Котел верхнего горения своими руками

0
891

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.

Котел верхнего горения своими руками

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;

Котел верхнего горения своими руками

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.

Котел верхнего горения своими руками

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.

    Котел верхнего горения своими руками

    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.

    Котел верхнего горения своими руками

    Привариваем патрубок дымохода

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

    Котел верхнего горения своими руками

    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.

    Котел верхнего горения своими руками

  • 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.

    Котел верхнего горения своими руками

    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.

    Котел верхнего горения своими руками

    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.

    Котел верхнего горения своими руками

    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;

    Котел верхнего горения своими руками

    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.

    Котел верхнего горения своими руками

    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.
    Котел верхнего горения своими руками

        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.

    Котел верхнего горения своими руками

    • 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.

    Котел верхнего горения своими руками

    • 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.

    Котел верхнего горения своими руками

    • 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.

    Котел верхнего горения своими руками

    • 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.

    Котел верхнего горения своими руками

    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.

    Котел верхнего горения своими рукамиКотел 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.

    Котел твердотопливный длительного горения своими руками чертежи

    Несмотря на огромное количество отопительных приборов, представленных на рынке, популярным вариантом является твердотопливный котел длительного горения. Этот агрегат может быть использован в качестве основного источника отопления в отдаленных районах, где не предусмотрена газификация и электрификация. Надежный, эффективный и экономичный, он является отличным решением для отопления загородного дома, коттеджа в городе или дачи.

    Котел верхнего горения своими руками

    Самодельный ТТ котел продолжительного горения

    В отличие от обычного котла, где основное тепло идет от самого пламени, ТТ котел продолжительного горения работает совсем по другому методу. В этой статье речь пойдет о том, как выполнить котел твердотопливный длительного горения своими руками: чертежи и схема монтажа.

    Принцип работы котла продолжительного горения

    В обычных твердотопливных агрегатах, одной закладки хватает на 6-7 часов горения. Соответственно, если в топку не будет добавлена очередная порция ресурсов, температура в помещении сразу же начнет снижаться. Это происходит из-за того, что основное тепло по помещению циркулирует по принципу свободного движения газа. Нагреваясь от пламени, воздух поднимается вверх и выходит наружу.

    Теплового ресурса котла длительного горения хватает примерно на 1-2 суток с одной закладки дров. Некоторые модели могут поддерживать тепло до 7 суток.

    За счет чего достигается такая экономичность и эффективность?

    Котел верхнего горения своими руками

    Схема работы котла

    От обычного котла, ТТ котел длительного горения отличается наличием сразу двух камер сгорания. В первой стандартно сгорает само топливо, а во второй — выделившиеся при этом газы.

    Большую роль в этом процессе играет своевременная подача кислорода, которую обеспечивает вентилятор.

    Такой принцип был реализован сравнительно недавно. В 2000 году литовская компания Stropuva впервые презентовала эту технологию, которая стразу снискала уважение и популярность.

    Котел верхнего горения своими руками

    Самодельный котел длительного горения

    Сегодня это является наиболее дешевым и практичным способом обогреть загородный дом, там, где не предусмотрена газификация и случаются перебои с электричеством.

    Такие агрегаты работают по принципу горения верхнего топлива. Стандартно во всех печах топка располагается внизу, что позволяет забирать с пола холодный воздух, нагревать его и поднимать вверх.

    Принцип работы этого котла в чем-то поход на пиролизный. Основное тепло здесь выделяется не от сгорания твердого топлива, а от выделившихся газов в результате этого процесса.

    Сам процесс сгорания происходит в закрытом пространстве. Через телескопическую трубу выделившийся газ поступает во вторую камеру, где происходит его полное сгорание и смешивание с холодным воздухом, который подкачивает вентилятор.

    Котел верхнего горения своими руками

    ТТ котел длительного горения (схема)

    Это беспрерывный процесс, который происходит до тех пор, пока полностью не прогорит топливо. Температура при таком горении достигается очень высокая – около 1200 градусов.

    Как уже говорилось выше, в этом котле реализовано две камеры: основная большая и маленькая. В большую камеру закладывается само топливо. Ее объем может достигать 500 куб.дм.

    Ресурсом для горения может выступать любое твердое топливо: опилки, угли, дрова, паллеты.

    Постоянный приток воздуха осуществляет встроенный вентилятор. Преимуществом этого метода заключается в том, что твердое топливо расходуется крайне медленно.

    Это значительно увеличивает экономичность такого отопительного прибора. Почему же так медленно прогорают дрова, по сравнению со стандартной печью?

    Суть заключается в том, что прогорает лишь верхний слой, так как воздух нагнетается вентилятором сверху. Причем вентилятор добавляет воздух только после того, как полностью прогорит верхний слой.

    На рынке представлено сегодня множество моделей, которые работают по одному и тому же принципу, но, в зависимости от габаритов, материала исполнения, дополнительных опций, имеют разную эффективность и экономичность.

    Котел верхнего горения своими руками

    Универсальные ТТ котлы работают абсолютно на любом топливе, что значительно упростит владельцам их эксплуатацию. Более бюджетным вариантом является дровяной ТТ котел продолжительного горения. Он работает исключительно на дровах и другой вариант топлива в него закладывать нельзя.

    Особенность конструкции

    Любой котел длительного горения оснащен камерой внушительного размера, куда закладывается топливо. Чем большей камерой оснащен котле, тем большее количество времени будут прогорать дрова.

    Сегодня можно встретить две технологии, реализуемые в ТТ котлах длительного горения, которые успешно конкурируют между собой. Это принцип Булерьян и метод Стропува.

    Из-за высокой цены Стропува и сложности конструкции, этот метод не так популярен в России. А вот по методу Булерьян народные умельцы с большой самоотдачей конструируют агрегаты для отопления дач и загородных домов.

    Котел верхнего горения своими руками

    Котел по методу Булерьян выглядит следующим образом: металлический корпус, внутри которого находятся две камеры. В нижней камере происходит сжигание топлива, а во второй – сжигание газа, поступающего по трубку из первой камеры.

    Дверца для загрузки топлива находится в верхней части корпуса котла, так как вся нижняя часть отведена под большую закладку ресурсов.

    В верхней части котла располагается дымовой патрубок, который соединяется с дымоходом. В нижнюю часть встраивается зольная камера, через которую происходит очистка котла.

    Следует упомянуть еще про один нюанс. В стандартных печах зольник выполняет роль поддувала, через которое задувается воздух, необходимый для горения. Здесь же зольная камера абсолютно герметична, так как воздух поступает через верхнюю воздушную камеру, играющую роль рекуператора.

    Поставку кислорода в котел регулирует заслонка, расположенная вверху воздушной камеры. По мере сгорания дров, топливо постепенно оседает и распределитель опускается. Это обеспечивает беспрерывную подачу кислорода.

    При новой загрузке топлива, достаточно просто потянуть вверх, возвратив распределитесь в его исходное положение. По положению этого рычага можно легко определить, сколько еще топлива осталось в котле и когда осуществлять следующую загрузку.

    Отдельно следует сказать об экологичность этого варианта отопления. Из-за полного сжигания топлива и газов, в атмосферу практически не выбрасывается углекислый газ.

    Котел верхнего горения своими руками

    Основные элементы ТТ котла длительного горения

    Основные элементы ТТ котла:

    1. Топочная камера. Это является главным элементом любого котла и печи, где происходит непосредственное сжигание топлива.
    2. Камера сгорания газов. Сюда поступают горячие газы от тлеющих дров.
    3. Зольник – здесь собирается пепел. Этот узел необходимо систематически чистить, чтобы поддерживать котле в технически исправном состоянии.
    4. Дымоотвод – узел, через который выводятся продукты сгорания наружу.

    Котел верхнего горения своими руками

    Все эти узлы заключены в стальной корпус, который изготавливается из листового металла толщиной в 5-6 мм.

    Преимущества и недостатки

    Из-за крупных габаритов, сложности схемы конструкции, такой агрегат рационально использовать для обогрева большого коттеджа. А вот для небольшой дачи этот вариант не подойдет, так как не оправдает экономичности.

    • высокий КПД (около 95%);
    • автономность отопительной системы;
    • экономичность;
    • надежность и долговечность;
    • высокая эффективность;
    • доступность топлива;
    • экологически чистый вариант отопления дома;
    • универсальность топлива (угли, дрова, опилки, пиллеты).
    • громоздкость конструкции;
    • под устройство необходимо оборудовать специальное помещение;
    • сложность конструкции и монтажа;
    • необходимость в постоянной чистке.

    Котел длительного горения не обязательно покупать в готовом виде, ведь его цена в разы выше обычных печей. Такую конструкцию можно сделать самостоятельно, если иметь хоть небольшой опыт в строительстве и ремонте.

    Котел верхнего горения своими руками

    Внешний вид самодельной конструкции

    У самодельной конструкции, по сравнению с заводским аналогом, есть ряд преимуществ:

    • низкая себестоимость;
    • возможность сделать котел универсальным для любого вида топлива;
    • возможность усовершенствования конструкции и добавления мощности.

    Единственной сложностью является придание цилиндрической формы котлу. Без вальцовочного станка такую форму металлу придать очень сложно.

    Но есть неплохое решение. Можно использовать пустые баллоны для пропана или любую трубу подходящего диаметра. Следует выбирать трубы, толщина стенок которых не менее 5 мм.

    Для деревни и маленькой дачи можно сложить небольшую кирпичную печь и радоваться ее эффективности. А вот для большого коттеджа такой вариант будет менее практичен, так как потребует большого запаса дров на зиму. Уход за обычной печью, по сравнению с котлом длительного горения гораздо сложнее, а большие перепады температуры в комнатах, отдаленных от печи и вовсе не позволяют организовать комфортный микроклимат в доме.

    В этой ситуации лучшим решением будет выполнить котел твердотопливный длительного горения своими руками.

    Полезные советы по изготовлению ТТ котла

    • Если вы хотите сделать ТТ котел универсальным с позиции использования сырья, то для топочной камеры используйте трубу из жаропрочной легированной стали.

    Котел верхнего горения своими руками

    Труба из легированной стали для котла

    Можно значительно сократить расход на строительство агрегата, если взять бесшовную стальную трубу 20 марки.

  • Прежде чем устанавливать котел на место, которое определено под этот агрегат, проведите первую растопку на улице, оборудовав котел временным дымоходом. Так вы убедитесь в надежности конструкции и увидите, правильно ли собрали корпус.
  • Если в качестве основной камеры вы будет использовать газовый баллон, то учитывайте, что такой агрегат вам обеспечит горение на 10-12 часов из-за небольшого количества закладываемого топлива. Итак небольшой объем пропанового баллона уменьшится после срезания крышки и зольника. Чтобы увеличить объем и обеспечить большее время горения, необходимо использовать два баллона. Тогда объема топочной камеры точно хватит на обогрев большого помещения, и не нужно будет закладывать дрова каждые 4-5 часов.
  • Чтобы дверца зольника плотно закрывалась, не давая доступа воздуху, нужно ее хорошо герметизировать. Для этого по периметру дверцы проложите асбестовый шнур.

    Котел верхнего горения своими руками

    Если вы будет выполнять в котле дополнительную дверцу, которая позволяет «дозагружать» топливо не снимая крышки, ее тоже нужно плотно герметизировать с помощью асбестового шнура.

  • Для эксплуатации ТТ котла, схему которого мы прилагаем ниже подходит любое твердое топливо:

    • каменный и бурый уголь;
    • антрацит;
    • дрова;
    • древесные пеллеты;
    • брикеты;
    • опилки;
    • сланцы с торфом.

    По качеству топлива особых указаний нет – подойдет любое. Но учитывайте, что при большой влажности топлива, котел не даст большой коэффициент полезного действия.

    Меры безопасности

    Чтобы такой котел действительно был эффективным и экономичным вариантом отопления, прослужил долгую службу и не стал причиной ожогов или аварий в доме, учитывайте основные моменты противопожарной безопасности.

    Котел верхнего горения своими руками

    1. Необходимо следить за температурой в системе и не допускать его перегрева.
    2. Нельзя устанавливать запорный вентиль на трубопроводе.
    3. Рядом с котлом нельзя держать легко воспламеняющиеся предметы.
    4. Необходимо следить за вентиляции в помещении.
    5. Для котла нужно оборудовать отдельное помещение.

    На этапе подготовительных работ, продумайте место, где будет установлен котел.

    В идеале, конечно, оборудовать отдельную котельную, ведь эксплуатация ТТ котла длительного горения несколько отличается от привычной кирпичной печи на дровах. Да и внешне этот агрегат не будет радовать глаз, и служить украшением дома.

    Учитывая, что твердое топливо все-таки создает определенную грязь, ТТ котел длительного горения лучше устанавливать нежилом помещении.

    Но если его мощность небольшая (не превышает 30-35 кВт), то можно просто отделить (зонировать) основное помещение от «котельной» с помощью кирпичной стенки.

    Обязательно предусмотрите систему вентиляции в помещении, где будет происходить эксплуатация этим котлом. На постоянной основе с улицы должен поступать кислород.

    Как выполнить своими руками ТТ котел длительного горения

    Проект твердотопливного котла – задача непростая и новичку с ней справиться будет нелегко. Прежде чем приступить к строительству, подготовьте чертежи и эскизы.

    Котел верхнего горения своими руками

    Чертеж самодельного твердотопливного котла

    Подготовьте также следующие инструменты:

    1. Сварочный аппарат.
    2. Инструменты для работы с металлом: плоскогубцы, шлифовальный круг.
    3. Электродрель.
    4. Строительный уровень и рулетка.
    5. Маркер.
    6. Болгарка.
    7. Перчатки и защитный экран на глаза.

    Внимание! При выполнении работ по изготовлению самодельного ТТ котла продолжительного горения, следует быть очень осторожным и иметь хотя бы базовую практику со сварочным аппаратом. Используйте обязательно защиты при работе со сваркой.

    Из материалов понадобится:

    1. Пустой газовый баллон.
    2. Листовой металл.
    3. Асбестовый шнур.
    4. Стальная труба с сечением 60 мм.
    5. Металлические петли и ручки.
    6. Металлический уголок либо лопасти.
    7. Металлическая вытяжка.
    8. Базальтовое волокно для прохода дымоотводящей трубы.

    Шаг 1. Разметка корпуса и изготовление корпуса

    С помощью маркера выполните разметку на пропановом баллоне согласно размерам чертежа.

    Делаем небольшое прямоугольное отверстие под дверцу зольника, через которую будет осуществляться чистка котла.

    На верхней части баллона (по всему периметру) проводим ровную линию для среза верхушки.

    С помощью болгарки по линии срезаем верхушку.

    Котел верхнего горения своими руками

    Срезанная верхушка баллона

    Теперь по центру выполняем разметку под отверстие, через которую будет проходить труба. Отверстие, соответственно, должно быть больше диаметра трубы.

    Вырезаем в крышке отверстие и навариваем кольцо металла, которое будет плотно обхватывать трубу, вставляемую в баллон.

    Котел верхнего горения своими руками

    Привариваем кольцо по кругу

    Обвариваем небольшим кольцом из листового металла (4-5 мм) с внешней и внутренней стороны сам баллон, на который будет надеваться крышка.

    Шаг 2. Изготовление трубы

    Берем металлическую трубу длиной от 80 до 100 см. Если вы используете не пропановый стандартный баллон, а самостоятельно варите корпус для котла, учитывайте, что высота трубы должна быть на 20-25 см выше. Ведь суть работы заключается в том, что по мере прогорания топлива, труба внутри корпуса будет опускаться вниз.

    Привариваем к трубе в нижней ее части металлический круг – распределитель воздуха.

    Котел верхнего горения своими руками

    Срезанная верхушка баллона

    Вырезаем из листового металла крепления, которые надежно привариваем по линии среза баллона, предварительно проложив асбестовый шнур.

    Котел верхнего горения своими руками

    Привариваем ручки к крышке

    Крепим срезанную верхушку таким образом, чтобы она легко снималась и ставилась обратно. Выполните из металла ручки и для удобства снятия тоже приварите их к корпусу.

    Шаг 3. Изготовление патрубка к дымоходу

    Делаем разметку на баллоне в верхней его части под отверстие патрубка.

    Котел верхнего горения своими руками

    Вырезаем с помощью болгарки и привариваем трубу для вывода продуктов сгорания.

    Потом к этому патрубку присоединяется стальная дымоотводящая труба.

    Шаг 4. Изготовление зольника

    По ранее выполненной разметке под зольную камеру вырезаем с помощью болгарки отверстие.

    Котел верхнего горения своими руками

    Отдельно из листового металла выполняем дверцу, которую потом нужно будет прикрутить на скобы к корпусу котла.

    Котел верхнего горения своими руками

    Отверстие под дверцу зольника

    Для удобства можно выполнить небольшую петлю из толстой проволоки или армирующего стержня и прикрутить в качестве ручки.

    Шаг 5. Готовим систему подачи воздуха

    Измерьте внутренний диаметр корпуса баллона. Теперь на листовом металле начертите круг, диаметр которого будет на 5 мм меньше внутреннего диаметра баллона.

    С помощью болгарки вырежьте этот круг.

    Котел верхнего горения своими руками

    Так выглядит система подачи воздуха

    Берем металлический уголок и нарезаем его на 6 равных частей. Размер каждой части равен ½ диаметра металлического круга. Для этих целей еще хорошо подойдет крыльчатка со старыми лопастями.

    Котел верхнего горения своими руками

    Делаем систему подачи воздуха

    Привариваем металлические круги в одинаковом направлении против часовой стрелки.

    Шаг 6. Делаем теплообменник

    Мы будем делать теплообменник, сконструированный по принципу водяного контура.

    Котел верхнего горения своими руками

    Размер этого теплообменника зависит от ваших личных предпочтений. Чем он будет больше, тем большее количество дров вы сможете в него заложить, а значит, большей длительностью горения будет отличаться ваш котел.

    Из листового металла толщиной 5-6 мм вырезаем листы согласно схеме и свариваем их в надежный корпус, внутри которого будет располагаться наш газовый баллон.

    В верхней и нижней части корпуса выполняем патрубки для подсоединения подающей и обратной линии.

    В центральной части необходимо предусмотреть отверстие, через которую будет закладываться топливо. Выполняем с помощью маркера разметку и вырезаем болгаркой.

    Шаг 7. Общая сборка и установка котла

    Крепим дверцу зольника на топку.

    Отмечаем на корпусе теплообменника место, где будет произведен доступ к зольнику и вырезаем с помощью болгарки. Тоже оснащаем этот проем дверцей, которая должна очень плотно закрываться, преграждая доступ кислорода в корпус.

    Котел верхнего горения своими руками

    Вставляем баллон внутрь теплообменника.

    С помощью сварочного аппарата завариваем бак сверху, в результате чего получаем абсолютно герметичный корпус, внутри которого располагается круглая топка.

    Суть ТТ котла длительного горения заключается в ограниченной подаче воздуха сверху, функцию которой выполняет система подачи кислорода.

    Топливо (дрова, уголь, брикеты) следует загружать очень плотно, чтобы между слоями было как можно меньше пространства. Если дрова разные по размеры и плотно их укомплектовать не получается, то между слоями можно засыпать щепкой, бумагой. Чем плотнее будет эта твердотопливная смесь, тем дольше будет гореть дрова.

    Котел верхнего горения своими руками

    Загрузка котла должна быть плотной

    Как будет происходить загрузка такого котла?

    • достаем ограничитель подачи воздуха из корпуса;
    • загружаем топливо через специальную дверцу. Топливо предварительно лучше сбрызнуть специальной жидкостью для розжига;
    • ставим обратно трубу ограничитель;
    • внутрь котла бросаем зажженную спичку;
    • после того, как убедитесь, что топливо постепенно начинает тлеть, плотно прикройте дверцу.

    По мере прогорания дров, труба внутри баллона будет постепенно опускаться. По ее высоте вы всегда можете узнать, какое количество дров у вас сейчас находится внутри.

    Шаг 8. Растопка котла

    Такой простой котел вы можете выполнить прямо на улице в теплое время года и протестировать его на открытом воздухе, оснастив временным дымоходом.

    Котел верхнего горения своими руками

    Если площадь помещения превышает 30-40 квадратных метров, то можно сварить два баллона вертикально, увеличив, таким образом, закладку дров.

    Шаг 9. Установка котла в помещении

    Отнеситесь очень серьезно к вопросу пожаробезопасности котла.

    Под него лучше выделить отдельное помещение или сделать небольшое ограждение от жильцов, чтобы исключить ожоги. Все-таки корпус котла металлический и в отличие от каменной печи, есть высокая вероятность получить ожог.

    Установите в том месте, где есть возможность выводы дымохода. Вывести дымоход можно двумя способами: через кровлю или через стену .

    Учитывайте, что к котлу у вас должен быть прямой доступ, поэтому на расстоянии 50 см рядом с ним ничего не должно стоять.

    • Выполните основание из кирпича под котел, уложив в 2 ряда сплошной кирпич. Проверьте строительным уровнем наклон основания.
    • Соблюдайте расстояние от стен (регламентировано СНиПом). От топочной двери до стены расстояние должно быть не менее 125 см. Расстояние между боковыми частями и задней стороной котла и стеной должно быть не менее 700 мм.
    • Если стены в доме выполнены из дерева или любого другого горючего материала, необходимо защитить листовым металлом или базальтом место примыкания котла к перекрытиям. Можно в качестве тепловой изоляции использовать обычный кирпич, которым следует обложить по периметру место примыкания котла к стене.

    В месте вывода дымохода через стену или кровлю, необходимо также обеспечить должную теплоизоляцию. Для этого подойдет базальтовое волокно, которое следует плотно проложить между дымоходной трубой и перекрытием.

    • Установите котел на подготовленный фундамент и снова проверьте уровнем, насколько ровно стоит прибор. Учитывайте, что патрубок выхода газов должен находиться на одном уровне с трубой дымохода. Если линия не будет горизонтальной, то может быть нарушена тяга в процессе эксплуатации.

    Шаг 10. Подключение к дымоходу

    Подключаем котел к дымоходу.

    Внимание! Обязательно стыки соединения всех частей дымохода между собой герметиком.

    Подсоединяем трубу дымохода к патрубку ТТ котла. Диаметр дымоотвода должен быть не меньше патрубка ТТ котла. Если эти параметры не соблюсти, то снизится пропускная способность выхода газа.

    Котел верхнего горения своими руками

    Подключение к дымоходу

    Как видите, не так сложно сделать ТТ котел длительного горения своими руками. Если вы четко следовали инструкции, то быстро оцените его высокую производительность и экономичность. Это позволит поддерживать комфортный микроклимат в доме.

    Видео для ознакомления. Твердотопливный котел своими руками

    Источники: http://teplowood.ru/piroliznye-kotly-dlitelnogo-goreniya-svoimi-rukami.html, http://gidpopechkam.ru/kotly/dlitelnogo-goreniya-chertezhi.html, http://kamin-expert.ru/kotlyi/kotel-tverdotoplivnyiy-dlitelnogo-goreniya-svoimi-rukami-chertezhi.html

    ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

    Please enter your comment!
    Please enter your name here