие служит также для регулирования подачи воздуха в камеру, а значит и тяги котла.

Преимуществом второго варианта является то, что воздух к месту сгорания топлива подается подогретым и способствует лучшему сгоранию топлива и выделяющихся из него газов. Недостаток: более сложная конструкция и невозможность установки дополнительных регистров водяного контура.

Рис.6 Конструкция с водяной рубашкой и с камерой подогрева воздуха: 1 — корпус; 2 — воздушная телескопическая труба; 3 — водяная рубашка; 4 — загрузочная дверка; 5 — дымовая труба; 6 — трос для поднимания воздушной трубы; 7 — «обратка»; 8 — топливо; 9 — прочистка; 10 — трос регулировочной заслонки подачи воздуха; 11 — «блин» с приваренными полосами; 12 — камера подогрева воздуха.

Видео по теме

Ниже Вы можете просмотреть видеоролик (фотоотчет) об изготовлении самодельного твердотопливного котла длительного горения с верхним горением.

//

Читайте также:

Электрические котлы отопления

Отопительные печи длительного горения с водяным контуром для дома

< Предыдущая Следующая >

Популярные фирмы-производители

Теплотехническое оборудование всегда пользуется высоким спросом, из-за чего производством подобных агрегатов занимается большинство технически развитых мировых стран.

Из зарубежных производителей наиболее известны следующие марки:

  • Stropuva — производит котлы длительного горения, функционирующие на твердом топливе, дымоходы и системы нагрева воды, а также запорно-регулирующую арматуру (Литва).
  • Buderus — германский специалист в области техники для отопления.
  • WATTEK — чешская компания, занимающаяся решением широкого круга вопросов — проектированием, производством, монтажом и обслуживанием теплотехники.
  • ACV — бельгийский производитель оборудования для отопления и ГВС бытового и промышленного назначения.
  • Wirbel — компания из Австрии, производящая различные типы котлов отопления, как твердотопливных, так и электрических.
Популярные фирмы-производители

Среди российских компаний, производящих котлы длительного горения среди пользователей популярны следующие производители:

  • НМК, полное наименование — Новосибирская металлообрабатывающая компания, занимается производством различной продукции, включая твердотопливные котлы серии «Магнум».
  • ZOTA. Производство находится в Красноярске и обеспечивает выпуск оборудования для сантехники, теплотехнических агрегатов, в том числе и различных типов котлов.
  • ООО ТК «ТеплоГарант» — компания из Костромы, производящая котлы бытового и промышленного назначения и различные комплектующие части для них.

Достоинства котлов длительного горения

Самодельные аппараты длительного горения имеют некоторые преимущества перед своими заводскими собратьями:

  • При одинаковом КПД 80—85% длительность горения можно увеличивать, это зависит от габаритов топки. Собственными силами корпус можно изготовить по произвольным размерам.
  • Чтобы можно было загружать и разжигать в камере небольшое количество дров для разового протапливания жилища в сырую погоду, в корпусе можно сделать дополнительную дверцу. Поместить ее следует между загрузочным и зольным проемами. В заводских аппаратах такая дверца отсутствует.
  • Для изготовления корпуса топки и кожуха водяной рубашки есть возможность применить более толстый металл, чем в заводском агрегате. Тогда самодельный котел на дровах сможет работать при давлении теплоносителя до 4 Бар.
  • Стоимость изготовления самодельного источника тепла продолжительного сжигания в 2—3 раза ниже заводских аналогов.
  • Есть возможность установить элементы автоматики по собственному выбору, а также поставить сбросной предохранительный клапан, что сделает изделие безопасным в эксплуатации.
Читайте также:  Как изготовить подовую печь своими руками: инструкция по кладке

Особенности работы и устройства оборудования

Особенности работы и устройства оборудования
Особенности работы и устройства оборудования

Самодельный автономный агрегат на твердом топливе представляет собой печь, установленную в бочке с водой. Сгорая в топке, дрова или уголь передают тепло воде, а теплоноситель поступает в систему отопления, обогревая помещение. Простое устройство считается не самым эффективным и рентабельным, поскольку КПД примитивного агрегата не выше 10-15%.

Особенности работы и устройства оборудования
Особенности работы и устройства оборудования

Особенности работы и устройства оборудования
Особенности работы и устройства оборудования

Собирают котлы отопления самодельные из кирпича, металла. Первые отличаются эстетической привлекательностью, а вторые считаются более простыми в изготовлении из подручных материалов. Но в любом случае потребуется предварительно составить схему, продумать узлы конструкции, чтобы в конечном итоге получить качественный отопительный прибор.

Особенности работы и устройства оборудования
Особенности работы и устройства оборудования

Выбор самого оптимального варианта

В уже построенном доме массивную кирпичную печь поставить будет сложно. Водяное отопление в этом случае лучше всего организовывать на базе металлической буржуйки, которую разрешается ставить на усиленный деревянный пол без заливки фундамента.

Однако если есть возможность сделать фундаментную основу как положено, то предпочтение стоит отдавать более надежной печной конструкции из кирпича.

Выбор самого оптимального варианта

Водяной контур по дому для дровяной печи лучше всего делать из толстых стальных труб и с естественной циркуляцией теплоносителя

Установка в рассматриваемый отопительный контур циркуляционного насоса и/или гидроаккумулятора – это пустая трата денег и ноль дополнительной пользы. Они лишь усложнят монтаж системы. А при отключении света эти устройства и вовсе создадут проблемы. Тогда как вариант обогрева без них при проблемах в электросети продолжит спокойно отапливать дом.

Закрытая система с двумя котлами

Такая схема предусматривает параллельное подключение двух котлов . При этом востребованной становится группа безопасности. Также вместо открытого расширительного бака в специальном помещении устанавливается закрытый мембранный.

Группа безопасности состоит из:

  1. Клапана для стравливания воздуха.
  2. Предохранительного клапана для снижения давления.
  3. Манометра.

Согласно многим видео эту обвязку делают по такой схеме:

  1. Устанавливают на выходы теплообменников обоих котлов отсекающие краны.
  2. На подающую линию, которая отходит от , устанавливают своими руками группу безопасности. Расстояние между ней и клапаном может быть небольшим.
  3. Соединяют подающие трубы обоих котлов. При этом перед соединением в линию, которая отходит от твердотопливного котла для дома, врезают перемычку (для организации малого круга). Место врезки может находиться на расстоянии 1-2 м от котла. На небольшом расстоянии от перемычки ставят обратной лепестковый клапан. Если дровяной котел перестанет работать, теплоноситель под давлением, созданным газовым работающим от баллона агрегатом, не сможет двигаться по подающей линии в сторону твердотопливного устройства.
  4. Подающую линию соединяют с радиаторами отопления, находящимися в разных помещениях и на разных расстояниях друг от друга.
  5. Монтируют обратную линию. Она должна находиться между батареями и котлами. В одном месте ее разделяют на две трубы. Одна из них будет подходить к газовому котлу. На ней перед агрегатом ставят обратной пружинный клапан . Другая труба должна подходить к твердотопливному котлу. К ней подключают вышеупомянутую перемычку. Для подключения используют трехходовой клапан.
  6. Перед разветвлением обратной линии стоит поставить мембранный бак и циркуляционный насос.

Подобная схема может быть использована в ситуации, когда монтируются универсальные

Эксплуатация котла

Для таких котлов можно применять различные виды топлива:

  • Каменный уголь;
  • Бурый уголь;
  • Антрацит;
  • Древесные пеллеты и брикеты;
  • Дрова;
  • Сланцы с торфом.

Для деревянных материалов характерным является высоких выход летучих элементов при сгорании. Самым популярным видом топлива для таких конструкций является каменный уголь. Горючие сланцы обладают очень высокой зольностью, поэтому редко используются в приборах отопления.

Эксплуатация котла

Применять котел очень просто. Прежде всего, необходимо загрузить топливо в камеру, и сделать это максимально плотно, не оставляя больших промежутков, ведь от этого зависит длительность горения. Если вы будете использовать каменный уголь, то следует учесть, что пополнять его во время горения запрещено. В случае с дровами, их можно подкидывать, но не стоит широко открывать дверцы, чтобы не обжечься.

По влажности особых требований нет, но все же лучше использовать сухие материалы, у них лучше качества при горении. При использовании торфа и угля необходимо обязательно использовать коллектор подачи воздушного потока.