Котел с верхней загрузкой топлива своими руками. Преимущества таких котлов перед обычной печью. Процесс изготовления твердотопливных котлов длительного горения своими руками: чертежи и сборка

05.07.2018

Наибольшую эффективность среди твердотопливных котлов длительного горения имеет пиролизный. Правда, он стоит больших денег. К счастью многих хозяев сэкономить деньги может самостоятельное изготовление устройства, принцип работы которого заключается в создании пиролиза. Конечно, чтобы сделать такой котел на дровах своими руками, надо постараться. Ведь в этом отопительном котле длительного горения происходит большое количество процессов, и чтобы получить максимум от них, нужно позаботиться о создании оптимальных условий для пиролиза и горения топлива.

Строение пиролизного котла

Такое дровяное устройство отопительной системы представлено, как минимум, 4 вариантами. Однако рассматриваться будет наиболее эффективный котел для частного дома . Его изображаемая на разных фото конструкционная схема предусматривает наличие таких элементов, как:

Камеры газификации . Находится в верхней части корпуса. Часто ее высота составляет половину высоты корпуса котла длительного горения. Имеет особое дно, выполненное из шамотного кирпича. Дно толстое и имеет сквозные щели, через которые пиролизный газ может попадать в нижерасположенный отсек.
Камеры сгорания . Размещается под отсеком газификации.
Камеры догорания . Она находится под зоной сгорания. От верхней камеры ее отделяет металлическая пластина с жаростойкой футеровкой. Заменой этой пластины может быть . В этой пластине всегда имеется отверстие для движения пиролизного газа.
Камеры с водяным теплообменником . Эта камера размещается позади вышеупомянутых трех отсеков. Если взглянуть на отопительный твердотопливный котел длительного горения со стороны, то его можно разделить на две части: первую образуют три основные камеры, вторую — одна единственная вертикальная камера с высотой, равной высоте отопительного котла. Через нее проходят угарные газы, тепло которых и впитывает водяной теплообменник.
. Находится под дымоотводом.
Шибера прямого хода . Находится в верхней части камеры газификации.
Воздушного шибера . Он размещается на тыльной стороне под дымососом.
Загрузочной дверки .
Зольной дверки .
Двух отверстий с заслонками для подачи воздуха. Первое отверстие подает воздух в камеру газификации. Второе подает воздух в специальное дно, сделанное из шамотного кирпича.

Материалы

Согласно разным видео они являются такими:

Жаростойкая футеровка. Из нее делают все камеры, в которых будет сгорать топливо и образованные газы. Другой материал использовать не стоит, поскольку протянет он недолго. Так, чугунные изображаемые на разных фото колосники коробятся.
Шамотный кирпич.
Труба с диаметром 10-15 мм.
Профильная труба с размерами 15х15 мм.
Профильная труба с размерами 50х70 мм.
Труба с диаметром 30-40 мм.
Круглая труба с диаметром 15-20 см.
Шибер (2 шт.). Тот, который будет в камере газификации, должен быть сделан из металла с жаростойкой футеровкой.
Двойные (2 шт.). Внутренняя стенка должна выдерживать температуру, равную 600-800 °С . Первая дверка предназначена для загрузки дров. Вторая — для удаления пепла.
Асбестовый шнур. Необходим для герметичного закрытия дверок.
Дымосос. Его лучше покупать. Он должен быть рассчитанным на высокую температуру. Вместо него не стоит брать простой компьютерный или любой другой вентилятор.
. Может представлять собой биметаллическую пластину, которая будет помещаться в контур системы отопления.
UPS с мощностью на 3 кВт. Его должно хватать на 10-12 часов работы дымососа.
Заслонки для подачи воздуха.

Изготовление основной части

Рассматриваемый вариант для частного дома имеет немало модификаций, и, конечно, каждая из них производится по уникальным чертежам. Каждый хозяин частного дома может выбрать наиболее подходящую схему. Учитывая это, подробные размеры рассматриваться не будут.

Согласно разным видео процесс изготовления самодельного котла с одним контуром включает такие работы:

Лист жаростойкой футеровки разрезают на куски с размерами, предусмотренными выбранным чертежом, который может быть изображен на разных фото.
Сваривают три камеры. Они находятся одна над другой. При этом боковые стороны представляют собой куски с длиной, равной высоте всех трех камер. На передней стороне вырезают два отверстия: одно должно находиться вверху (предназначено для загрузки полного), второе — внизу (предназначено для удаления пепла). Тыльная сторона камеры должна иметь высоту равную высоте камер газификации и сгорания. Самая низкая камера не должна иметь тыльной стороны , потому что там должно быть отверстие для выхода газа, нагретого до высокой температуры.
Делают дно камеры газификации. Для этого берут полосу металла с шириной 5-10 см. Ее приваривают по периметру. Что касается дна самодельной камеры сгорания, то оно должно быть практически сплошным. Только возле зольной дверки оставляют отверстие.
Вверху тыльной стороны камеры газификации вырезают отверстие и фиксируют шибер.
В 10-15 см от дна камеры сгорания сверлят отверстия для подачи воздуха . Диаметр – 1 см. Такие же отверстия надо сделать в профильной трубе. Понятно, что дыры в профильной трубе и стенках камеры газификации должны совпадать.
Отрезки профильных труб приваривают к боковым стенкам. Также приваривают трубу к передней стенке. Размещают ее так, чтобы все три части образовали единый канал. В передней трубе вырезают отверстие, перекрывать который будет заслонка. Благодаря этому будет ограничиваться подача воздуха в камеру газификации, что позволит создать пиролиз.
Аналогичные отверстия делают над самым дном камеры газификации. Однако кроме приварки самодельного канала для подачи воздуха к отверстиям во внутренней части приваривают отрезки круглой трубы. Их длина должна быть меньше ширины шамотного кирпича .
В кирпиче сверлят сквозные отверстия в такой последовательности, которая соответствует размещению отрезков круглой трубы. Отверстия должны быть больше на 2-3 мм от внешнего диаметра трубок. Каждое отверстие должно соединять боковые стороны кирпича.
Кирпич ставят так, чтобы трубки вошли в его отверстия. В таком днище камеры сгорания посередине должна образоваться небольшая щель (ширина 2-3 см). Через нее будет проходить пиролизный газ, который одновременно будет смешиваться с воздухом, поступающим через отверстия, сделанные в кирпиче.

Изготовление камеры с теплообменником

Чтобы изготовить эту часть дровяного котла с одним контуром, надо сделать такие действия:

Согласно чертежу надо сварить металлический кожух (для этого может подойти обычный листовой металл) . Конструкция должна быть несколько выше и шире основной части. В принципе, она должна прилегать к каналам подачи воздуха. Поэтому между ней и основной частью образуется пространство, равное размерам профильной трубки. Ее глубина должна быть больше аналогичной характеристики основной части котла длительного горения на величину, равную глубине камеры для размещения водяного теплообменника.
В передней части кожуха нужно вырезать отверстия для дверок и подачи воздуха в две профильные трубы . Сразу приваривают горловины и фиксируют заслонки для регулирования подачи воздуха внутрь отопительного котла на дровяном топливе. Также надо сделать отверстие для управления шибером, размещаемого в камере газификации.
В задней части надо сделать отверстия для дымохода, размещения дымососа, шибера, а также для водяного теплообменника. Понятно, что работа сделанной камеры для теплообменника будет хорошей тогда, когда отсек будет герметичным. То есть угарные газы должны выходить из камеры догорания котла длительного горения и выходить только через дымоход частного дома.
Изготовить теплообменник из профильных и круглых труб диаметром 30-40 см (эта характеристика может быть и другой: все зависит от чертежа). Он должен выглядеть как две большие горизонтальные профильные трубы и вертикально расположенные между ними круглые трубы. Для его изготовления круглые трубы разрезают на отрезки, а в профильных трубах вырезают отверстия для этих трубок. Кроме этого, в каждой профильной трубе делают по дополнительному отверстию (для подачи и получения воды). Все детали надо сваривать.
Приваривать к теплообменнику будущего отопительного котла длительного горения на угле два штуцера.
Поставить теплообменник на место.
Зафиксировать дымосос, изображаемый в разных видео о принципе работе отопительного котла длительного горения, работающего по принципу пиролиза.
Приварить шибер и с длиной 15-20 см. Ее диаметр зависит от чертежа, который может быть изображен на многих фото.
Приваривать дверки.
Зафиксировать механизм регулирования шибером на задней стенке. Он состоит с дросселя и размещенной в водогрейном контуре термобиметаллической пластины. Принцип работы этого механизма таков: как только вода перегревается, термобиметаллическая пластина выгибается и тянет за дроссель . Последний приоткрывает шибер, и воздух начинает поступать в камеру с теплообменником. Поскольку он поступает под большим давлением, угарный газ приостанавливается и этим увеличивает давление в камере сгорания и газификаторе. Из-за нехватки воздуха в этих двух камерах интенсивность сгорания топлива и пиролиза ослабевает.

Прежде чем приступить к самостоятельному изготовлению котлов, работающих на твердом топливе, необходимо подготовить эскизы. В них должны быть отражены основные и дополнительные элементы. За основу предлагается взять чертежи твердотопливных котлов длительного горения. Своими руками сделать их вполне возможно.

Внешний вид самодельной конструкции

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

Из достоинств агрегатов следует отметить:

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

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

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

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

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

Применяемые элементы

Для изготовления конструкции потребуются:

труба сечением 500 мм и длиной 1300 мм;
труба с диаметром 450 мм и длиной 1500 мм;
труба сечением 60 мм и протяженностью 1200 мм;
два кольца шириной 25 мм и диаметром 500 мм;
металлические уголки и куски швеллера;
лист металла;
асбестовое полотно;
петли и ручки.

Порядок сборки корпуса

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

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

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

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

Устройство воздушного распределителя

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

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

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

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

Твердотопливный котел длительного горения своими руками: видео для ознакомления

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

Есть ли о твердотопливном котле длительного горения отрицательные отзывы?

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

Выделить можно следующие недостатки:

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

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

О стоимости готовых моделей для отопления твердым топливом

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

Таблица 1. Расценки на котлы Stropuva

Статья

Сегодняшний рынок заполнен предложениями об экономичном изделии с водяным контуром для отопления помещений. По заявлениям производителей оно способно при минимальных затратах на топливо максимально долго сохранять тепло в жилье. Такое оборудование очень удобно в использовании в тех местах, где нет возможности применить альтернативный вид отопления (например, согрев природным газом).

Однако стоимость этого изделия далеко не всегда радует дешевизной, поэтому выгодным вариантом будет взять чертеж твердотопливного котла и собрать его самостоятельно.

Разбираемся в конструкции

Огромный ассортимент материалов и доступность информации позволят не испытывать сложностей с изготовлением котла.

Но любой самодельный агрегат, в том числе и твердотопливный котел, требует для сборки знаний тонкостей конструкции и производственного процесса.

Что необходимо иметь

Для выполнения работ понадобится:

эскиз;
навык выполнения сварочных работ;
умение пользоваться газовым резаком;
навыки конструктора для того, чтобы правильно выполнить разметку и раскрой материала;
навыки каменщика;
, работающий на твердом топливе, потребует умения пользоваться электрическими инструментами: например, резьба болгаркой или электроножницами по металлу.

Сбор материала

Для того чтобы приступить к работе, необходимо запастись материалом. Обязательно понадобятся:

огнеупорный кирпич, строительный песок (глина);
трубы прямоугольного и круглого профиля, листовой металл;
колосники;
дверки для топочного и зольного отверстия;
чугунная плита для приготовления пищи;
водонагреватель и насос для циркуляции воды;
гравий или щебень, вода.

Инструменты

Производственный процесс не обойдётся без болгарки (электрических ножниц по металлу), сварочного аппарата. Также понадобится газовый резак, для работы которого необходим кислородный баллон и баллон с пропаном.

Также стоит запастись маркером по металлу, уровнем, метровой линейкой, шпателем, щипцами, пассатижами, электрической дрелью с набором свёрл. В целях безопасности обязательно нужно подготовить средства индивидуальной защиты - маски и очки. Можно приступать к работе.

Особенности конструкции

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

Самодельный котел, работающий на твердом топливе, в зависимости от положения теплообменника может быть горизонтального и вертикального типа.

В оборудовании горизонтального типа он монтируется в кирпичный корпус. В то время как в оборудовании вертикального типа теплообменник устанавливается на прочный бетонный фундамент.

На фундаменте выстраивается поддувальная камера из кирпича. Над камерой монтируется колосниковая решётка.

Принцип работы

Принцип действия этого оборудования основан на нагревании воды в системе при помощи тепла от сжигания топлива. Подробно процесс работы представлен такими этапами:

в камеру сгорания загружается топливо. К слову, в виде него могут использоваться торфяные брикеты, уголь, дрова, пеллеты, опилки и прочее;
нагретый воздух поднимается вверх и выводится через дымоход;
в процессе движения этот воздух нагревает теплообменник, а он осуществляет нагрев воды;
нагретая вода вытесняет из системы холодную - происходит циркуляция и остывшая вода возвращается в область теплообменника.

Объём камеры сгорания должен соответствовать номинальной мощности оборудования или же максимальной отапливаемой площади. Это прямая зависимость.

На практике ещё придётся учитывать сезонность, пики потребления горячей воды, функциональную сложность системы отопления или горячего водоснабжения. Камера отвода горячих газов выполняет функции выходного коллектора, который выводит продукты горения по дымоходу.

Повышение КПД

Чтобы повысить КПД агрегата, необходимо учитывать особенности теплообменника, а также полноту и период сгорания топлива. Чем больший размер будет иметь площадь теплового контакта, тем больше тепла будет передано воде от сгорающего топлива. От эффективности сгорания топлива зависит процесс нагрева воды до нужной температуры. Поэтому к расчёту конструкции необходимо отнестись со всей ответственностью - она должна быть безопасной и надёжной.

Эти свойства оборудования напрямую зависят от качества корпуса: он должен быть изготовлен из жаропрочной стали толщиной не менее 5 мм. В случае если для корпуса используется лист из чугуна, то его толщина может быть более 8 мм. Для внутренней системы рекомендуется использовать трубы диаметром до 50 мм с толщиной стенки от 3 до 4 мм.

При конструировании надо продумать сужение водопровода от направления движения горячей воды в сторону холодной и расширение его в обратном направлении. Для этого придётся использовать трубы меньшего диаметра, например, 25 мм.

От теории к практике

Чаще желающие смастерить оборудование своими руками останавливают выбор на вертикальном твёрдотопливном котле. Процесс изготовления будет рассмотрен на примере твёрдотопливного котла для отопления дома площадью 100 м2. Эта система состоит из семи радиаторов и разводки системы водопровода.

Этапы

Итак, делаем теплообменник:

изготавливаем вертикальные основания теплообменника. Для этого берём четыре профильные трубы длиной по 30 см каждая, которые будут располагаться со стороны камеры сгорания;
в них газовым резаком делаем по четыре отверстия диаметром 5 см. Неровности убираем угловой шлифовальной машинкой (болгаркой). Должно получиться восемь отверстий;
в трубах, которые будут находиться в задней части оборудования, проделываем четыре отверстия диаметром 40 мм и четыре диаметром 50 мм. Все они должны располагаться со стороны соединения с передними стойками. В результате должно получиться по восемь отверстий;
в профильной трубе длиной 500 мм вырезаем отверстие для крепления патрубка, через который будет происходить вывод отработанной воды;
в верхней части задней стойки делаем отверстие для подачи воды в систему.

Сборка

После чего приступаем к сборке теплообменника. Вертикальные основания соединяются профильной трубой. Для этого её кладём на установленные перпендикулярно поверхности основания. Места соединения провариваем сваркой. Всю эту конструкцию с обратной стороны соединяем профильной трубой с отверстиями для отвода воды. В результате получаем переднюю стенку теплообменника.

Далее вертикальные основания устанавливаем перпендикулярно, и свариваем четырьмя трубами круглого сечения. Получается задняя стенка теплообменника. Переднюю и заднюю стенки соединяем между собой. Для этого надо подвести продольные трубы к отверстиям и проварить их, а затем к конструкции привариваем патрубки для подачи и вывода воды. Стыки завариваем с использованием кусочков металла и проверяем прочность теплогенератора.

После проверки прочности сварки закрываем пробкой патрубок для отвода воды, а в отверстие для подвода заливаем воду. Проверяем герметичность сварочных соединений на видимые протечки.

Корпус

Изготовление корпуса тоже потребует усилий. Для этого из листов жаропрочной стали вырезаем восемь стенок – 2 передние, 2 задние и 4 боковые. Площадь каждой из них должна быть 850 х 300 мм. Все замеры производим метровой линейкой, отрезаем материал болгаркой. После чего вырезаем две пластины размером 450 х 450 мм: одну для днища, другую для верхней плиты котла.

Делаем два отверстия под дверки в передней стенке: первое - на уровне колосника для поджигания топлива и очистки камеры сгорания, а второе – немного выше по уровню для загрузки топлива. В работе используем дрель и болгарку. Из листа нарезаем рёбра жёсткости длиной 80 см.

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:

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

Многие владельцы частных домов принимают решение делать котел твердотопливный длительного горения своими руками. Чертежи, схема, видео от мастеров и полезные советы значительно облегчат эту задачу и позволят сделать действительно качественное оборудование за небольшие деньги.

Некоторые называют такое отопительное оборудование обычной печкой, но в бочке с водой, и говорят, что КПД будет составлять максимум 10%. Но это далеко не так, твердотопливный котел и простая печь сильно отличаются между собой. Дело в том, что процесс горения твердого топлива очень длительный по времени. Так, газ или солярку можно целиком сжечь за короткое время, а вот с дровами или углем такой фокус не пройдет. Именно поэтому и требования к таким котлам другие, чем требования в обычной печи.

Примечательно то, что котел длительного горения вовсе не обязательно покупать, такую конструкцию можно соорудить даже самостоятельно. Это хорошее решение для населенных пунктов, где нет центрального газоснабжения, а также это экономно. Но прежде, чем приступать к выполнению работ, надо изучить все, даже самые мельчайшие нюансы процесса.

Преимущества таких котлов перед обычной печью

Конечно, в деревне можно соорудить традиционную печь из кирпича, и радоваться такому источнику тепла. Но конструкция печи весьма непрактична, да и топливо расходуется не рационально. А что говорить об уходе, регулярно чистить печь от сажи и золы – не самое приятное занятие. Перепады температуры в разных частях дома или даже комнаты также не позволяют обустроить оптимальный микроклимат. В такой ситуации котел длительного горения на твердом топливе будет лучшим решением проблемы.

Это специальная конструкция, для работы которой применяется уголь, дрова и другие виды твердого топлива. Популярными такие котлы стали совсем недавно, но их преимущества уже оценили миллионы пользователей. Мощности устройства хватает не только на обогрев жилого дома, твердотопливные используются даже в больших производственных помещениях.

Также стоит учесть, что котел такого типа намного экономнее, чем простые твердотопливные агрегаты. Устройство длительного горения может работать практически без перерыва в течение всего холодного сезона, достаточно лишь своевременно загружать топливо. Кстати, если вы переживаете, что вам придется подкидывать дрова каждый час, то это зря, загрузка происходит 1 раз в несколько дней. В качестве топлива можно использовать уголь, дрова или специальные брикеты. Есть на рынке и промышленные модели таких котлов, но они слишком большие, самостоятельно сделать их точно не получится.

Разновидности котлов длительного горения

Такие котлы являются альтернативой отоплению приборами, которые работают при помощи газа. Агрегат длительного горения называют очень практичным, и простым в применении оборудованием.

К важным преимуществам относят еще и длительный срок эксплуатации. По экологичности работы и экономному расходу топлива к котлам длительного горения также нет претензий. Именно поэтому оборудования такого типа и стало популярным.

Сегодня на рынке представлены такие варианты котлов:

Пиролизный.
Классический.
Шахтный.

Пиролизный

Котлы данного вида производят тепло путем сжигания древесного газа, который появляется при тлении древесины. В такой конструкции при работе будет пламя, которое напомнит вам газовую горелку или паяльную лампу. Температуры внутри также очень высокие, в нижней камере этот показатель достигает 12 тысяч градусов.

Из-за того, что сгорание происходит сверху вниз, а главный элемент теплообмена расположен внизу, происходит максимально эффективная передача тепла. Такой принцип работы позволяет оборудованию и максимально нагреть теплоноситель.

Главным преимуществом котла данного типа является то, что на одной закладке топлива оборудование будет вырабатывать тепло очень долго. Котел действует по принципу пиролизного сгорания, и при слишком малом количестве воздуха и высокой температуре начинается разложение древесины на летучие элементы, которые и начинают процесс горения.

К положительным сторонам этого варианта также относят:

Высокий коэффициент полезного действия (85%);
В таких котлах загрузочная дверца весьма объемная, что позволяет без проблем очищать камеру сгорания;
Для производства теплообменников применяют прочный лист стали высокого качества;
В конструкции предусмотрен мощный вентилятор;
Управление электронной системой происходит благодаря циркуляционному насосному оборудованию;
Пиролизный котел может использоваться даже для отопления производственных помещений.

Классический

Варианты классических твердотопливных котлов оснащаются топкой большого объема, что также позволяет увеличить длительность сгорания. В качестве топлива используются:

Разные виды угля;
Древесные брикеты;
Дрова.

Но такой котел имеет достаточно низкий, по сравнению с другими вариантами, коэффициент полезного действия, на одной закладке долго продержаться не получится. Но есть и преимущества, среди которых самое главное – цена. Стоимость заводских вариантов классических твердотопливных котлов начинается с отметки в 30000 рублей.

Часто котел такого типа используют как резервное отопительное оборудование. В таком случае обогрев происходит при помощи газового котла, а при необходимости можно сразу переключиться на твердотопливный агрегат.

Шахтный

Котлы такого типа используются для сжигания разных сыпучих материалов. В конструкции есть вентилятор, который подает воздух в топку, все это управляется благодаря микропроцессору. Шахтные котлы очень большие по габаритам, и конструкция у них сложная, самостоятельно соорудить такое оборудование непросто.

Преимущества шахтного котла:

Уникальная конструкция, которая обеспечивает эффективную работу;
Наличие загрузочной дверцы с большим сечением и наличие крупного бункера;
Для сгорания можно применять любой материал;
Температурные показатели выбросов находятся в пределах нормы.

Другие классификации приборов длительного горения

Делят такие агрегаты не только по принципу сжигания, а еще и по виду применяемого твердого топлива:

Котлы, которые вырабатывают тепло при сгорании дерева. Для отопления в некоторых агрегатах покупают специальные пеллеты-гранулы, которые делают из отходов древесины.
Универсальные модели. В таких устройствах можно закладывать разнообразные варианты твердого топлива или даже делать из них смеси.

Важным критерием является и автоматика оборудования. Если для котлов нужно подключение к электросети, то они – зависимые, а если нет, то – независимые.

Плюсы и минусы самодельных агрегатов

Как уже говорилось, котлы такого типа можно сделать и без специального оборудования и без помощи мастеров. У агрегатов, сделанных самостоятельно, есть такие положительные свойства:

Длительность работы котла от одной закладки топлива в 2 раза превышает длительность работы традиционных котлов на дровах. Если речь идет об угле, то будет разница в 3 раза по длительности работ;
Конструкция очень простая, поэтому даже при изготовлении отопительного агрегата своими руками, получится сделать все быстро. Ну и, конечно же, это получится намного дешевле, чем покупка заводского варианта;

Возможности усовершенствования оборудования. Так, один из самых популярных заводских вариантов имеет показатель эксплуатационного давления в 1,6 Бар. Это достаточно низкий уровень, а сами вы сможете сделать агрегат, в котором давление будет составлять до 3 Бар;
Работа на разных типах топлива. В котел вы можете закладывать дрова, уголь или отходы в виде опилок и т.д. Главное, чтобы к топливной камере был постоянный приток воздуха. А вот влажность древесины не настолько важна.

Мастера немного упростили конструкцию, чтобы такие котлы действительно можно было сделать без сторонней помощи и производственного оборедование. Главное изменение в системе подачи кислорода. Телескопический элемент сделать достаточно сложно, и сейчас вместо нее начали использовать стальную трубу, у нее длина на 30-50 сантиметров больше высоты самой топки. На конце устанавливается «блин» и элементы рассеивания воздуха. Другая часть торчит из крышки конструкции, на ней надо установить заслонку, чтобы контролировать подачу воздуха.

Недостатки у самодельных котлов те же, что и у заводских вариантов, но когда вы делаете котел самостоятельно, то такие недостатки можно исправить, и сделать все действительно качественно:

Цилиндрическая форма. Обычно у таких котлов цилиндрический корпус, и без вальцовочного станка придать такую форму металлу очень сложно. Но выход есть, можно соорудить топку из пустых баллонов, которые предназначаются для пропана. Также можно использовать трубы необходимого диаметра. Но стоит учесть, что такие трубы очень прочные, толщина стенок у них составляет 5 миллиметров и больше, поэтому вес конструкции значительно увеличится.

Кратковременное горение. Не всегда нам нужно, чтобы котел работал весь день, иногда надо лишь пару часов прогреть дом, и выключить оборудование. Для этого следует загрузить топку котла лишь на четверть. Сделать это очень сложно, но в самодельных конструкциях такая проблема решается, вы можете оборудовать дополнительную дверцу посередине, и она будет использоваться для частичной закладки дров.

Конструкция котлов длительного горения такая, что лучше не подбрасывать топливо «на ходу». Для качественной загрузки дров или угля надо дождаться полного сгорания предыдущей порции. Если при работе котла открыть дверцу, то из нее дым начнет выходить внутрь дома, и топливо придется подкидать очень быстро и абы-как. Решается такая проблема установкой теплоаккумулятора.

Принцип работы, схема и чертежи

Принцип работы отопительного оборудования такого типа основан на сжигании того или другого типа топлива путем верхнего либо верхне-нижнего горения. В этом процессе значительно увеличивается длительность сжигания твердого топлива, и увеличивается количество калорий тепловой энергии.

Главным отличием таких котлов является применение камер больших размеров, в которые загружаются дрова, уголь или другой материал. Верхнее горение позволяет достичь внушительных результатов лишь при одной укладке топлива.

Вас интересует, как самому сделать твердотопливный котел? Чертежи значительно упростят эту задачу. В частности, они показывают, что в конструкции нет колосника с зольником, а в нижней части расположен закрытый поддон. Это позволяет исключить горение дров в верхней, цилиндрической части котла.

Поток воздуха идет сверху, далее специальный распределитель распространяет его по всему устройству. Кстати, распределитель – подвижная деталь, что позволяет регулировать процесс. В верхней части устройства постепенно происходит накопление элементов сгорания и золы. Эта зона «соседствует» от участка, где происходит первичное сгорание, для отделения используется стальной диск. На входе в камеру монтируется автоматический настройщик тяги – специальное устройство, которое помогает определить температуру источника тепла, и по этих показателях настраивается скорость истечения газа. Функции теплообменника выполняет сам корпус нашего котла.

Также в устройстве есть специальные участки для подключения подаваемой и обратной жидкости, термометра и тяги. Теплоизоляционная оболочка позволяет сделать конструкцию более надежной.

Делаем котел сами

Чтобы сделать твердотопливный котел длительного горения, вам понадобится:

Стальная труба с диметром от 300 и толщиной стенки от 3 миллиметров;
Листовой металл (толщин материала – 4 миллиметра);
Стальная труба 60 мм (применяется для подачи воздуха), а также труба на 100 мм (для отвода дыма);
Инструменты: сварочное устройство, болгарка.

Отопительное оборудование такого типа надо монтировать только на гладкую горизонтальную поверхность. В некоторых случаях, делают специальную опалубку из бетона, что повышает не только прочность, но и безопасности.

Пошаговая инструкция сооружения котла:

Трубу для конструкции надо обрезать на определенную длину (обычно это от 80 до 100 сантиметров). Если сделать более длинной основу, то процесс закладки топлива усложнится. Далее следует выровнять края, приварить днище из металлического листа. Также котлу можно сделать ножки из швеллера.
На этом этапе необходимо сделать распределитель потоков воздуха, для этого подготавливают круг, диаметр которого на 2 сантиметра меньше диаметра трубы. В центре такого круга надо сделать небольшое отверстие. К нижней зоне распределителя следует приварить крыльчатку со стальными лопастями, их ширина не должна быть больше 5 сантиметров. В верхней зоне монтируется труба 60 мм таким образом, чтобы отверстие было в ее центре. Стоит учесть, что высота трубы должна превышать высоту самого котла. Вверху также приваривается заслонка, которая позволит регулировать подачу воздуха.
Внизу конструкции необходимо сделать дверцу для удаления золы. Для этого вырезаем вогнутый прямоугольник, лучше всего использовать болгарку. К этому элементу крепятся петли и запорная ручка.

В верхней зоне устройства приваривается дымовая труба на 100 миллиметров. Следует учесть, что она должна быть почти горизонтальной как минимум на 40 сантиметров, далее этот элемент пропускается через теплообменник (бак).

В конце остается лишь сделать крышку с отверстием для трубы распределителя. Она должна плотно прилегать к камере сгорания, если этого не сделать, то будет идти дым.

Подключение и монтаж

После того, как конструкция сделана, остается один вопрос – как подключить твердотопливный котел отопления своими руками? На самом деле, это совсем несложно. Способ установки выбирается с учетом некоторых особенностей отопительного оборудования:

Температура наружных стенок может быть очень высокой, даже если вокруг установлена водяная рубашка;
Самодельные котлы в основном имеют ординарные стенки.

Стоит учесть, что конструкция не должна устанавливаться ближе, чем на 50 сантиметров от примыкающей стенки. Если стена дома сделана из горючего материала, то надо сделать дополнительную изоляцию. Для этого используется кирпичная кладка, более простым вариантом будет установка оцинкованных листов стали и асбестовой прокладки. После этого, между дымоходом и перекрытием оставляется место (25 сантиметров), которое надо заполнить базальтовой ватой и зашить оцинковкой.

Также лучше сделать фундамент под котел, ведь конструкция достаточно много весит, и при полной закладке топлива масса и нагрузка на пол увеличиваются. Для фундамента лучше всего использовать армированный бетон с «начинкой» из щебня. Далее к котлу приваривается заранее сделанный дымоход, и вся система подключается к водяному контуру. Детальнее разобраться в этом вопросе поможет схема подключения.

Чтобы в самодельном котле вы могли использовать любой вид твердого топлива, и устройство прослужило как можно дольше, для топки лучше применять трубы из жаропрочной легированной стали. Но этот материал очень дорогой, более доступной альтернативой будет бесшовная стальная труба 20 марки (используется для перемещения пары).

Если для камеры топки вы используете баллон, то стоит учесть, что итак небольшой объем уменьшится из-за срезанного верха и зольника. Решить проблему можно очень простым способом, сделать котел из двух баллонов, тогда объема топки точно хватит. Также можно обойтись без зольника, а отрезанный верх баллона использовать как крышку. Второй способ весьма эффективный при обогреве небольших помещений.

Когда котел уже готов, дверцу зольника необходимо герметизировать. Вначале плотно подгоните ее к проему на петлях, а по периметру дверцы надо установить асбестовый шнур. Если в вашем котле будет и дополнительная дверца для частичной загрузки, то ее также следует герметизировать.

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.

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.

Схема котла

В последние годы вопросы обеспечения энергоэффективности домов ушли из сферы теоретических выкладок и стали практической задачей каждого домовладельца. Самым простым способом снизить затраты на отопление стало оборудование автономных систем. В газифицированных областях задача решается просто - установкой газового котла.

В негазифицированных районах проблема должна решаться другими способами с учетом доступного вида топлива, как правило, угля, дров или пеллет. В результате домовладельцы обратили внимание на котлы, работающие именно на этих видах топлива. Немаловажное их преимущество - простота конструкции. При этом схему изготовления своими руками и чертежи к ней можно легко сделать домашнему мастеру.

Виды котлов

Существует несколько разновидностей котлов, работающих на твердом топливе. Сразу оговоримся, что не все эти виды пригодны для изготовления своими руками, поскольку некоторые из них имеют весьма сложную конструкцию.

Все существующие разновидности можно разделить на две большие группы:

Классические.
Пиролизные.

Классифицируются они и по другим параметрам - направлению сгорания топлива, количеству контуров и т. д. Важными отличительными чертами можно считать мощность, размер и способ монтажа агрегата.

Пиролизные

В основе их работы лежит принцип пиролиза. Топливо в таком котле сгорает медленно. Низкая подача воздуха и высокие температуры горения приводят к образованию горючих газов, благодаря которым и увеличивается КПД агрегата.

Пиролизные котлы длительного горения отличаются сложной конструкцией, так что не всегда есть возможность сделать их своими руками. Однако сложно - не значит невозможно. При наличии материалов и опыта можно создать эффективный источник тепла, работающий по пиролизному принципу.

Классические

Классический котел довольно прост. По конструкции он напоминает обычную дровяную печь, отличаясь от нее более низкой скоростью сгорания топлива. Именно такие варианты чаще всего устанавливаются в самодельных котельных.

Важно! Их популярность объясняется не только конструктивной простотой, но еще и возможностью установки второго контура для подачи горячей воды.

Классический дровяной котел без контура ГВС можно сделать из любой металлической бочки или отрезка стальной трубы. В нижней части выполняется топка, где сжигается твердое топливо - уголь, дрова, пеллеты, опилки и т. п. По сути, такой котел - это усовершенствованная печь-буржуйка. Однако он превосходит последнюю по эффективности обогрева и КПД. Простота конструкции позволяет устанавливать его не только в автономных отопительных сетях загородных домов, но и для обогрева гаражей, теплиц, подсобных помещений и т. п.

Длительное горение твердого топлива в таких котлах обеспечивается за счет водяного контура, выполняющего функцию теплообменника. По способу горения котел может быть:

С нижним горением.
С верхним горением.

Классические твердотопливные котлы

В котлах первого вида скорость горения регулируется силой подачи воздуха через поддувало. В простейших самодельных конструкциях регулировка осуществляется вручную, а в более сложных промышленных агрегатах - автоматикой. Для увеличения КПД необходимо сделать площадь теплообменника максимальной. Это позволяет увеличить емкость топки и количество топлива, единовременно загружаемого в котел. В результате он может работать без дозаправки в течение примерно полусуток.

Агрегат верхнего горения более продуктивен. Топливо в нем горит не просто медленно, но и равномерно. Промышленные агрегаты верхнего горения на одной закладке дров способны работать в среднем двое суток. Угольные конструкции на одной порции топлива могут функционировать около недели. Безусловно, стоимость такого котла очень высока, что делает его недоступным для значительной части потребителей. С другой стороны, несмотря на большую сложность конструкции по сравнению с классическим котлом нижнего горения он вполне пригоден для самостоятельного изготовления.

Шахтные

Интересная разновидность, которую без труда можно сконструировать и сделать своими руками. Основное преимущество шахтных котлов - возможность настройки на любой вид твердого топлива. Они одинаково хорошо и эффективно работают как на угле, так и на дровах или пеллетах.

КПД агрегата составляет не менее 75%, мощность - 15–20 кВт. Для обогрева небольшого загородного дома таких характеристик, как правило, бывает достаточно.

Строим классический котел

Печь длительного горения

Начинать изготовление котла необходимо с расчетов и выполнения чертежей, схем или, как минимум, эскизов. Расчеты позволяют определить необходимую мощность агрегата, а значит, выявить такие важные параметры, как объем топки, площадь теплообменника, объем разовой загрузки и т. п. Чертежи можно найти в сети или отчертить самостоятельно. Для создания простейшей конструкции может быть достаточно небольшого эскиза.

Оптимальный вариант - изготовление классического котла. Ведь разработать без наличия опыта и навыков эффективный и надежный пиролизный котел крайне сложно. Основой корпуса агрегата может быть труба или сварная конструкция из листовой стали. Все зависит от наличия возможностей и разработанного проекта.

Работа проводится в несколько этапов:

Сваривание корпуса.
Изготовление воздухораспределителя. С этой целью в верхней части приваривается небольшой кусок трубы с заслонкой для регулировки подачи воздуха в топку. В нижней части распределителя можно дополнительно установить крыльчатку.
Формирование зольника и топки, установка дверок и другой фурнитуры.
Установка крышки в верхней части корпуса.
Монтаж готового котла на бетонный фундамент.
Подключение к водяному контуру.
Разгонная топка.

Если конструкция выполнена правильно, и не было ошибок при подключении агрегата к топливной сети, разгонная топка проходит без проблем. Это означает, что котел можно эксплуатировать без опаски.

Разгонная топка

Самодельный с листовой стали

Топить котел первый раз необходимо до наступления отопительного сезона - в случае обнаружения ошибок будет время на их исправление. Подобный агрегат способен работать на любом виде твердого топлива. Выбираем тот, который планируется использовать постоянно. Загрузка топлива выполняется через верхнюю крышку корпуса. Топка должна быть заполнена до уровня дымовой трубы. Для лучшего горения можно сбрызнуть загрузку специальной жидкостью для розжига.

По окончании загрузки крышка закрывается, и возвращается на место регулятор воздухоподачи. Один из недостатков подобной конструкции состоит в том, что снять верхнюю крышку, не убирая воздухорегулятор, невозможно.

Розжиг осуществляется через открытую воздушную заслонку с помощью горящей лучины. До тех пор пока топливо не начнет уверенно тлеть, заслонка должна оставаться открытой. Затем она немного прикрывается. При снижении скорости горения до недостаточного для эффективной работы уровня заслонку можно немного приоткрыть. При разгонной топке топливо в котле должно полностью прогореть.

Самодельные пиролизные агрегаты

Пиролизный котел своими руками

Основным отличием пиролизного котла от классического является наличие двух камер сгорания. В первой происходит процесс горения топлива, а во второй - выделяющихся пиролизных газов. Между камерами устанавливается колосниковая решетка. Для пиролизного котла важна подача кислорода. Принудительное нагнетание воздуха можно осуществить с помощью вентилятора и простейшей автоматики.

Лучше брать из надежных источников. Разрабатывать их самостоятельно можно только в том случае, если есть такие навыки. При необходимости в готовые чертежи можно внести изменения, благодаря которым котел будет идеально подходить к конкретным условиям эксплуатации. Простейший вариант самодельного пиролизного агрегата мощностью около 40 кВт можно собрать на основе котла Беляева.

Заключение

Сделанный своими руками твердотопливный котел отопления - это реальность. Имеющиеся в сети чертежи, наличие навыков, простейшие инструменты и материалы - вот минимум, позволяющий создать надежную и эффективную отопительную сеть в загородном доме, реализовав на практике энергоэффективное отопление. А все это вместе даст возможность существенно сократить расходы на обслуживание дома.

Похожие статьи: