Чертеж котла длительного горения на дровах

0
436

Чертежи и схема сборки котла длительного горения — сделаем отопление своими руками!

Котел твердотопливный длительного горения реально собрать своими руками. Чертежи схемы и пошаговое руководство по сборке мы подготовили. Руководствуясь нашей информацией вы сможете его собрать самостоятельно и тем самым значительно сэкономить.

Мы предлагаем вам вариант котла длительного горения с увеличенным размером топливника. Если вы являетесь сторонником схемы котлов с верхним горением, то вам будет интересно наше руководство по этой ссылке. А пока приступим к сборке варианта котла с увеличенным объемом камеры сгорания.

Устройство и принцип действия

Существует 2 типа котлов продолжительного горения, различающихся по принципу работы:

  • Традиционные, где топливо сжигается на колосниках, а воздух подается дозировано вентилятором.
  • Сжигающие дрова и уголь по принципу «сверху вниз».

Вне зависимости от принципа действия агрегаты выделяются среди прочих большим объемом топливной камеры. Это позволяет увеличить интервал между загрузками до 8—12 часов при работе на дровах и до 1 суток на угле.

Традиционные котлы

Конструкция традиционных котлов длительного горения повторяет устройство обычных теплогенераторов:

  1. Топливо сжигается на колосниках с принудительной подачей воздуха вентилятором через зольную камеру либо прямо в топку.
  2. Проходя по каналам, встроенным в водяную рубашку, воздух предварительно подогревается.
  3. Отбор тепла дымовых газов происходит посредством жаротрубного или водотрубного теплообменника.

Котлы верхнего горения

Второй тип котлов имеет цилиндрическую камеру сгорания, куда помещена вертикальная телескопическая труба для подачи воздуха.

  • К ее концу прикреплен груз в виде стального диска, снабженного снизу ребрами для лучшего рассеивания воздуха.
  • Топливо поджигается сверху и придавливается грузом, по мере прогорания груз опускается до самого дна.
  • Воздух в зону горения также подается вентилятором по команде контроллера.

КПД обоих типов котлов лежит в пределах 70—75%, поскольку большой топливник не оставляет места для развитой сети газоходов, эффективно отбирающих тепло дымовых газов. Котлы, чей КПД достигает 80%, отличаются большими габаритами и массой.

У котлов длительного горения сжигающих дрова и уголь сверху вниз, отмечены следующие недостатки:

  1. В топку нельзя подбросить поленьев, пока не сгорит вся закладка.
  2. Затруднительно сделать малую загрузку с целью немного протопить дом.
  3. Мелкое топливо «зависает» на стенках и недостаточно тяжелый груз может застрять.
  4. Цилиндрическая водяная рубашка и телескопическая труба довольно сложна в изготовлении.

По перечисленным причинам домашние мастера редко собирают агрегаты верхнего горения и предпочитают классику.

Материалы для котла длительного горения

В заводских условиях теплогенераторы изготавливают из стали либо чугуна. Для самостоятельной сборки подойдет только низкоуглеродистая сталь определенных марок:

Примерно определить марку можно, изучив искру от металла на наждаке. Низкоуглеродистая сталь даст светло-желтые искры с малым количеством «звездочек» на концах .

Топку котла можно сделать также из жаропрочных легированных сталей, но это обойдется существенно дороже. Практика показывает, что отопительный агрегат, сваренный из Ст 3 толщиной 5 мм, спокойно служит 10—15 лет, чего вполне достаточно.

Жаропрочные марки сталей — это те, что имеют в своей маркировке буквы Х и М (легирована хромом и молибденом). Например, 12ХМ, 12Х1МФ. Цена лист 12ХМ — 95 000-120 000 руб за тонну, лист Ст20 — до 50 000 руб/тн. То есть, разница — 200% (цены оптовые, но по рознице разрыв будет не меньше).

Для изготовления котла длительного горения мощностью 10 кВт (100 м2 отапливаемой площади) понадобятся такие материалы:

  1. Листовой металл толщиной не менее 4 мм — на топливник и детали теплообменника (толщина стенки топки 4-5 мм из низкоуглеродистых сталей принята на основании практического опыта. Более тонкие стенки не прослужат и 10 лет — прогорят)
  2. Листовой металл толщиной 3 мм — на водяную рубашку и дверцы (на практике мастерами проверено, что стенка водяной рубашки из низкоуглеродистой стали толщиной 3 мм спокойно выдерживает давление от 3 до 4 Бар. При условии, что котел сварен толково. Для твердотопливного котла, который склонен закипать, это очень важный показатель. Заводские агрегаты большинства известных брендов имеют предел по давлению 3 Бар. А вот всем известная Стропува – только 2 Бар)
  3. Труба 57 х 3 мм для жаротрубного теплообменника и патрубков подключения к системе отопления.
  4. Отрезок трубы 114 х 3 мм на патрубок дымохода.
  5. Полоса 40 х 4 мм.
  6. Уголок №2,5 равнополочный для изготовления колосниковой решетки. Вместо него можно взять арматуру периодического профиля диаметром 16—20 мм.
  7. Уголок №3,5 — опоры колосниковой решетки.
  8. Труба профильная 60 х 40 мм на воздуховод и ножки.
  9. Покупные ручки на дверцы.
  10. Базальтовая вата в плитах плотностью не менее 80 кг/м3 толщиной 3 см — на утепление (базальтовая вата, чья плотность ниже 80 кг/м3, слишком мягкая и при утеплении вертикальных проемов имеет свойство со временем сползать вниз, оголяя часть поверхности. Причем этого не видно снаружи. Если же ее трамбовать в проем побольше, ты вы создадите необходимую плотность искусственно, получится та же плита 80 кг/м3)
  11. Тонкий металл с полимерным покрытием — для наружной обшивки котла (тонкий металл – потому что толстый для облицовки не нужен. А прочное полимерное покрытие — это хороший внешний вид котла на долгие годы, да и цвет можно выбрать какой нравится или какой дешевле)
  12. Электроды сварочные МР-3С или аналогичные.
  13. Асбестовый шнур.

Помимо перечисленных материалов, понадобится комплект автоматики — контроллер с датчиками температуры и вентилятор производительностью до 150 м3/ч. Можно взять недорогой и надежный комплект польского производства KG Elektronik SP-05 с LED – дисплеем и вентилятором DP-02.

При покупке комплекта обратите внимание на происхождение оборудования. Китайский блок управления выглядит точно так же, но в эксплуатации он хуже польского оригинала .

Подготовка инструментария для сборки котла

Чтобы своими руками изготовить дровяной котел длительного горения, потребуются следующие инструменты и приспособления:

  1. электросварочный аппарат;
  2. угловая шлифмашина (болгарка) с кругами для резания металла;
  3. дрель электрическая и сверла по металлу;
  4. стандартный комплект слесарного инструмента (молоток, пассатижи, зубило и так далее);
  5. мерительные приспособления — рулетка, угольник, штангенциркуль;
  6. защитные очки и сварочный щиток;
  7. перчатки матерчатые.

Резать толстый металл болгаркой — дело утомительное и неблагодарное. Так что, при возможности нарубите заготовки на гильотинных ножницах где-нибудь в мастерской или на металлобазе. Наилучший вариант — использовать аппарат плазменной резки, если таковой есть у вас дома.

Порядок ведения сборки

При выполнении работ за основу можно взять представленную нами схему котла длительного горения, где показаны все основные элементы и детали. Эту конструкцию можно упростить при желании, например, убрать дверку для очистки колосников и горизонтальные каналы, подающие воздух прямо в топку. Достаточно сделать один воздуховод, ведущий от вентилятора в зольную камеру.

Чертеж котла длительного горения на дровах

Первый этап — заготовительные работы

Ориентируясь на чертежи, необходимо выполнить такие операции:

  1. Сделать заготовки для сборки топливника и водяной рубашки. На лицевой панели вырезать проемы под установку дверец. Все торцы тщательно зачистить болгаркой.
  2. Изготовить дверцы размерами 290 х 250 и 290 х 200 мм (2 шт.). Для этого по периметру заготовок под углом 90° приваривается полоса в 2 ряда, между ними вкладывается уплотнительный асбестовый шнур. Затем приварить покупные ручки и петли.
  3. Сделать колосниковую решетку. К двум уголкам №2 и 5 привариваются остальные, они должны быть ориентированы в пространстве таким образом, чтобы торцы выглядели как латинское V. То есть, обеими полочками вверх.
  4. Нарезать трубы на теплообменник, дымоход, ножки и воздушный канал. Изготовить ответную часть фланца вентилятора и приварить ее к торцу профильной трубы 60 х 40 мм.
  5. Смастерить теплообменник, для чего трубы ДУ 50 торцами привариваются к 2 пластинам с отверстиями в 3 ряда.

Чертеж котла длительного горения на дровах

Старайтесь постоянно отбивать шлак от сварных швов и проверять их качество, от этого зависит срок службы теплогенератора.

Второй этап — сборка камеры сгорания

Здесь важно четко выдержать угол 90° между стенками, поэтому порядок действий такой:

  1. пользуясь угольником, собрать конструкцию из 2 боковых, лицевой и задней панели на прихватках;
  2. проверив диагонали, проварить швы;
  3. закрепить прихватками днище котла, чтобы зафиксировать конструкцию;
  4. изнутри к боковым панелям приварить уголки №3,5, что послужат опорами для колосников;
  5. уложить решетку на опоры и слегка прихватить, чтоб не выпадала;
  6. обрамить проемы для дверец стальной полосой шириной 5 см;
  7. установить и обварить свод топливника;
  8. поставить на место теплообменник и закрепить посредством сварки;
  9. сварить сзади теплообменника короб и приделать к нему патрубок дымохода.

Чертеж котла длительного горения на дровах

Третий этап —монтаж водяной рубашки котла

Она окружает топливник со всех сторон, кроме нижней. Чтобы закрепить кожух рубашки, необходимо приварить снаружи к стенкам топки полосы, выступающие на 2 см, это и будет ее толщина. Затем к полосам крепятся листы обшивки и свариваются между собой, а также с обрамлением дверец.

В процессе монтажа котлового бака проверяйте сварные швы не только визуально, но и промазывайте проникающей жидкостью, например, керосином .

В местах, показанных на чертеже, просверлите отверстия и приварите подающий и обратный патрубки для теплоносителя. Когда водяная рубашка котла готова, можно поставить на место и закрепить дверцы.

Не помешает проверить герметичность конструкции водой или воздухом под давлением.

Четвертый этап — утепление и облицовка котла

Тонкий металл, окрашенный полимером, крепится саморезами к заранее приваренным закладным деталям с просверленными отверстиями. Просвет между облицовкой и котловой рубашкой – 3 см, туда вкладывается плитная базальтовая вата.

По окончании обшивки установите на места вентилятор и контроллер с датчиками, после чего можно приступать к пробной топке.

Некоторые нюансы проектирования и сборки агрегата

На представленных чертежах изображен котел мощностью 10 кВт. Если нужна большая мощность, то следует пересчитать площадь поверхности теплообмена и увеличить ее. К этой площади относятся все поверхности, соприкасающиеся с пламенем и продуктами сжигания, — стенки топливника и газоходов в теплообменнике. Площадь принимается из расчета, что 1 м2 теплообменной поверхности может отдать 10—11 кВт теплоты. Соответственно увеличиваются размеры камеры сгорания и жаровых труб.

Следует учесть и другие нюансы:

  • внутрь водяной рубашки надо поставить стальные гильзы для монтажа датчика температуры и группы безопасности;
  • термометр ставить не нужно, температура отражается на дисплее блока управления;
  • настройте гравитационную заслонку вентилятора, чтобы она плотно закрывала проход при его отключении;
  • при наличии сильной тяги в дымоходе не помешает на выходе из патрубка поставить шибер.

Свой твердотопливный котел длительного горения вы можете модернизировать, если встроите в водяную рубашку электрический ТЭН, поддерживающий температуру теплоносителя после затухания топки.

Видео с аргументацией именно в пользу традиционного котла длительного горения

Чертеж котла длительного горения на дровах

Чертеж котла длительного горения на дровах

Пиролизный котел своими руками

Нынешний рынок отопительных приборов поражает своим разнообразием, но, по мнению многих специалистов, самыми эффективными и практичными являются газогенераторные твердотопливные котлы. Они имеют достаточно высокий КПД, в некоторых моделях до 90% и даже выше. Принцип работы твердотопливного газогенераторного котла заключается в использовании «медленного» горения в условиях недостатка кислорода. В результате образуется большое количество горючих газов, которые потом сжигаются во второй камере. В качестве горючего можно использовать дрова, торфяные брикеты, солому, каменный уголь, пеллеты, опилки, а также бытовой мусор.

Пиролизные отопительные котлы пользуются довольно неплохим спросом, однако, стоимость их доступна далеко не каждому. В зависимости от типа конструкции, мощности агрегата и фирмы производителя предложения стартуют от 500€. Поэтому многие народные умельцы пробуют изготовить такой котел самостоятельно.

Чертеж котла длительного горения на дровах

Пиролизные котлы с верхней и нижней камерой горения пиролизных газов

Несмотря на то, что конструкция пиролизного котла достаточно сложна, сделать это вполне по силам каждому, кто умеет обращаться со сварочным аппаратом и разбирается в чертежах. Прежде чем начинать изготовление стоит уяснить, что все они делятся на агрегаты с верхней или нижней камерой сжигания синтез-газов. Это зависит от способа подачи этих самых газов в камеру вторичного сгорания: когда они, повинуясь законам физики, поднимаются кверху самостоятельно, то это котел с верхней камерой дожига, а если продукты сгорания при помощи принудительного наддува опускаются в нижнюю топку и сгорают там — это конструкция с нижней камерой.

Стоит понимать, что котлы с нижней камерой догорания имеют не только более сложную конструкцию, но и потребуют дополнительных расходов на приобретение вентилятора, обеспечивающего требуемое направление движения газов. Потому быстрее и дешевле сделать котел с верхней пиролизной камерой.

Конструкция котла с верхней камерой

Если не погружаться в глубины, суть работы заключается в следующем:

  • берутся два стальных корпуса одной формы, но разного размера (обычно цилиндрические) и тщательно соединяются меж собой;
  • больший корпус — внешний кожух котла, а меньший — топка;
  • пространство между ними заполняется водой, которая играет роль теплоносителя;
  • меньшая конструкция также разделяется на 2 части распределителем воздуха, в одной части сгорает топливо, а в другой дожигается пиролизный газ;
  • распределитель воздуха имеет вид телескопической трубы, на которую с одного конца приварена площадка с лопастями, позволяющими равномерно распределять газ, выделяющийся в результате сгорания топлива;
  • с другого конца через распределитель непосредственно в зону горения подается воздух, необходимый для поддержания процесса;
  • по мере сгорания топлива распределитель опускается вниз и подача воздуха осуществляется на следующий уровень;
  • параметры рабочего процесса контролируются автоматическими приборами управления, поэтому котел требует подключения к электросети;

Чертеж котла длительного горения на дровах

Пиролизные котлы длительного горения. Схема одного их вариантов

Для работы понадобится

  • комплект чертежей или хотя бы принципиальная схема с указанием достаточного количества размеров;
  • сварочный аппарат, 2–3 пачки электродов;
  • большая и маленькая углошлифовальные машинки (если таковых не имеется, можно взять обычный лобзик, получится дольше);
  • несколько отрезных и пара шлифовальных кругов Ø 125 и 230 мм (или парочка пилок по металлу для лобзика);
  • труба длиной в 130 см и Ø 50 см, толщ. стенки — 3 мм;
  • труба длиной в 150 см и Ø 45 см, толщ. стенки — 3 мм; если таких у вас не найдется, то можно взять пару листов металла 1250х2500х2,5 мм и найти фирму, где их прокатают, потом при помощи сварки изготовить 2 трубы;
  • труба Ø 5,7–6 см и длиной в 120 см;
  • два кольца Ø 50 см и шириной в 2,5 см (можно вырезать из листа металла, а можно согнуть из уголка 25х25 мм);
  • лист металла для изготовления загрузочной дверцы и люка для чистки золы;
  • два комплекта петель, ручки, задвижки;
  • пара кусков швеллера или уголка для изготовления ножек и крыльчатки;
  • асбестовое полотно для закладки в дверцы (чтобы не сильно нагревались и для уменьшения теплопотерь);
  • асбестовый шнур для уплотнения дверцы топки и лючка зольника;

Процесс изготовления

  1. Берем трубы диаметром 150 и 130 см, вкладываем их одна в другую и соединяем их между собой с помощью кольца из уголка 25х25 мм.
  2. Из листа металла вырезаем круг Ø 45 см и завариваем днище внутренней трубы. Должна получиться бочка Ø 45 см вокруг которой наварен водогрейный контур шириной в 2,5 см.
  3. В нижней части «бочки» прорезаем прямоугольное отверстие шириной в 15–16 см и высотой в 8–10 см. Это будет дверца зольника. Ввариваем люк зольника, приделываем дверцу, которую оснастим петлями и задвижкой.

Чертеж котла длительного горения на дровах

Корпус котла из двух труб

  • В верхней части «водяной рубашки» прорезаем прямоугольное отверстие для загрузки топлива (размеры должны быть достаточными для того, чтобы было удобно загружать дрова). Ввариваем люк загрузки, оборудуем дверцу, оснащаем ее петлями и задвижкой. Дверцы лучше делать двойные, проложив между листами металла асбестовую прокладку и уплотнить места прилегания асбестовым шнуром. Это позволит уменьшить теплопотери котла.

    Чертеж котла длительного горения на дровах

    В верхней части корпуса прорезаем дверцу для закладки топлива, привариваем дверцу

  • Также в верхней части котла ввариваем выпускной патрубок, через который полностью сгоревшие газы будут выходить в дымоход.

    Чертеж котла длительного горения на дровах

    Привариваем патрубок дымохода

  • Сверху и снизу водяной рубашки привариваем патрубки Ø 40–45 мм для подключения к системе отопления. Нарезаем резьбу.

    Чертеж котла длительного горения на дровах

    Привариваем штуцеры для подключения отопительного контура

  • Хорошо подмыливаем все сварочные швы и опрессовываем рубашку котла с давлением не менее 2 кгсм 2. Тщательно проверяем качество сварочных швов, при необходимости устраняем огрехи.
  • Теперь приступаем к изготовлению воздушного распределителя.

    1. Из листа металла вырезаем круг с диаметром на 2–3 см меньше, чем внутренний Ø котла, примерно 42–43 см. В его центре вырезаем отверстие Ø 5,7–6 см (по Ø трубы воздухораспределителя).
    2. В отверстие вставляем трубу воздухораспределителя соединяем все герметичным швом.

    Чертеж котла длительного горения на дровах

  • На нижнюю поверхность металлического блина навариваем куски швеллера или уголка в виде лопастей (можно использовать крыльчатку от какого-нибудь вентилятора, если толщина лопастей подходящая).
  • С другого конца привариваем петлю, за которую будет подниматься и опускаться конструкция и приспосабливаем заслонку, для регулировки подачи воздуха в зону горения.

    Чертеж котла длительного горения на дровах

    Устройство распределения воздуха

    Распределитель воздуха готов. Из листа металла вырезаем круг Ø 50 см, в центре которого прорезаем отверстие Ø 7–8 см. Распределитель воздуха вставляем в котел, верхний конец трубы продеваем в отверстие и наглухо завариваем верхнюю крышку котла. К петле воздухораспределителя прикрепляем тросик при помощи которого через блок распределитель будет подниматься и опускаться.

    Чертеж котла длительного горения на дровах

    Котел пиролизный длительного горения в сборе

    Все, пиролизный котел длительного горения, изготовленный своими руками готов, можно приступать к испытаниям. Такую же конструкцию, только немного более сложную имеют котлы Стропува или Буран, отзывы о работе которых очень неплохие.

    На видео представлен еще один вариант котла с верхней топкой горения пиролизных газов. Тут уже четко видно разделение топок и продемонстрирован даже сам процесс горения.

    Есть еще одни котел похожей конструкции и принципа действия. Называется он «Бубафоня». возможно он вам понравится больше.

    Пиролизный котел с нижней камерой

    Схема пиролизного котла длительного горения с нижней камерой догорания древесного газа несколько сложнее и его изготовление потребует немного больше затрат и усилий.

    Прежде всего нужно уяснить, что котлы такого типа тоже бывает двух видов: с наддувом и с дымососом. Не вдаваясь в подробности физики и теплотехники, обозначим принципиальное отличие.

    В первом случае в камеру догорания вторичный воздух нагнетается при помощи вентилятора. Это создает в камере избыточное давление (выше атмосферного). К достоинствам такой конструкции можно отнести то, что вентилятор вам подойдет любой, хоть компьютерный кулер и можно совместить топку с камерой дожига, т. к. при помощи наддува можно обеспечить достаточно большой объем избыточного воздуха. Однако это «достоинство» можно рассматривать и как недостаток, т. к. оно не позволяет поднять КПД котла выше 80–82%. Под давлением часть воздуха просто не попадает в середину процесса горения, потому топливо сгорает не полностью. Плюс к этому, из-за избыточного давления, некоторая часть пирогазов просто не успевает сгорать и улетает в дымоход в чистом виде, поэтому обеспечить КПД 90% практически невозможно. И самое главное, если наддув будет слишком сильным такой котел может взорваться.

    Чертеж котла длительного горения на дровах

    Пиролизый котел с нагнетанием воздуха

    Во втором случае при помощи вытяжного вентилятора создается недостаточное давление (ниже атмосферного), поэтому наружный воздух, повинуясь силе Кориолиса, попадает прямо куда надо, ввинчивается в самый центр горения. Прирогазы сгорают полностью, котел работает во всю мощь и способен выдавать КПД 90%, а иногда даже больше.

    Котлы с нижней камерой сгорания гораздо сложнее конструктивно. Один из них, который сделан своими руками мастером-сварщиком, продемонстрирован в видео.

    Установка пиролизных котлов

    При монтаже системы отопления нужно помнить, что пиролизные котлы нельзя ставить в жилых помещениях, кроме потенциальной опасности для здоровья несоблюдение этого требования грозит еще и штрафом от соответствующих служб. Поэтому обустройством котельной следует озадачиться заранее. При самостоятельной установке котла необходимо обязательно соблюдать правила пожарной безопасности:

    • соблюдать расстояние до стен котельной (не менее 30 см);
    • оборудовать негорючий фундамент (бетонный или асбестовый), не связанный с основным покрытием пола котельной;
    • обеспечить хорошую систему вентиляции котельной, т. к. для хорошей работы пиролизника необходим приток свежего воздуха;
    • хорошенько заизолировать дымоход (например, обернуть минватой и фольгой) во избежание возгорания крыши котельной;

    Чертеж котла длительного горения на дровах

    Схема подключения твердотопливных котлов без использования циркуляционных насосов

    Придерживаясь этих простых правил, вы не только избежите неприятностей, но и обеспечите качественную работу вашего пиролизного котла, собранного своими руками.

    Принцип работы котла длительного горения, изготовленного своими руками с использованием чертежей.

    Чертеж котла длительного горения на дровах

    Твердотопливный котёл в загородном доме — прекрасная альтернатива печи, его установка и монтаж водяного отопления позволяют тратить меньше времени и сил на обогрев дома. Наибольшей популярностью пользуются модели, оснащенные режимом длительного горения. Опыт мастеров говорит, что такой котёл можно сделать своими руками по готовым чертежам.

    Принцип работы

    Прежде чем мастерить твердотопливный котёл своими руками, неплохо разобраться, как работают котлы промышленного изготовления. и чем обусловлена их повышенная эффективность. КПД, заявленный в паспортной документации на котлы, часто превышает 90%. Причина этого — длительное и почти полное сжигание топлива.

    В обычных твердотопливных моделях. работающих на дровах, угле или пеллетах, камера сгорания общая, в ней происходит разогрев и горение топлива до состояния золы. Дым, выделяющийся при этом, поступает сразу в дымоход, а оттуда — в трубу. Площадь контакта пламени со стенками котла в таких моделях невелика, и они не успевают как следует прогреться. В итоге значительная часть тепла уходит с дымом в атмосферу.

    В котле длительного горения процесс сжигания дров разделен на этапы. Сначала происходит нагрев их до температуры около 300 градусов. От нагрева нарушается связь между волокнами древесины, выделяется дым, насыщенный парами влаги и горючими газами, а сами поленья обугливаются.

    Горючие газы — это смесь соединений углерода, серы и водород, при наличии в топке достаточного количества кислорода они ярко горят с выделением тепла. Этот процесс называется пиролизом, а сами котлы — пиролизными.

    Зону в пиролизных агрегатах, где происходит разложение древесины, называют газогенератором. Чтобы избежать воспламенения дымовых газов в газогенераторе, доступ кислорода к дровам ограничивают. Газы посредством тяги или принудительного наддува поступают в отдельную зону топки, которая называется камерой дожига, где и сгорают. Вокруг камеры расположен теплообменник, который быстро нагревается, после чего вода из него поступает в систему отопления.

    Достоинства пиролизных котлов промышленного производства, работающих на дровах:

    • экономия топлива — они могут работать на одной загрузке от 6 часов до 5 суток;
    • высокий КПД, 90-95%;
    • экологичность — в дыме содержится мало вредных для атмосферы газов и сажи;
    • безопасность — дым на выходе имеет температуру 120-160 градусов Цельсия;
    • высокий уровень автоматизации процесса.

    Недостатки покупных котлов длительного горения:

    • склонность к появлению конденсата на стенках теплообменника и дымохода ;
    • высокие требования к влажности топлива — не более 16%;
    • высокая цена, иногда в 1,5-2 раза превышающая стоимость обычных твердотопливных котлов.

    Котлы длительного горения имеют такую высокую эффективность благодаря особенностям конструкции и происходящим в них физическим процессам. Для их производства не нужны дорогостоящие материалы или сложные технологии. Большинство котлов выполнены из листовой стали и имеют сварную конструкцию. Поэтому, имея навык работы со сварочным аппаратом, такой котёл можно сделать своими руками.

    Выбор конструкции

    Прежде чем приступить к разработке чертежей своими руками, нужно рассмотреть принцип работы и типичные конструкции котлов длительного горения. и выбрать наиболее простую и доступную.

    По типу устройства пиролизные котлы разделяются на два типа:

    • с верхним горением — шахтные;
    • с нижним горением.

    Что означают эти характеристики? Все очень просто: тип горения указывает на расположение зоны газогенерации.

    В котлах шахтного типа загрузку топлива выполняют через дверку, расположенную в верхней части топки. Горение начинается на поверхности общего объема топлива, а дым, выделяющийся в результате этого, с помощью принудительного наддува проходит через всю толщу дров в нижнюю часть топки, где обогащается воздухом и сгорает. При этом масса дров дополнительно нагревается и более стабильно горит.

    В котлах нижнего горения топка расположена снизу, а камера дожига газов — вверху. В них не требуется принудительный наддув, движение воздуха происходит с помощью тяги. Плюс таких котлов — независимость от электрической сети. Минус — меньшая эффективность и объем загрузки, а следовательно и время непрерывной работы.

    Видео: самодельный пиролизный котёл и принцип его работы.

    Котлы с наиболее простой конструкцией имеют цилиндрическую форму. Топка в них окружена теплообменником, и съем тепла происходит по всей поверхности топочной камеры. Такой котёл можно сделать своими руками из листового железа или двух металлических труб разного диаметра.

    Как сделать самостоятельно?

    Котёл изготавливают своими руками по готовому чертежу, приведенному на рисунке. Размеры, указанные на чертеже, можно незначительно изменять, при этом важно соблюдать пропорции.
    Чертеж котла длительного горения на дровах

        Принцип работы этого отопительного агрегата таков:
    • Через дверку загружают топливо, предварительно подняв распределитель воздуха на максимальную высоту;
    • Осуществляют его розжиг с помощью щепы, бересты или специального средства.
    • После начала устойчивого горения распределитель воздуха опускают на верхнюю часть топлива, закрывают дверцу поддувало, ограничивая тем самым активное поступление кислорода.
    • В рабочем режиме интенсивность горения регулируется задвижкой на распределителе. Благодаря его конструкции воздух поступает прямо в зону горения дозировано, что способствует равномерному длительному горению.
    • Воздух, проходя по его трубе, предварительно прогревается, из него испаряется влага. По мере прогорания топлива распределитель опускается под собственным весом. Для его подъема предназначена цепочка.
  • Высота потолков в котельной должна быть не менее 2,8 метра и позволять поднять распределитель топлива на уровень максимальной загрузки!

    • Топливо тлеет, выделяя дымовые газы, которые догорают в верхней части топки. Топить такой котёл можно дровами, опилом, пеллетами, а также отходами лесопереработки — стружкой, щепой, строительным мусором. Для каждого вида топлива нужно подбирать свой режим подачи воздуха.

    Конструкция котла не герметична, в отличие от заводских моделей, поэтому его необходимо устанавливать в хорошо проветриваемой котельной: при тлении дров выделяется, в числе прочих, опасный угарный газ.

    КПД устройства несколько ниже, чем у промышленных аналогов, но учитывая затраты на его изготовление, этот недостаток не так важен.

    Необходимые материалы и инструмент

    Сборку котла производят сваркой, поэтому обязательное условие — наличие сварочного аппарата и навык работы с ним. В процессе сварки своими руками также понадобятся 2-3 пачки электродов подходящего диаметра.

    Для раскроя материала потребуется болгарка с отрезными кругами, для зачистки швов понадобятся также шлифовальные круги.

    Кроме того, нужен инструмент для измерения и разметки: рулетка, угольник, маркер, циркуль для разметки окружностей.

    Для опрессовки готового изделия нужен будет компрессор.

      Материалы и покупные изделия:
  • Трубы из металла толщиной 3-4 мм, Ø 40 см, длина 150 см — для выполнения корпуса топки и труба Ø 45 см, длина 130 см теплообменника;
  • Труба металлическая Ø 6 см, длина заготовки 120 см — для канала подачи воздуха в распределитель;
  • Два кольца из листового металла толщиной 3 мм, с внутренним диаметром 40 см, внешним — 45 см — заглушки на водяную рубашку;
  • Листовой металл 3 мм для выполнения дверцы топки и зольника. Можно использовать готовые чугунные дверцы подходящего размера;
  • Листовой металл толщиной 5 мм для распределителя воздуха или круг из него диаметром 40-42 мм;
  • Обрезки уголка или швеллера подходящего размера для выполнения крыльчатки;
  • Асбестовый шнур и полотно — для теплоизоляции дверок.
  • Изготовление корпуса и теплообменника

    Сборку котла начинают с корпуса

        . как наиболее ответственного узла, подверженного значительным тепловым нагрузкам. Остальные детали подгоняют с таким условием, чтобы создать максимально герметичную конструкцию и избежать утечек дыма и теплопотерь.
    1. Трубы диаметром 40 и 45 см вставляют одна в другую, выравнивают по верхнему краю и выставляют с помощью деревянных распорок одинаковый зазор между ними. Это поможет избежать местного перегрева водяной рубашки.
    2. Соединяют их сваркой сверху и снизу короткой трубы с помощью металлических колец. Сварной шов стараются делать максимально ровным и качественным. Низ топки заваривают кругом из листового металла.

    Чертеж котла длительного горения на дровах

    • В нижней части внутренней трубы делают отверстие прямоугольной формы под дверцу зольника. Саму дверцу можно выполнить из листового металла или установить готовую чугунную. Теплоизоляция дверцы не обязательна — внизу топки не будет высоких температур, поэтому дверцу можно делать одинарной. Ее нужно обязательно оснастить задвижкой, плотно закрывающей дверку, иначе будет происходить подсос воздуха, что нарушит кислородный баланс в котле.

    Чертеж котла длительного горения на дровах

    • Дверку топочной камеры размещают в верхней части корпуса. Здесь температурный режим будет более жестким, поэтому дверку лучше сделать своими руками из листового металла, причем делают ее двойной, как на фото, с прокладкой из двух слоев асбеста. Это, во-первых, создаст лучшую теплоизоляцию и поможет избежать ожогов, а во-вторых, повысит ее жесткость, и при топке дверку не поведет. Дверку аналогично оснащают плотной задвижкой.

    Чертеж котла длительного горения на дровах

    • Сбоку или сзади верхней части корпуса вваривают дымовой патрубок из профильной трубы с отверстием для подсоединения к дымоходу. При этом уделяют особое внимание качеству швов с внешней и внутренней стороны рубашки — из-за неправильно выбранного режима здесь может образоваться конденсат, а в сочетании с дымовыми газами он способствует коррозии. Сварные швы, имеющие раковины и не удаленную окалину, подвержены коррозии наиболее сильно.

    Чертеж котла длительного горения на дровах

    • В верхней и нижней части водяной рубашки приваривают патрубки для подачи и выхода теплоносителя. Их делают из обрезков дюймовой трубы нужной длины, с резьбой на внешнем конце. Патрубки удобнее располагать сбоку котла, в стороне от дымового патрубка, чтобы системы дымоудаления и отопления было удобно обслуживать.
    • Корпус котла оснащают ножками из обрезков уголка или швеллера — так будет удобнее регулировать его при установке.
    • Выполняют съемную крышку диаметром 46 см с отверстием в центре 6,5 см — она будет установлена внатяг на корпус.
    • Все детали и швы зачищают болгаркой и покрывают термостойкой краской на основе кремнийорганики, предназначенной для покраски печных элементов и автомобильных систем газоудаления — она терпит нагрев до температуры не менее 800 градусов.

    Распределитель воздуха

    Распределитель воздуха — не менее важная деталь. Для него лучше использовать толстый металл — не менее 5 мм. Во-первых, он находится в зоне активного горения, и при меньшей толщине может деформироваться и со временем прогореть. Во-вторых, при большей толщине распределитель воздуха будет лучше прижимать массу топлива.

    Чертеж котла длительного горения на дровах

    1. Из металла вырезают круг диаметром 38 см с отверстием в центре Ø 6 см. К отверстию герметично приваривают трубу Ø 6 см длиной 120 см. По этой трубе будет поступать воздух в зону горения.
    2. В нижней части распределителя нужно приварить крыльчатку — расходящиеся воздуховоды из уголка 25 мм или швеллера. Их количество может быть разным, чем больше каналов, тем равномернее будет гореть топливо.
    3. В верхней части трубы нужно установить задвижку или шибер для регулирования воздушного потока, а также предусмотреть петлю для присоединения цепочки, которой распределитель будет подниматься в верхнее положение.

    Чтобы оборудовать котел для работы на угле, нужно оснастить его принудительным наддувом. Трубу распределителя в этом случае выполняют телескопической, а в верхней ее части располагают дутьевой вентилятор.

    Чертеж котла длительного горения на дровахКотел длительного горения ставят на ровную поверхность и регулируют по уровню, в случае сильного перекоса возможно ухудшение циркуляции теплоносителя.

    Распределитель воздуха помещают внутрь топки, а сверху надевают крышку, которую закрепляют на корпусе сваркой или внатяг с уплотнением асбестовым шнуром.

    Подключают дымовой патрубок к дымоходу. К патрубкам водяной рубашки подсоединяют трубы системы отопления.

    После заполнения системы котел можно начинать топить. Пробную топку выполняют с неполной партией топлива, регулируют режимы, и только после этого можно загружать его для работы в полную мощность.

    Такой котел, при скромном внешнем виде, вполне способен отопить деревенский или дачный дом, мастерскую, гараж, решив проблему обогрева.

    Источники: http://energylogia.com/home/otoplenie/kotel-tverdotoplivnyj-dlitelnogo-gorenija-chertezhi.html, http://teplowood.ru/piroliznye-kotly-dlitelnogo-goreniya-svoimi-rukami.html, http://gidpopechkam.ru/kotly/dlitelnogo-goreniya-chertezhi.html

    ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

    Please enter your comment!
    Please enter your name here