Самодельные котлы длительного горения. Как сделать твердотопливный котел своими силами

В негазифицированных населенных пунктах достаточно распространенной является проблема отопления домов в холодное время года. Традиционные обогревательные печки, которые топятся дровами и углем, доставляют хозяевам много проблем. Это и нерациональный расход топлива, и затрата времени на очистку от золы и сажи, и перепад температуры воздуха. Отличным решением данной проблемы является установка твердотопливных котлов длительного горения, являющимися более современным способом обогрева помещений.

Котел длительного горения - это сравнительно новая разновидность твердотопливного прибора для отопления. Этот популярный агрегат достаточно мощный, он может обогреть не только жилое, но коммерческое и производственное помещение.

Он более экономичен, чем классический твердотопливный котел . Кроме того, работать он может беспрерывно на протяжении всего отопительного сезона, если вовремя загружать в него топливо (раз в 3−7 суток) . Для отопления можно применять такие виды топлива, как брикеты, дрова и уголь. Котлы длительного горения производятся как за рубежом, так и отечественные. Есть подобные агрегаты и для промышленного использования, но они очень громоздкие, для их установки необходимо отдельное помещение.

Классификация котлов длительного горения

На современном рынке существует много производителей, выпускающих разные виды котлов длительного горения. Их разделяют по таким критериям, как метод сжигания и вид твердого топлива.

Котлы длительно горения классифицируют по разновидности подходящего им топлива:

Есть устройства, которые работают на дровах. Некоторые из них отапливаются пеллетами (гранулы из отходов деревообрабатывающих производств).
Изготавливаются также универсальные твердотопливные котлы, для которых можно применять различные виды топлива - уголь, брикет, дрова и их сочетание.

Большая часть устройств в качестве метода сжигания используют простое сгорание. В процессе совершенствования были изготовлены газогенераторные котлы с повышенным КПД. Для их топки применяется древесный газ и дрова. Такие устройства удобны, в них не образуется сажа и остается совсем немного золы.

Кроме вышеописанных способов, котлы разделяют по зависимости от носителя электроэнергии. Они бывают зависимыми и независимыми.

Принцип работы

Котлы такого типа работают по принципу верхнего горения, смысл которого заключается в том, что очаг горит сверху вниз. Впервые котел с такой системой был изготовлен в 2000 году литовской компанией «Stropuva », сейчас ее применяют многие производители.

В большую камеру сгорания загружается топливо (дрова, брикет, уголь или пеллеты). Ее объем - 500 куб. дм., благодаря чему устройство может работать несколько суток беспрерывно. Воздух нагнетается по воздуховоду с помощью вентилятора, который легко регулируется. Тепло, которое выделяется при сгорании, передается в теплообменник.

Данный принцип работы обеспечивает достаточно длительное горение и большое количество тепловых калорий.

О плюсах и минусах пеллетных котлов рассказывает данный материал:

Основные достоинства

Котлы длительного горения обладают множеством преимуществ, благодаря которым они пользуются большим спросом среди населения.

большой объем топки, в которую закладывается твердое топливо;
возможность использования разных видов топлива - пеллеты, опилки, дрова, торф, брикеты;
длительный период горения без добавления топливного продукта;
высокая теплоотдача при экономичном расходе топлива;
простота в эксплуатации;
экологичность - выброс углекислого газа минимален.

Модели твердотопливных котлов постоянно совершенствуются. Современные устройства в большинстве оснащены электронными системами автоматики и вентиляторами для нагнетания воздуха. Они способны поддерживать установленную температуру воздуха в достаточно больших помещениях при небольшом потреблении топлива.

Самодельные котлы

Данный агрегат для отопления пользуется высокой популярностью, но стоит он совсем не дешево. Средняя его цена - около 1000 у.е., что не по карману многим желающим его приобрести. Основная причина столь высокой стоимости котла длительного горения - это его мощность, от которой зависит поддержание уровня температуры воздуха и возможная площадь отапливаемого помещения. Современные отечественные фирмы-производители работают над созданием устройства с меньшей мощностью, цена которого будет более доступной.

Многие умельцы собирают подобные устройства собственноручно. Хорошим мастерам удается изготовить производительные и надежные агрегаты. Данный технический прибор непрост в сборке, к тому же любая неточность может привести к взрыву, поэтому такую работу следует доверять людям, имеющий опыт в этом деле.

Расчёт мощности котла детально изложен в данной статье:

Шахтный котел

Существует несколько разновидностей котлов длительного горения, которые можно изготовить самостоятельно. Одним из таких является шахтный самодельный котел.

Котел такого вида работает на угле, торфе, дровах, опилках. Загрузочный объем камеры составляет 40 - 50 килограмм дров. При полной мощности и загрузке котел работает 4 - 5 часов, а при минимальной мощности и на полной загрузке сутки. Коэффициент полезного действия составляет 75%. Мощность минимальная 15−20 кВт. Котел работает в автоматическом режиме, так как оснащен автоматической регулировкой мощности.

Делаем пиролизный котел длительного горения

Котлы такой конструкции работают на газе из дров. Газ, выделяемый при высокой температуре из дров, горит желтым или бесцветным огнем. Для котлов длительного горения используют очень сухие дрова. Если дрова недостаточно высушенные, то котел может и не запуститься. Продолжительность работы при одной загрузке составляет около 12 часов. Такой котел может работать на пеллетах. Это вид топлива из спрессованных древесных отходов. Если котел будет работать на пеллетах, то можно сделать автоматическую подачу их в топку. Для этого применяются специальные шнеки, которые через определенный интервал времени будут поставлять пеллеты.

Котел необходимо будет выставить на ровную поверхность или сделать фундамент.

Для изготовления самодельного котла длительного горения необходимо иметь инструменты:

сварочный аппарат;
болгарка.

Материалы:

металл листовой с толщиной 4 мм;
труба металлическая, диаметр 300 мм, толщина металла не менее 3 мм;
трубы металлические, диаметром 60 мм, и 100 мм.

Приступаем к изготовлению котла:

В котле данной конструкции кислород должен поступать ограничено. Топливо в котел загружают очень плотно, чтобы не оставалось промежутков. В качестве топлива можно использовать дрова, уголь, торф. Загрузку топлива проводят следующим образом:

снимаем крышку, затем убираем регулятор для подачи воздуха;
потом топливом загружаем котел до дымовой трубы и сбрызгиваем верх топлива смесью для розжига;
затем обратно закрываем крышку и ставим регулятор;
открываем воздушную заслонку и внутрь бросаем лучинку;
когда топливо начнет тлеть, заслонку прикрываем.

Следует помнить, что при самостоятельном изготовлении котла длительного горения следует быть очень осторожными и внимательными, чтобы не допустить ошибок.

Видео

Видео иллюстрация процесса постройки такого котла:

В каждом доме должно быть уютно и комфортно, но какой же уют без тепла? Для этого в домах оборудуют отопительную систему, которая выглядит в виде сложной разводки труб и котла.

Именно в котле находится теплоноситель, который нагревается и при помощи насосного оборудования проходит по трубам через радиаторы, отдавая часть тепла, и охлажденным возвращается обратно в котел. И действие вновь повторяется.

В наше время компании, выпускающие оборудование для систем отопления, предлагают широкий выбор вариантов нагревательных приборов. От дорогостоящих моделей до приемлемых по цене простому обывателю.

Но низкая цена, как правило, не подразумевает качество и долгий срок службы. В связи с этим некоторые потребители заинтересовались вопросом: как сделать котел отопления своими руками?

Постараемся помочь вам дельными советами и рекомендациями с предоставлением фото разных форм котлов.

Разновидности

Во-первых, стоит определиться с моделью котла, которая подойдет вашему жилищу. Это зависит от вида топлива, которое вы собираетесь использовать.

Разновидности моделей делят на:

Газовые

Это наиболее сложные по конструкции модели и очень похожие между собой. Для установки газового котла необходимо получить разрешение в службе газа, которая легко может воспротивиться его установке, ссылаясь на то, что нужно пройти опрессовку котла в их лаборатории.

Но имея акт проверки лаборатории, разрешение вам выдадут.

Электрические

Самые простые в изготовлении своими руками. Для этого достаточно взять бак и оснастить его ТЭНом, двумя патрубками, которые соединяются с контурами подачи и обратки. Нет необходимости устройства дымохода и камеры сгорания.

Но есть всё же два отрицательных момента: электроэнергия стоит дорого и при перепадах напряжения падает мощность котла и температура теплоносителя.

Твердотопливные

Самый популярный и оптимальный вид котлов в самостоятельном исполнении для дачных домиков. А дрова – самое дешевое топливо.

Жидкотопливные

Этот вариант очень трудоемкий. Потребуется строительство отдельного склада у дома, для хранения топливных ресурсов в соответствии с противопожарными нормами.

От него до помещения котельной нужно провести трубопровод с обязательным утеплением. В котле установить определенную горелку, которая требует непростой настройки.

Сооружение твердотопливного котла собственными силами

Чтобы сделать самостоятельно котел в частном доме, нужно обладать навыками и знаниями сварщика.

Для начала вам потребуется вооружиться следующими инструментами: сварочным агрегатом, автогеном, шлифовалкой, измерительным прибором в виде рулетки, мелком или маркирующим средством, молотком.

И приобрести необходимые материалы: трубы диам. 425, 100 и 25 мм, металл 4 мм, сгон для соединения диам. 25 мм – 2 шт., средние навесы, уголки из стали 25 мм, арматура диам. 8 мм.

Обратите внимание!

Без проектных набросков тоже не обойтись. Нужные чертежи котлов можно найти на определенных сайтах Всемирной паутины или в технических изданиях, но главное с подходящими размерами.

Подготовка к сооружению корпуса

Первым делом стоит подготовить необходимые детали. Короб высотой 100-120 см делается из трубы большего диаметра. Разрезаем её по указанным размерам и шлифовалкой зачищаем края.

Затем нужно прорезать квадратные окошки для топки (20х10 см) и поддувала размером 20х3 см, располагая друг над другом, но топка сверху.

От поддувала до низа корпуса должно быть 5 или 7 см, до топки вверх – 5 см. Края тоже следует обработать. Отрезанную часть трубы используйте как дверцу топки, зачистив края.

Теперь нужно прорезать отверстия для установки патрубков диам. 25 мм: одно для подачи, другое для обратки, расположенные друг напротив друга. Обратку делают сбоку на 0,15 м выше топки. Отверстие для теплоподачи прорезается на уровне 0,05 м от верха короба, и привариваются сгоны.

Обратите внимание!

Следующим этапом вырезаются три круга из металла: два диам. 425 мм и один диам. 412 мм. Круг меньшего диаметра будет располагаться внутри корпуса. По центру всех кругов проделывается отверстие диаметром немного более 10 см.

Дымоходная часть делается из трубы диам. 10 см длиной 120-130 мм. А в качестве ножек используется труба диам. 25 мм в количестве 4 отрезков по 5 см. Из арматуры изготавливается решето для сборника золы диам. 412 мм.

Сбор конструкции котла

К кругу диам. 412 мм при помощи сварки крепится дымоход. После этого во внутренней части корпуса, вверх на 30-35 см от отверстия топки, привариваются на время упоры из арматуры. Поверх них устанавливается круг с дымоходом.

Следующий момент очень важен – это сварка круга с корпусом. Шов нужно сделать двухсторонний и качественный, так как он соединяет топку и бак для воды.

С обратной внутренней стороны дымохода устанавливается арматурная решетка. Делаются упоры из уголков, которые нужно приварить между топкой и поддувалом, и поместить на них решетку.

Обратите внимание!

В завершении сваркой прикрепляем круг диам. 425 мм к низу котла, привариваем ножки и петли для установки дверцы топки.

Проверка работоспособности котла

Когда ваше творение полностью готово, нужно пройти тестирование. Закройте один сгон, а в другой налейте воду. Если сварочные швы не пропускают воду, значит сварочные работы выполнены качественно.

Не стоит опасаться, что во время работы появится течь. Подключите котел к отопительной конструкции дачного домика, соединив сгоны с патрубками теплоносителя. Дымоходная труба должна располагаться вертикально вверх. В пределах чердака её необходимо утеплить.

Вот и пришло время первой топки. Для этого используйте не слишком много дров, чтобы протопить сам котел и дымоход. При скачке температуры может появиться конденсат, который может стать дегтем и сузит диаметр, что повлечет уменьшение тяги.

Во время топки нужно отрегулировать зазор в поддувало, обеспечив нужный размер для пропуска воздуха.

Верх закладки обычно располагается в 20 см от внутреннего круга для оптимального прогорания дров и угля. А дым и гарь будут выходить через дымоход.

Принцип действия

Думаем, вы уже и сами поняли, что котел — это та же печка на дровах. Энергия от сгорания дров прогревает теплоноситель над самой камерой сгорания.

Теплоноситель нагревается от внутреннего круга и дымохода, проходящего сквозь водяной резервуар. Корпус нагревается и аккумулирует остывание при отключении котла.

Горячий теплоноситель перемещается вверх и через верхний отсек перемещается в контур отопительной системы. А возвращается, охлажденным, через патрубок снизу в котел.

Установку котла на дровах можно сделать кубической формы из металла в 4 мм, но это более трудоемкий процесс, особенно отдельной сборки топки.

В корпусе помещают камеру сгорания, а теплоноситель сможет циркулировать между стенок. Такой вариант эффективен, но сложен в сооружении из-за большого количества сварных швов.

Теперь, при необходимости, вы можете сами соорудить котел для дачного дома!

Фото котла своими руками

Котел шахтного типа отличается тем, что дрова в нем горят долго, так как он имеет большой объем топочной камеры.

Конструкция и принцип работы

Шахтный котел длительного горения бывает двух видов:

Устройство с .
Пиролизный агрегат.

Они состоят из двух камер, которые разделяют котел на две вертикальные части. В первой горят дрова, во второй находится теплообменник .

Устройство шахтного котла с обычным сжиганием является более простым:

Топка. Она составляет 50% и более от объема всего устройства. Эта часть котла длительного горения имеет большую высоту (почти равняется высоте агрегата), небольшую ширину и глубину.
Загрузочный люк. Находится на верхней или боковой части топки .
Зольная камера. Размещается под топкой .
Колосник. Он разделяет зольную и топочную камеры .
Зольная дверка. Она имеет такие размеры, которые позволяют получить не только доступ к зольнику, но и к нижней части топки. На ней размещают шибер для регулирования подачи воздуха .
Теплообменная камера. Внутри нее находится водяной или жаротрубный теплообменник . Она имеет отверстие, через которое поступают образовавшийся в топке угарный газ.
Дымоход. Он имеет заслонку.

Работает такой шахтный котел следующим образом:

Поджигаются дрова в топке.
Горячий угарный газ выходит через отверстие в теплообменную камеру.
Газ нагревает теплоноситель.
Охлажденный дым выходит через дымовую трубу, а нагретая вода – в систему отопления.

Пиролизный шахтный котел длительного горения имеет почти такую же конструкцию , но она сложнее. Разница заключается в наличии:

Камер сгорания и догорания угарного газа. Размещаются в нижней части теплообменной камеры. Их стенки сделаны из шамотного кирпича.
Трубы вторичной подачи воздуха. Она находится внутри камеры сгорания. Особенностью трубы является наличие большого количества дырочек.
Задвижки вверху стенки, которая разделяет две камеры.

Такой шахтный котел работает по-другому: в топке создают пиролиз путем разжигания дров и последующего ограничения подачи воздуха через зольную дверку.

Во время пиролиза происходит разложение дров на кокс и различные горючие газы. Последние поступают в камеру сгорания, смешиваются с воздухом и сгорают. Остатки газов догорают в камере догорания. Образованное тепло нагревает теплоноситель.

Читайте также: Парапетные котлы

Материалы

Для изготовления пиролизного котла шахтного типа нужно запастись:

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

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

Изготовление основной части

Основной часть – это самодельный корпус, который разбит на камеры с различными функциональными приспособлениями. Корпус изготавливают так:

Изучают чертеж самодельного агрегата и определяют размеры всех металлических частей .
Рисуют на листовой стали с футеровкой прямоугольники, которые будут стенками и отдельными металлическими частями самодельного котла шахтного типа.
Разрезают листовую сталь на части. Это лучше делать с помощью автогенной сварки.
Сваривают боковые стенки корпуса .
В листе, который будет перегородкой между топочной и теплообменной камерами, вырезают два отверстия : одно должно быть вверху, другое – чуть выше уровня колосника. Желательно, чтобы высота второго отверстия составляла 3 см.
Ставят заготовку внутрь корпуса, фиксируют ее так, как указано в чертеже или просмотренном видео, и приваривают. На верхнем отверстии устанавливают задвижку и приваривают ее основание. Задвижка должна быть со стороны топки. С другой стороны приваривают горловину с глубиной 4 см.
Изготавливают колосник. Для этого в куске листовой стали с футеровкой вырезают продольные неширокие отверстия . Колосник может быть и покупным, но должен быть сделан из стали с футеровкой. Изделие из чугуна не подходит, так как за несколько месяцев работы самодельного котла шахтного типа он покоробится.
Приваривают колосник.
В боковых стенках вырезают отверстия для зольной дверки и дверки чистки камеры догорания. По периметру отверстий нужно приварить горловины. Они должны выступать наружу и внутрь на 6 и 3 см соответственно . Горловину для отверстия в камере догорания лучше приваривать после того, как будет приварен теплообменник.
К внутренним стенкам тепловой камеры приваривают два ряда уголков или профильной трубы . Верхний ряд размещают в 3-4 см от верха. Нижний – на уровне дна камеры догорания. Эти уголки станут частью водяной рубашки. Нельзя делать водяную рубашку вокруг пиролизной камеры, ведь из-за этого нарушится пиролиз.
Приваривают теплообменник с внутренней частью водяной рубашки (ее изготовление описано ниже).
Приваривают дно камеры догорания. Оно должно быть на уровне колосника. При этом одна его треть должна быть горизонтальной, а остальная часть должна подниматься вверх под углом. Величина угла зависит от чертежа. Горизонтальной делают ту часть, которая находится возле внутренней перегородки.
Над дном вырезают отверстие для трубы подачи воздуха .
Сверлят в трубе диаметром 5 см большое количество отверстий и приваривают ее к дыре в корпусе. При этом трубу размещают так, чтобы она выступала снаружи на 6 см. Эта часть не должна иметь дыр. На конце трубы фиксируют заслонку.
Обкладывают стенки камеры сгорания шамотным кирпичом. Чтобы подогнать материал под нужные размеры, его обрезают. Верх камеры должен представлять собой выступающий внутрь кирпич. Между кирпичами должно быть отверстие для дальнейшего движения пиролизного газа .
Аналогичный процесс делают в камере догорания.

Для организации бытовой системы отопления твердотопливные котлы являются наиболее экономичным вариантом. Но, несмотря на всё богатство выбора доступного на рынке оборудования и довольно широкий ценовой и функциональный диапазон, далеко не каждому потребителю под силу купить агрегат, оптимально удовлетворяющий его нужды. С другой стороны, котёл, работающий на твёрдом топливе, вполне реально изготовить своими руками. И сохранить при этом значительные средства, которые пришлось бы заплатить за заводское оборудование. Всё, что нужно для этого – знания устройства и принципа работы этой категории отопительных установок, а также навыки работы с различным инструментом и материалами, в частности, металлом.

Выбираем тип твердотопливного котла

Как понять, какой котёл будет оптимальным для обслуживания конкретной системы отопления? Очевидно, следует определиться с видом топлива, требуемой мощностью агрегата и особенностями его конструкции, процесса монтажа и последующей эксплуатации, а также с особенностями подключаемой системы отопления.

Среди материалов, которые можно использовать в качестве твёрдого топлива, наиболее широкое распространение получили:

уголь;
торфяные брикеты;
пеллеты;
дрова;
опилки и другие горючие отходы производства.

Виды твёрдого топлива для котлов отопления на фото

Торфяные брикеты Дрова для твердотопливного котла Древесный уголь для твердотопливных отопительных котлов
Древесные топливные брикеты для котлов на твёрдом топливе Евродрова (топливные брикеты для пикника) Древесные опилки для котлов отопления

С целью повышения рентабельности и эффективности системы отопления можно изготовить универсальный агрегат, который сможет работать с различными видами топлива.

Выбор типа и конструктивного исполнения отопительного котла напрямую зависит от того, каким топливом вы собираетесь пользоваться, требуемой производительности системы отопления, а также места, где он будет установлен. Для самостоятельного изготовления подходят следующие модификации твердотопливных отопительных агрегатов:

Классические

Оснащаются стальным или чугунным теплообменником, могут использоваться и для отопления, и для целей горячего водоснабжения. КПД таких котлов составляет около 85%.

Пиролизные

Обеспечивают раздельное сгорание топлива и выделяемых при этом летучих газов, благодаря чему существенно повышается эффективность и, следовательно, экономичность отопительной системы.

Пеллетные

Эффективность этой разновидности котлов отопления достигает 90%. Главным их достоинством является высокая степень автоматизации рабочих процессов, а недостатком – сложность конструкции.

Длительного горения

Способны непрерывно работать на протяжении всего отопительного сезона, требуя загрузки топлива 1 раз в несколько суток, что выгодно отличает их от классических твердотопливных котлов.

Основы проектирования

Для того чтобы сделать правильный – безопасный, эффективный и удобный в эксплуатации – твердотопливный котёл, необходимо понимать физику процесса его работы и работы системы отопления в целом.

Принцип действия отопительного котла на твёрдом топливе:

топливо загружается в камеру сгорания;
нагретые в процессе сгорания топлива воздух и другие газы поднимаются вверх и отводятся через дымоход;
по пути к дымоходу горячий воздух нагревает теплообменник, который в с вою очередь нагревает тепловой агент (в большинстве бытовых систем отопления – воду);
нагретый тепловой агент вытесняет холодный, проходя всю систему отопления и возвращаясь после остывания назад в теплообменник.

Всё дело в свойстве любой нагреваемой среды подниматься выше холодной - это один из основополагающих законов термодинамики.

Для реализации этого принципа помимо корпуса, выполненного из толстой (не менее 4-5 мм) жаропрочной стали, в конструкцию твердотопливного котла включаются следующие элементы:

Камера сгорания

Её объем определяется сложной формулой, которую, впрочем, довольно легко отыскать в интернете, равно как и готовое решение – объем камеры сгорания по отношению к номинальной мощности котла или максимальной площади отопления.

На практике размеры топки зависят не только от параметров котла и свойств топлива, а также особенностей самой отопительной системы – схематической, функциональной сложности, сезонности работы, пиков потребностей в горячем водоснабжении и пр.

Камера отвода горячих газов

Этот узел является продолжением камеры сгорания и выполняет функцию выходного коллектора для вывода продуктов горения.

Внутренняя система подачи и отвода теплоносителя

Речь идёт о теплообменнике (теплообменном регистре), а также его основных патрубках – входном и выходном, который служит для приёма остывшего теплового агента, его нагрева и отвода в систему отопления.

Важные моменты

На эффективность работы отопительного котла на твёрдом топливе всегда влияют два фактора:

Конструктивные особенности теплообменника

Чем большей будет площадь теплового контакта, тем больше энергии за единицу времени будет передано от сгорающего топлива тепловому агенту – воде.

Варианты исполнения самодельного теплообменника на фото

Горизонтальный теплообменник из листовой стали и профильной трубы Самодельный горизонтальный теплообменник Стальной вертикальный теплообменник для котла своими руками

Полнота и период сгорания топлива

Если топливо сгорает неэффективно – теряет пиролизный газ или не успевает нагреть теплоноситель до необходимой температуры, на лицо недоработки в конструкции. Поэтому к расчёту и процессу изготовления последней следует отнестись с максимальной ответственностью – после сборки изменить её будет невозможно.

Конструкция котла должна быть надёжной и безопасной и ответственность за это несёт не что иное, как корпус. Он выполняется из толстой (не менее 5 мм) стали, желательно жаростойкой. Впрочем, последняя стоит заметно дороже обычной, поэтому следует запомнить, что чем толще металл, тем медленнее он будет нагреваться. А значит, для того, чтобы котёл средней мощности не обжигал руки и не делал из помещения котельной сауну, корпус котла должен иметь около 8 мм в толщину.

Исключение составляют конструкции с верхней крышкой из чугуна, которая выполняет функцию печи. Толщина и размеры чугунного листа будет зависеть от конструктивных параметров корпуса и рабочих характеристик котла (но не менее 8 мм).

Для организации внутренней трубопроводной системы котла необходимо использовать трубы толщиной стенок 3-4 мм и диаметром 50 мм. Для обеспечения тока теплоносителя следует предусмотреть сужение (от 50 до 25 мм) трубопроводов в направлении от горячего к холодному, к примеру от котла к радиаторам) и расширять их на обратном пути теплоносителя.

Пространственная схема и компоновка твердотопливного теплогенератора

Размеры твердотопливного котла зависят от габаритов и ориентации в пространстве камеры сгорания. Более широкое распространение получили вертикальные конструкции, поскольку такое расположение позволяет сэкономить место в котельной.

Традиционная схема вертикального твердотопливного котла:

Для настройки и контроля за работой агрегата в процессе эксплуатации вам понадобится специальное оборудование. К таковому можно отнести датчики температуры воды на входе и выходе из теплообменника и узлов системы отопления, датчики загрузки камеры сгорания, давления в ней и на отдельных участках котла и т.д.

Принцип естественной циркуляции теплоносителя реализовать его успешно удаётся далеко не всегда. Поэтому часто отопительный котёл оснащается дополнительным водяным насосом, который принудительно подаёт теплоноситель на теплообменник и/или в систему отопления.

Насос - энергозависимый агрегат, а значит, важно предусмотреть возможность подачи теплоносителя в обход на случай отключения электроэнергии. Во-первых, для того, чтобы отопление функционировало, а во-вторых, чтобы котёл или коммуникации не разорвало паром или не повредило температурой.

Если в конструкцию твердотопливного котла включается насос, необходимо предусмотреть возможность регулировки его рабочих параметров, а также аварийного отключения. Твердотопливный котёл в случае поломки узлов и коммуникаций отопительной системы остановить невозможно. Поэтому необходима система отвода излишнего тепла – амортизационный бак с компенсационным клапаном или другое, уместное в вашем случае решение.

Что нужно для работы?

В первую очередь мастерская, то есть место, где вы будете заниматься изготовлением основных узлов и сборкой агрегата. Кроме того, вам понадобится довольно обширный список инструментов, в который можно смело включать:

сварочная маска, краги и спецодежда;
бытовой инверторный сварочный аппарат и электроды;
дисковая пила с набором дисков для резки металла;
электродрель с набором свёрл по металлу;
рулетка, угольники, строительный уровень.

Для сборки котла на твердом топливе понадобятся следующие материалы:

листы стали толщиной от 5 мм;
металлические уголки;
чугунная колосниковая решётка;
стальные водопроводные трубы различного диаметра;
дверцы для зольной и топочной камеры;
дроссельные заслонки печного типа.

Перед тем, как приступать к изготовлению элементов и узлов котла, необходимо выполнить конструктивные расчёты, определиться с принципиальной схемой и нарисовать чертёж котла, не забыв указать все его конструктивные составляющие и их главные параметры.

И самое главное: соблюдайте технику безопасности как в процессе работы, так и по отношению к качеству исполнения твердотопливного котла. Малейшая оплошность с вашей стороны может стать причиной серьёзных проблем, в т.ч. повышенного риска возникновения пожара.

Изготовление твердотопливного котла длительного горения своими руками на видео

Собственники частных загородных домов, которые решили установить твердотопливный котёл для отопления, выбирают агрегат по трём основным параметрам: длительность горения одной закладки, теплоотдача и мощность оборудования. Все эти параметры взаимосвязаны.

Так, длительность горения напрямую зависит от теплоотдачи и мощности. Для долгой работы агрегата можно сделать котёл длительного горения своими руками.

Принципы работы

Главная задача котла длительного горения в том, чтобы владелец такой отопительной системы не ощущал необходимости в подкладывании дров каждые 5−6 часов. Сам термин «длительное горение» в последнее время стал очень популярным. В связи с этим все производители как один применяют его к своей продукции. Сейчас есть даже пеллетные устройства «продолжительной работы», которые могут работать до одной недели без необходимости вмешательства человека.

Но с другой стороны, нужно остерегаться и некачественной продукции неизвестных производителей. Такие могут выдавать обычные твердотопливные котлы за устройства «длительного горения». Во избежание попадания в подобную ситуацию нужно знать некоторые отличия устройств действительно «продолжительной работы».

Ими являются:

увеличенный объём топки даже при одинаковой мощности агрегата;
для удобства применяются запасные дверцы;
в технической документации длительность горения одной закладки - от 7 часов и выше.

На сегодня существует распространённый миф, что принцип работы котлов длительного горения заключается в использовании режима тления при ограничении в подаче воздуха. Но на самом деле такой способ малоэффективен. Об этом свидетельствуют несколько моментов:

1. Тлеющее дерево выделяет намного меньше тепла, чем при обычном горении. Таким способом нельзя обогреть дом полноценно.
2. Древесно-угольные устройства могут достигать своего максимального коэффициента полезного действия в 70−80% в момент максимального горения. При тлении их КПД составляет максимум 40−50%, как и у классической буржуйки.
3. Если дерево свежесрубленное, то сжечь его полностью просто невозможно. Это относится к определённым породам, к примеру, тополь и ива.

Продолжительность работы такого устройства непосредственно зависит от объёма топки. Только этот показатель может влиять на длительность горения. Чем он больше, тем дольше будет работать агрегат на одной закладке.

Котлы длительного горения, которые применяются в бытовых целях, можно разделить на два подвида:

работающие по принципу верхнего горения;
с принудительной подачей воздуха.

Котёл долгого горения своими руками сделать несложно даже без особых усилий. Главное, иметь хотя бы небольшой опыт работы со сваркой.

На сегодня есть варианты устройств «продолжительной работы», которые работают на дровах и опилках. Их минус - большие размеры и сложная конструкция.

твердотопливный котел длительного горения своими руками

Сборка агрегата с принудительной подачей

На первом этапе необходимо собрать корпус устройства. Для этого с помощью сварки собираются заранее подготовленные металлические листы по чертежам. Сначала ко дну привариваются боковые стенки, а потом все остальные детали - верхняя крышка, проёмы для дверок и т. п.

Лист дна должен на несколько сантиметров выступать наружу с каждой стороны. В свою очередь, это позволит не делать дополнительного обрамления для дверок зольника. Снизу внутри камеры привариваются по периметру уголки. Они будут служить основой для колосников, которые будут приваривать уже на угольники. В качестве альтернативного и более удобного варианта можно сварить отдельно решётку, которая будет становиться на приваренные угольники. Таким образом, её можно сделать съёмной.

Топливник после сборки тщательно проверяется на герметичность и точность проделки всех сварных швов и стыков.

На втором этапе необходимо сделать водяную рубашку. Для этого используются листы металла толщиной 4 мм. Толщина водяного контура составляет 2 см. В связи с этим следует по периметру приварить отрезки по 20 мм из металлической полосы. Уже к ним будут привариваться листы металла (обшивки).

Водяная камера (рубашка) начинается на уровне колосников. Она не должна находиться параллельно с зольником.

На третьем этапе монтируются жаровые трубы. Они устанавливаются на верхнюю часть бака. Для этого необходимо проделать отверстия в фронтальной и задней стенке, куда и будут привариваться трубки. Все стыки должны быть герметично проварены, собственно, как и любой другой элемент водяной рубашки.

Четвёртый этап - это изготовление дверок и колосниковой решётки. Колосники привариваются на заранее установленные уголки. Они также делаются с угольников и свариваются с основой внутренним углом вверх. Таким образом, они будут служить рассеивателями воздуха.

На пятом этапе необходимо врезать штуцеры для входного и выходного отверстия, а также дымоход. Кроме этого, нужно сделать воздушный канал. Изготовить его можно из трубы. На торце приделываются фланцы для крепления вентилятора надува. Воздуховод входит в зольную камеру со стороны задней стенки и фиксируется посередине, то есть сразу под водяной рубашкой.

Шестой этап - сварка дверных петель и их монтаж на основу. Также нужно приварить закладные детали. На них будет крепиться декоративная обшивка котла.

Седьмой этап - завершающий. Сверху конструкция обкладывается базальтовым утеплителем и фиксируется с помощью шнура. После этого остаётся только установить дверки и сверху прикрутить листы окрашенного металла. Сделать это можно с помощью саморезов.

Вентилятор крепится на фланцах. Они есть как на самом вентиляторе, так и на торце воздуховодной трубы. Блок управления системой устанавливается сверху на сам котёл.

Котел длительного горения своими руками

Конструкция на этом этапе готова, но при желании можно внести некоторые изменения и дополнения:

изготовить погружную гильзу, в которую можно установить термометр на тот случай, когда при отсутствии электричества электронное табло работать не будет;
сделать котёл комбинированным и установить тепловой нагревательный элемент для подогрева воды в случае прогорания дров (можно изготовить и автоматическое переключение после прогорания);
в котловой бак вмонтировать водяной контур подогрева воды на ГВС.

Шахтные котлы длительного нижнего горения по чертежам сделать несложно. Главное здесь - точно следовать всем инструкциям и придерживаться высокой точности в отрезании всех деталей, их сварке и скреплении.

Котёл с верхним горением топлива

Есть и другая схема твердотопливных котлов длительного горения. Своими руками такой сделать тоже несложно. Принцип работы заключается в верхнем горении дровяных газов.

В странах СНГ известны два типа таких устройств:

«Стропува» - агрегаты прибалтийского производства;
печи Бубафоня.

Последние завоевали большую популярность среди жителей бывшего Советского Союза. Как правило, их используют для помещений, где эстетичный внешний вид не имеет никакого значения (технические помещения, гаражи и т. п.).

Суть их эффективной работы заключается в наличии двух камер сгорания. Снизу в трубу с большим диаметром (основы конструкции) закладываются дрова. Сверху их прижимает так называемый груз - тяжёлый круг. К нему в перпендикулярном положении приваривается по центру трубка, которая выходит с самого верха котла, а в самом грузе проделывается в этом месте отверстие для подачи воздуха к дровам. Место, где находятся дрова, называют первичной камерой.

Вторичная камера находится сверху круга «груза». Там происходит сжигание газов - продуктов горения. Попадают они во вторичную камеру через зазор между самим кругом и основой. То есть диаметр груза должен быть на несколько сантиметров меньше, чем диаметр трубы основы котла.

В принципе, это вся функциональная часть конструкции, благодаря которой устройство работает в два раза эффективнее, чем обычные твердотопливные котлы. Заключается такое преимущество в том, что газы, которые сгорают во вторичной камере, отдают не меньше тепла, чем сами дрова в первичной.

Сделать котёл твердотопливный своими руками по чертежам можно даже без особых навыков и опыта работы.

Изготовление «Бубафони»

Корпус изделия должен быть круглым, хотя это и создаёт некоторые неудобства в процессе. Квадратным котёл делать не стоит, поскольку остатки дров могут задерживаться по углам устройства. Для быстрого решения такой проблемы можно найти бочку с толстыми стенками или трубу необходимого диаметра. Но если есть желание сделать конструкцию полностью своими руками, то металлический лист толщиной 4 мм будет в самый раз.

Тщательно выполненная схема устройства со всеми размерами играет очень важную роль для изготовления действительно качественной продукции. Чертежи котлов на твёрдом топливе своими руками сделать можно, если есть определённый опыт. Но в противном случае лучше заказать такой у специалиста.

Дальше необходимо позаботиться о дне устройства. Если использовать бочку в качестве основы, то оно уже есть. В случае применения трубы для этих целей нужно дно сделать из листа металла, толщиной не менее 2 мм, но желательно 3 мм. Диаметр должен совпадать с диаметром бочки. Скрепить две части можно с помощью сварки.

«Груз» делается также из листа металла. Но его толщина должна быть не менее 5−6 мм, так как он должен быть тяжёлым. По центру проделывается отверстие с диаметром 5−10 см.

Под грузом - первичная камера, где будут находиться дрова, сверху него вторичная - там сжигаются газы.

Сверху бочки только остаётся установить крышку с дымоходной трубой, и конструкция самодельного котла медленного горения готова.

Устройство Попова

Котёл Попова относится к пиролизным установкам с длительной работой (процессом горения дров). Он чем-то похож на агрегаты «Бубафоня» или «Украина» и устроен просто. Суть заключается в небольшом количестве кислорода в камере сгорания, из-за чего происходит не горение дров, а их тление. Это позволяет очень долго не беспокоиться о подкладке дров, а также получить максимальное количество тепловой энергии с одной закладки. Поддув для котла не нужен.

Кроме этого, как и в конструкции Бубафоня, вследствие горения образуется газ, который и дожигается, чем подогревает вторично теплообменники. Основным преимуществом этой модели можно считать отсутствие необходимости в установке дымососа, так как вмонтированной трубы достаточно для образования хорошей тяги.

Можно сделать вывод, что котёл длительного горения - это удобный вариант отопительной системы, которая будет работать автономно от 7 часов до 1 недели (что касается пеллетных агрегатов).

ли в доме уже есть кирпичный котёл или печка, то можно использовать такое оборудование. К тому же этот вариант отопления можно осуществить практически бесплатно.