Твердотопливный котел длительного горения на дровах

Твердотопливные котлы на дровах длительного горения

Еще недавно дровяное твердое топливо считалось неприемлемым для современного цивилизованного жителя частного сектора. Нужно было постоянно дежурить около печи и подбрасывать дрова в огонь каждые два — три часа. При стремительном образе жизни такую трату времени допустить было непозволительным.

С развитием технологий использование устаревшего вида топлива стало популярным и даже переросло в новую фазу повышенного потребления. Это объясняется множеством причин:

• не во всех местностях есть возможность прокладки газопровода и подключения голубого топлива к дому, а использование дров поможет принести тепло в каждый кров;
• цена газа растет с каждым отопительным периодом, да и залежи прозрачного топлива истощаются и не за горами то время, когда он закончится окончательно, привозной же имеет высокую стоимость;
• эффективные котлы, которые имеют небольшую трудоемкость при использовании по сравнению со старыми печами, стали приемлемым решением для жителей мегаполисов.

Твердотопливные котлы на дровах

Котлы дровяного отопления с длительным периодом горения выполняются из чугунных секций, которые изолированы от потери тепла материалами без содержания асбеста в своем составе. Они оснащены манометрами тепла и специальной системой регуляции, которые помогают задать нужный показатель температуры и контролировать процесс горения дров в котле. Продуктов горения образуется мало, так как они сгорают почти без остатка, благодаря использованию новых технологий, убираются они обыкновенным совком.

Современные виды котлов могут использоваться только для отопительной цели или служить для подогревания воды. В том и другом случаях коэффициент полезности котлов имеет значение в 80%. Для закладки в камеру могут использоваться дрова, которые на треть сырые. Предусмотрена специальная конструкция топочной камеры, предусматривающая сгорание только верхнего слоя массы топлива. Это приводит к постоянному равномерному расходу дров в топке и поддерживает процесс горения длительное время. Современные виды котлов позволяют владельцу сэкономить деньги и не отвлекаться от дел на постоянное поддержание огня в топке.

Виды твердотопливных агрегатов

С ручным заполнением топки

Такие котлы подразделяются в зависимости от технологии сжигания топлива:

• горения длительное время;
• котлы пиролизного действия.

Твердотопливные агрегаты длительного горения занимают лидирующее положение среди котлов без автоматической подачи. В камерах топки дрова сгорают сверху вниз, и зона сгорания постепенно перемещается в нижнюю часть. Для поддержания процесса горения подается воздух по телескопическим каналам. Оригинальная, простая и надежная конструкция позволяет производить закладку дров в топочную камеру один раз в трое суток, а уголь подлежит загрузке после недели горения. Затрачивает такой котел от 8 до 38 кВт и позволяет сделать теплыми от 25 до 550 м2 площади помещения.

Котлы, работающие исключительно на дровах, можно найти в продаже по цене от 1500 до 2500 евро. Универсальная модификация агрегатов, позволяющих использовать для отопления различные виды твердого топлива, такие как брикеты торфа, угля, дров имеют цену от 2400 до 2800 евро.

Еще одной разновидностью агрегатов с ручной загрузкой считаются котлы с пиролизным действием. Действие этой печи основан на том, что сгорание в ней топливной массы происходит при недостатке кислорода. Для многих такое положение покажется нереальным, но посмотрим на процесс более пристально. Известно, что при сгорании выделяются различные примеси и газы, которые просто улетают в дымоход. Процесс горения дров высвобождает в пространство печи метил, ацетон, уксусную кислоту, образуются мелкие частицы древесного угля и смол.

Пиролизный котел. другими словами, газогенератор, производит дополнительное сжигание этих газов, смол и спиртов. При этом выделяется большое количество дополнительного тепла, которое служит для обогрева помещения. Такой процесс называют частичной газификацией.

Печи с автоматической загрузкой топлива

В этих моделях печей создается длительное горение почти без участия человека. В котле стоит система автоматического продвижения готовых пеллет в топочную камеру и осуществляется регулирование температуры по заданным параметрам. Поджег топлива тоже осуществляется автоматически. что позволяет не наведываться к котлу целыми неделями, пока не закончится топливо в бункере. Для изготовления пеллет используют раздробленные и спрессованные остатки древесины, стружки, опилок, а также очисток семечек, орехов, косточек и другого органического мусора.

Если нет возможности приобрести твердотопливные гранулы, то обогрев помещения можно производить обыкновенным топливом, например, дровами.

Как правильно подойти к выбору котла

Если хозяева определились и остановили свой выбор на котлах длительного горения с дровяным топливом, тогда остается выбрать, какая именно печь им подходит в соответствии с параметрами и ценой. Выбор проходит по двум категориям:

• определяют нужную модификацию;
• соотносят мощность котла и возможности подключения.

Определяем модификацию

В этом вопросе по большей части следует руководствоваться видом топлива, которое будет закладываться в печь. Если отопление будет проходить дровами и человек сможет один раз в сутки подбрасывать топливо, то зачем переплачивать цену в 500–600 евро за автоматическую загрузку. Тем более, если хозяин решит купить для отопления специализированные брикеты, то время между двумя закладками гранул увеличится до двух суток и более.

Отопление углем еще более увеличит этот срок, но к такому виду топлива нужно подходить требовательно. Трудно найти качественный уголь и поставщика, да и такой процесс отопления относят к «грязным» вариантам. Лучшим видом является дровяное топливо.

При невозможности уделять топке столько времени, хозяева решаются на приобретение автоматических котлов, которые специалист настроит на нужный режим работы и можно про него не вспоминать в течение месяца, а то и более.

Как определиться с мощностью котла

Обычно котлы выпускают мощностью от 10 до 40 кВт. Для стандартного помещения в жилом доме с высотой потолков 2,5 м на обогревание 10 м2 площади нужно 1 кВт потребления. Так что, для небольших домов нужно брать маломощные котлы, по цене более приемлемые.

На выбор мощности влияет много дополнительных факторов:

• качество утепления наружных стен дома;
• количество подключенных к котлу контуров и систем;
• соответствие подключения котла принятой технологии;
• температура воздуха в этом климатическом районе.

Если наружные стены тонкие, или не утепленные современными материалами, то для поддержания заданной температуры придется затрачивать лишнюю мощность котла. Решив установить твердотопливную печь длительного сгорания, нужно позаботиться о потерях тепла через стены дома, оконные и дверные проемы.

К котлу могут быть подключены только батареи внутреннего отопления, а могут включаться еще и теплые полы или бойлеры для подогрева воды. Все эти системы могут работать одновременно или использоваться по мере потребности. Сделать сложный расчет требуемой мощности хозяин наверняка не сможет самостоятельно, поэтому лучше попросить консультацию у специалиста. Но в любом случае нужно рассчитывать на покупку котла наибольшей мощности.

Для уменьшения потребления мощности требуется качественное подключение котла к системе. выполнение правильной обвязки и эффективный вывод дыма через дымовую систему. Это существенно уменьшит расход и потери тепла. Для районов с холодными морозными зимами и для южного климата следует учитывать различную величину мощности при расчете.

Все современные агрегаты длительной работы зависят от электрической энергии. Сами котлы могут работать и без электрического питания, но тогда система длительного горения просто теряет всякую экономичность и эффективность, так как нет самотечной гравитационной системы. Для работы печи без образования конденсата и большого количества сажи требуется работа принудительной циркуляции воздуха.

В таком случае при отключении электроэнергии на длительное время стоит позаботиться об аккумуляторе. преобразователе мощности или приобрести источник непрерывного питания.

Пользование котлами длительного действия

Котельная определяется не помещением, а количеством оборудования, призванного в комплексе обеспечивать прогрев дома. Для каждой модели котла существует определенный набор конструктивных составляющих. но общими для всех можно назвать насос, смеситель, расширительный бачок, гребенку и систему отопления с радиаторами и трубами.

Для работы котла в экономичном режиме следует произвести расчет диаметра дымохода и выполнить его с учетом технологии. Недостаточная тяга оказывает негативное действие на работу, как и избыточная.

Бойлер с горячей водой можно подключить не сразу, а постепенно, незачем тратить дополнительные средства для нагрева воды, если можно сделать это от котла.

Твердотопливные дровяные котлы рассчитаны на сжигание определенного количества заложенного теплоносителя. При увеличении объема усиливается и циркуляция топлива, отчего в дымоходе и на стенках топочной камеры образовывается излишний конденсат. что способствует оседанию копоти и сажи на поверхностях.

При ухудшении тяги при неправильном монтаже котла в систему отопления происходит снижение коэффициента полезности оборудования. Для устранения такой неполадки следует установить клапан балансировки на трубопровод обратного действия и с помощью него произвести регулировку расхода на дрова.

Для работы твердотопливного котла является крайне негативным, когда пользователь устанавливает контрольную температуру на значение ниже 60ºС, думая, что это приведет к экономии мощности. Но такой режим недопустим в работе и возникает много проблем с самим процессом горения, а экономии никакой не просматривается.

Регулировать тягу в котле необходимо, чтобы при ее увеличении из-за погодных условий агрегат не снижал свою мощность. Кроме того, от повышенной тяги в камере может обильно выпадать конденсат, эффективность работы резко ухудшается, в котле иногда слышны звуки хлопающей заслонки. Для регуляции тяги следует повернуть ручку вверх для небольшого открытия заслонки.

Нельзя сжигать в топке различные посторонние предметы, пластиковую тару, картон, различные отходы строительных материалов, все это вредит работе и постепенно разрушает агрегат.

Требуется систематическая профилактика насосного оборудования и смазка его маслом.

Установка твердотопливного агрегата

Оборудование может устанавливаться в новую отопительную систему, иногда нужно вписать его в старую обогревательную сеть. Во втором варианте следует обратиться к специалисту, который осмотрит все конструктивные составляющие контура и решит, сможет ли котел работать в этих условиях без реконструкции.

При установке котла в систему с неправильно выполненным дымоходом, все производители считают порчу котла негарантийной.

Все потребители, которые приобрели в пользование агрегаты на дровах с длительным сроком горения, по достоинству оценили работу этих агрегатов. Можно и в частном секторе жить комфортно и не затрачивать много времени на экологически чистое отопление дома.

• Автор: Леонид Григорьевич Чернухин

Как сделать котлы длительного горения на дровах загрузка 24 часа своими руками

Среди разнообразия устройств для отопления все большим спросом пользуются твердотопливные котлы, обеспечивающие длительное горение. Особая конструкция таких печей гарантирует высокий коэффициент полезного действия и экономию ресурсов.

Мы расскажем, как сделать котлы длительного горения на дровах загрузка 24 часа своими руками, в чем их особенность и какие материалы понадобятся для изготовления.

Принцип работы

Все котлы длительного горения работают на основе переработки пиролизных газов. Твердое топливо (дрова, пеллеты, щепа и т.д.) тлеют при минимальном доступе кислорода, распадаясь на остаток и пиролизный газ, который повторно перерабатывается. Говоря иными словами, в котлах длительного горения сперва сгорает топливо, после – вырабатываемый им газ, что увеличивает на 20-25% коэффициент полезного действия и время прогорания одной закладки дров.

Большая часть оборудования подобного типа создается из стали и чугуна. В частности, конструкция котла выполнена из стали, камеры сгорания – из чугуна. Наличие открытой камеры гарантирует свободную циркуляцию кислорода, а для контроля силы горения/тления предусмотрена специальная заслонка. Контур для теплоносителя располагается вокруг камеры.

Виды топлива

Выделяется три основных вида горючих материалов, которые подходят для такой печи:

• пеллеты из древесины – это отходы деревообрабатывающей промышленности (опилки, щепа, труха и т.д.), обработанные специальным клеящим составом и спрессованные под высоким давлением;
• спрессованный в брикеты уголь;
• дрова.

В подавляющем большинстве случаев – до 90% — именно дрова и применяются, хотя все более востребованными становятся пеллеты.

Если вы используете котел длительного горения на дровах, старайтесь помещать их внутрь исключительно вертикально. Это еще больше увеличивает время прогорания.

Разнообразие моделей оборудования

Существует несколько разновидностей котлов данного типа. В частности, производители предлагают модели, имеющие специальные дополнения, что в конечном итоге упрощает эксплуатацию печей. Среди таковых:

• регулируемые двери – обеспечивают максимальный коэффициент полезного действия;
• электрический тэн, мощностью до 2 кВт – дает возможность избежать расхолаживания в случае полного перегорания дров;
• контур для быстрого охлаждения камеры – такое аварийное снижение температуры обеспечивает высокий уровень безопасности котла;
• вращающиеся форсунки – выполняют гарантированное дожигание всех выделяющихся газов. Функция вращения существенно упрощает чистку.

Что предлагают производители

Сегодня котлы длительного горения на дровах, для которых достаточно одной загрузки в 24 часа, пользуются повышенным спросом среди потребителей. На профильном рынке представлено множество моделей, выпущенных различными производителями. Рассмотрим наиболее востребованные изделия.

«Огонек»

Под данной украинской маркой выпускается несколько различных моделей:

• с турбиной для нагнетания воздуха;
• с контуром для подогрева воды;
• с верхней частью, на которой можно готовить пищу;
• и даже с полотенцесушителями.

Мощность оборудования колеблется от десяти до ста киловатт. Если говорить более конкретно об отдельных моделях, то особого упоминания заслуживают три из них:

• ПДГБ – суть работы его состоит в газовой генерации, в качестве твердого топлива подходит все, кроме угля. Обеспечивает нагревание воздуха;
• КОТВ – часть, через которую выполняется загрузка дров, довольно широкая, в нее проходят поленья до полуметра длинной;
• КОТВ-30ДТ – имеется турбина для нагнетания воздуха, благодаря которой время горения увеличивается, а температура существенно повышается.

Это самый недорогой котел длительного горения, но с весьма высокими харктеристиками.

«Атон»

Твердотопливный котел длительного горения на дровах и угле (Украина), созданный из:

Чугунные изделия ATON TTK работают не только на дровах, но и на:

Модификация с буквенным индексом V оснащена турбиной, увеличивающей поступление кислорода для более активного горения.

ATON TRADICJA – стальные изделия. Разработано два типа:

• с ручной регулировкой интенсивности тяги;
• с автоматикой.

Главная отличительная особенность ATON TRADICJA – наличие колосников, охлаждающихся посредством обычной воды, благодаря чему разработчикам удалось решить главную проблему оборудования данного типа, заключавшуюся в быстром перегорании колосников.

Модификация с буквенным индексом С обеспечивает активное поступление кислорода, что продлевает время горения.

«Kalvis»

Это литовские изделия, выпускаемые в различных видах:

• с варочной панелью;
• мини-камины;
• для обогрева воздуха;
• для водяного контура.

Кроме того, производитель предлагает даже промышленное оборудование. В любом случае, для повышения КПД внутри камеры покрываются особым жаропрочным материалом. Инженеры предусмотрели даже автоматическое стряхивание накопившейся на колосниках золы.

Плюсы и минусы

Естественно, у каждого оборудования имеются как положительные, так и отрицательные свойства. Об этом и поговорим в данной части нашей статьи.

Начнем с недостатков – минусы следующие:

• при форс-мажорных ситуациях потушить пламя и остановить работу оборудования быстро не получится;
• в них нужно закладывать дрова полностью – то есть, выполнить частичную протопку помещения не удастся;
• в процессе горения на стенках образуется деготь – если имеется только один люк, очистить топочную часть довольно сложно, а делать это нужно ежемесячно;
• относительно высокая стоимость. Даже самый недорогой котел на дровах длительного горения обойдется дороже традиционного.

О преимуществах такого оборудования можно говорить очень много и очень долго, но мы выделим главное:

• высокий уровень КПД;
• существенная экономия энергоресурсов;
• возможность применять для обогрева ресурсы различного вида – уголь, дрова, торф, шелуху от семечек, даже бытовой мусор и т.д.;
• простота эксплуатации – достаточно раз загрузить топливо и забыть о печи на сутки;
• возможность обогревать помещения благодаря нагреву воздуха.

Как сделать своими руками

Как отмечено выше, одним из недостатков данного оборудования является его высокая стоимость. Однако при наличии желания, сноровки и определенных инструментов, котлы длительного горения на дровах легко соорудить своими руками, ориентируясь на схему и чертеж. Об этом и поговорим ниже.

Что вам понадобится: инструменты и материалы

Подготовьте требуемый материал:

• использованный, полностью пустой баллон из-под газа;
• металлические трубы;
• металл в листах.

Чтобы конструкция была эффективной, рациональной нужно создать специальный поршень, который будет придавливать используемые продукты горения.

Из инструментов подготовьте следующие:

• болгарка;
• шлифовальный диск и диск для резки металла;
• электродуговая сварка и электроды;
• обычная дрель;
• сверла для создания отверстий в металле.

Простой вариант самодельного котла длительного горения — видео

Процесс изготовления

Когда все подготовлено, можете приступать. Если у вас нет баллона, то он легко заменяем обычной стальной трубой, но обязательно с толстыми стенками. Высота такой трубы должны составлять около 85 сантиметров, а диаметр – не менее 30 сантиметров.

Схема котла длительного горения

Сбоку в верхней части приваривается еще одна труба, но значительно меньшая по размеру:

• диаметр – 10 сантиметров;
• длина – 40 сантиметров.

Далее следует создать поршень или ограничитель, суть работы которого состоит в том, чтобы обеспечивать сверху давление на поленья, тем самым препятствуя проникновению слишком большого объема кислорода.

Для этого ограничителя вам понадобится труба:

• диаметром около 6 сантиметров;
• длиной – чуть больше, чем основная, используемая для котла.

На нижнюю часть этой трубки следует приварить диск из стали, диаметр которого будет чуть меньше общего диаметра котла – примерно 27 сантиметров.

На диск нужно также приварить:

• несколько лопастей в форме дуги;
• маленькую шестеренку или шайбу, от которой и будут расходиться лопасти;
• в этой шестеренке должно быть сделано отверстие, размер которого составляет примерно 2 сантиметра, что позволит ограничивать объем поступаемого воздуха.

На верхнюю часть котла нужно предусмотреть съемную металлическую крышку. В крышке делается отверстие буквально на несколько миллиметров превышающие по размеру диаметр трубки ограничителя – это позволит свободно перемещать его внутри печи.

Внизу следует вырезать прямоугольник и установить туда металлическую дверцу. Через нее будут выполняться удаление золы.

Поскольку на поленья оказывается дополнительное давление, то они перегорают максимально полно, а потому золы образовывается не так уж и много.

Этого устройства будет достаточно, чтобы полноценно обогревать воздух в помещении, но отопление будет эффективным лишь в том случае, если его площадь не такая уж и большая. В противном случае рекомендуется обустроить водяной контур, и это уже будет идти речь именно об отопительном котле длительного горения, который мастера именуют Бубафоня.

Два метода создания контура

Существует два способа создания водяного контура котла длительного горения на дровах. Первый из них – довольно простой: вокруг всей области сгорания дров конструируется особая водяная рубашка.

То есть, получается своеобразный термос, между наружной и внутренней стенкой которого осуществляется циркуляция воды.

Второй метод более сложный, поскольку речь идет о том, чтобы подвести воду к ограничителю/поршню, который и осуществляет давление на древесину. Кстати, такой вариант сложен не только в конструкции, но и в последующей эксплуатации. Теплообменник рекомендуется устанавливать в камере горения дров.

Также нужно будет выполнить монтаж труб, которые присоединяться непосредственно к баку:

• одна труба будет выводить в систему подогретую воду;
• вторая осуществлять «обратку», то есть возвращать уже охлажденную.

Функционировать система будет следующим образом:

• дрова загружаются в камеру;
• поджигаются вверху;
• устанавливается ограничитель, который будет оказывать давление на поленья;
• при прогорании дров, ограничитель постепенно опускается;
• кстати, уровень его опускания может служить и своеобразным сигналом о необходимости следующей загрузки;

Разводка водяного отопления в таком случае делается как обычно и не отличается от традиционной.

Место установки

Еще одно преимущество данного оборудования – отсутствие обязательно проектной и разрешительной документации для установки и эксплуатации. Однако это не значит, что правила безопасности не нужно соблюдать.

Итак, среди требований безопасности следующие:

• в месте установки должен быть создан дымоход, предусмотрена эффективная вентиляция;
• в этой части строения обязательно нужно соблюсти все правила пожарной безопасности;
• если выполняется обвязка малого контура, делать ее нужно трубой из стали или меди;
• не рекомендуется, чтобы печь соприкасалась со стенами – важно наличие зазора около пятидесяти сантиметров;
• в помещении не должны присутствовать горючие материалы.

Эти простые меры предосторожности обеспечат вашу безопасность и предотвратят неприятные ситуации, способные привести к пожарам.

Заключение, отзывы, советы

Как видите, котлы длительного горения – это действительно эффективное и рациональное изобретение, помогающее обеспечь качественный обогрев помещений. Они идеально подходят для установки в зданиях различного типа:

• в жилых домах;
• в дачных домиках;
• в теплицах;
• в гаражах;
• в складских, промышленных, производственных помещениях и так далее.

Конечная стоимость отопления будет гораздо ниже, чем при использовании прочих вариантов обогрева. Кроме того, при желании можно существенно сэкономить и на покупке оборудования, создав его самостоятельно, придерживаясь инструкции, описанной выше.

Самый оригинальный вариант самодельного котла длительного горения – видео

Я несколько лет назад разработал именно такой твердотопливный котел на дровах (с теплосъёмной рубашкой), которую вы описываете в статьи. Двое моих знакомых по чертежам ее сделали. Один как раз использовал большой пропановый баллон из-под газа, а второй решил делать на трубах 273 и 530 мм. Высота котла получилась почти 2 метра. И того, и другого достаточно для обогрева хорошо продуваемого из щелей цеха площадью 80 кв.м. Но! Заправлять такие печи надо не дровами, они прогорают достаточно быстро и на 24 часа всяко не хватит, а практически бревнами. А свободное пространство следует утрамбовать опилками. Вот в этом случае заправки хватает даже не на сутки, а на двое.
Теперь о минусах. Инжектор сгорает очень быстро. Сталь 3 мм сгорает за месяц, 12-миллиметровый лист – за 5-6 месяцев при каждодневном использовании. Если планируете использовать печь не раз в год, лучше выбирайте толстостенные жаростойкие плиты.
И еще хотел заметить. На каком-то форуме выложил свои чертежи и предположил, что если делать ее наподобие спички – топливо вверху, а горит снизу, то получится еще больше увеличить время прогорания закладки. Спустя какое-то время ушлые латвийские ребята запатентовали этот принцип. И теперь это получился котел на дровах длительного горения стропува.

Подскажите, у самодельного котла длительного горения, который вы изобразили на чертеже, какая мощность?

В данном случае речь идет о мощности 10 кВт

Еще вопрос и по ходу статьи, и предыдущего топика – сталь термостойкая подойдет? Я просто нигде не видел жаропрочные плиты, а купить котел длительного горения для того, чтобы его разобрать, не совсем целесообразно.

Ну если вы сделаете топку из керамики, вам можно будет даже уран поджигать))). А что касается жаропрочных плит, мне кажется, именно сталь и имели в виду.

А можно переделать что-то в конструкции, чтоб получился котел длительного горения на дровах и электричестве?

Нет, это конструкция именно котла длительного горения на дровах и ином твердом топливе. Можно использовать любой его вид. Электричество в этом случае нужно лишь для того, чтобы запускать вентилятор – чтобы нагнетать воздух на стенки печки. Речь идет о водяном контуре, поэтому требуется дополнительное нагнетание.

А дым в помещение попадает?

Чтобы по возможности полностью исключить наличие дыма в помещении, вам надо делать крышку и поршень идеально точными. Кроме того, вытяжная труба минимум 4 метра, чтобы была хорошая тяга. На трубе не должно быть прямых участков – делайте колена. В крайнем случае пусть она будет под углом, но никак не прямо.

И на сколько времени хватает одной закладки?

Как сделать котел длительного горения на дровах и угле своими руками

Владельцев частных домов, решивших установить твердотопливный котел отопления, в первую очередь заботят 3 параметра — тепловая мощность агрегата, его цена и длительность горения с 1 загрузки. Эти параметры взаимосвязаны, чем больше мощность и продолжительность работы, тем выше стоимость теплогенератора. Существует способ вдвое сократить затраты – сделать котел длительного горения своими руками либо поручить работу мастерам – умельцам, имеющим хорошую репутацию. Здесь же вы сможете подобрать конструкцию и чертежи, а также изучить порядок изготовления самодельного отопителя.

Как увеличивается длительность горения твердого топлива

Мечта многих домовладельцев – поставить котел на твердом топливе, к которому не придется бегать с дровами каждые 4—6 часов. Пользуясь этим, производители и продавцы отопительной техники применяют приставку «продолжительность горения» ко всем подряд теплогенераторам, в том числе и пеллетным, работающим самостоятельно до 7 суток.

Разновидности классических котлов с увеличенной топливной камерой

Продолжительность процесса горения принято обосновывать использованием режима тления при ограниченной подаче воздуха. Но сжигать дрова и уголь подобным способом – неэффективно, и вот почему:

1. Дровяные и угольные котлы достигают своего КПД 70—75% во время максимального горения. При тлении эффективность агрегата снижается до 40—50% (как у обычной буржуйки).
2. Тлеющие дрова выделяют мало тепловой энергии. Кому нужен «долгоиграющий» теплогенератор, не обогревающий дом в полной мере?
3. Свежесрубленное дерево определенных пород (например, тополь, ива) и низкокалорийное топливо невозможно нормально сжечь в режиме тления.

Заводской котел с увеличенным топливником, где дрова горят сверху вниз

В действительности, твердотопливные котлы длительного горения – это те, что имеют увеличенную топливную камеру, только ее размер влияет на продолжительность процесса при прочих равных условиях. Принцип прост: чем больше в топке дров, тем дольше они горят и выделяют тепло.

Бытовые котлы, способные работать с одной закладки 8—12 часов на дровах и до 24 часов на угле, бывают таких видов:

• классические, с принудительной подачей воздуха;
• действующие по принципу верхнего горения (типа прибалтийской «Стропувы»).

Эти конструкции ТТ-котлов вполне реально изготовить в домашних условиях при наличии необходимого инструментария и практики в сварочном деле. Еще на просторах интернета можно встретить чертежи шахтных котлов на твердом топливе и опилках, но такие отопители довольно громоздкие и непростые в изготовлении, а потому заслуживают отдельной темы.

Классический котел продолжительного горения

В данном разделе вашему вниманию предлагается самодельный отопительный агрегат на дровах и угле, разработанный и сделанный нашим экспертом Виталием Дашко. Мастер собрал на заказ несколько десятков подобных теплогенераторов разной мощности, постоянно совершенствуя конструкцию. Надежность и эффективная работа котлов уже проверена временем на различных объектах. Технические характеристики представленной модели агрегата следующие:

• мощность – 22–24 кВт;
• длительность горения (в среднем) на дровах 10—12 часов, минимум – 8 ч;
• то же, на угле – до 1 суток;
• КПД — 75—77%;
• максимальное рабочее давление в системе отопления – 3 Бар, номинальное – 1.5 Бар;
• количество воды в котловом баке — 50 л;
• масса изделия — 150 кг;
• размер загрузочного проема (ширина х высота) 360 х 250 мм;
• общий объем топки — 112 л, полезный (под загрузку топлива) — 83 л;
• глубина топки — 46 см, оптимальная длина полена – 40 см.

Для справки. Мастер изготавливает котлы длительного горения разной мощности, в линейку входят агрегаты на 16, 24, 36 и 130 кВт. Цена готового изделия на 24 кВт при заказе у мастера составляет около 450 у. е. Все вопросы и уточнения, связанные с устройством твердотопливного котла и его изготовлением, можно обсудить лично с Виталием, чьи контакты указаны на странице «Наши эксперты» .

Устройство и габаритные размеры дровяного котла длительного горения для изготовления своими руками показаны на чертеже:

Теплогенератор успешно функционирует как на дровах, так и на угольном топливе. Полезная вместительность топливника посчитана до нижней кромки загрузочного проема, поскольку камеру нежелательно заполнять доверху. Работа котла происходит в таком порядке:

1. После закладки и розжига твердого топлива дверцы герметично закрываются.
2. На электронном блоке управления выставляется желаемая температура теплоносителя, рекомендуется не ниже 50 °С. Затем блок включается в работу нажатием соответствующей кнопки, запускается вентилятор.
3. При разогреве до установленной температуры вентилятор отключается, доступ воздуха в топливник прекращается. ТТ-котел находится в режиме ожидания, дрова тлеют очень слабо и практически не дают тепла.
4. После падения температуры в котловом баке контроллер дает команду на запуск вентилятора и процесс горения в топке возобновляется.

Контроллер изменяет производительность вентилятора по своему усмотрению с целью достичь максимальной эффективности горения. Сжигание тлением в данном самодельном котле отсутствует, он либо находится в состоянии ожидания, либо сжигает дерево и уголь в интенсивном режиме.

Внутреннее устройство агрегата показано на чертежах котла в разрезе:

В отопительной установке реализован классический способ сжигания твердых видов топлива с прямой передачей тепла стенкам водяной рубашки и своду, являющемуся днищем котлового бака. В этот бак погружен жаротрубный теплообменник, отбирающий теплоту дымовых газов. Подогретый в канале воздух подается в топку снизу, через колосниковую решетку. Длительность горения обеспечивается за счет:

1. Большого объема топливника.
2. Полного перекрытия доступа воздуха в топку в режиме ожидания. После отключения вентилятора срабатывает гравитационная заслонка, закрывающая воздуховод и таким способом не дающая тяге дымохода раздувать угли.

Устройство задней части и жаротрубного теплообменника изображено на следующем чертеже:

Инструменты и материалы для изготовления

На заготовки для сборки твердотопливного котла долгого горения обычно идет низкоуглеродистая сталь марок Ст 3, 10, 20. Лучший вариант – Ст 20, сделанные из нее теплогенераторы служат до 15 лет. Сталь, содержащая больше углерода (Ст 35, 45) имеет свойство прикаливаться от высокой температуры, а потому для сварки теплогенератора непригодна.

Если у вас имеется достаточный опыт сварочных работ и возможность купить металл подороже, то камеру сгорания можно изготовить из жаропрочной стали, легированной хромом и молибденом (например, 12ХМ, 12Х1МФ). Как самостоятельно определить марку стали с достаточным приближением, рассказано в этой статье .

Перечень заготовок, из которых вы станете собирать твердотопливный котел своими руками, приведен в виде таблицы:

Совет. Заготовки лучше всего рубить на гильотинных ножницах где-нибудь в мастерской. Так вы сэкономите массу времени на ручную резку и зачистку от заусенцев.

Дополнительно потребуются такие материалы:

• уголок равнополочный 50 х 4 мм для изготовления колосников;
• труба DN50 – на теплообменник и патрубки подключения системы отопления;
• труба DN150 – на дымоходный патрубок;
• труба профильная 60 х 40 мм для воздушного канала;
• полоса стальная 20 х 3 мм;
• базальтовый утеплитель плотностью 100 кг/м³ и толщиной 2 см;
• гладкий листовой металл 0.3—0.5 мм с полимерной окраской;
• готовые ручки на дверцы;
• шнур, картон асбестовый.

Из инструментов стоит отметить аппарат сварочный, болгарку и дрель, для сварки используются электроды АНО-21 либо МР-3С. Остальное — стандартный набор измерительных приспособлений и инструментов, имеющийся в каждом доме.

Вентилятор и блок управления польского производства

Применяемый в ТТ-котле комплект автоматики, состоящий из блока управления, вентилятора и датчика температуры – польского производства (не перепутайте с китайским, он выглядит так же). Маркировка блока управления — KG Elektronik SP-05, вентилятора — DP-02.

Сборка отопительного агрегата

Первый этап изготовления котла долгого горения заключается в сборке корпуса топливника из металла толщиной 4 мм сваркой на прихватках. Все начинается с днища агрегата, к которому прихватываются боковые стенки, крышка свода и проемы для дверок, как изображено на фото:

Лист днища выпускается в каждую сторону в соответствии с чертежом, в то же время он служит нижним обрамлением дверцы зольника. Внутри камеры на сварке закрепляются полочки из уголков, куда будет опираться колосниковая решетка. Собранный топливник тщательно проваривается по всем стыкам и проверяется на герметичность.

Второй этап – монтаж водяной рубашки из металла 3 мм. Ее толщина у боковых стенок составляет 2 см, поэтому к корпусу топливника следует приварить отрезки стальной полосы, выпустив их на 20 мм. К ним прихватываются стальные листы обшивки.

Внимание! Водяная рубашка начинается на уровне колосниковой решетки и не омывает зольную камеру.

Посередине в шахматном порядке ставятся так называемые клипсы. Это стальной круг, пропущенный через отверстия в стенке котлового бака и приваренный к топке встык. Второй конец клипсы обваривается вокруг отверстия, как показано на фото:

На фото справа видно, где находится низ водной рубашки

Несколько слов о том, как сделать добавочные клипсы по краям водяной рубашки самодельного твердотопливного котла. Нужно взять полосу 20 мм и вставить ее с торца между стенок на глубину 50—100 мм, а затем приварить с обеих сторон.

Третий этап – монтаж жаровых труб в верхнюю часть котлового бака. Для этого в задней и фронтальной стенке согласно чертежу прорезаются отверстия, куда вставляются трубы. Их торцы герметично провариваются, как и все стыки водяной рубашки.

Жаровые трубы теплообменника расходятся веером

Четвертый этап – изготовление дверец и колосниковой решетки. К дверкам изнутри приваривают полосу в 2 ряда, а между ними вкладывают асбестовый шнур, это будет уплотнение притвора. Колосники делают из уголков №5, приваренных наружным углом вниз. Так они служат рассеивателями воздуха, подающегося вентилятором в зольник.

На пятом этапе в стенки котлового бака врезаются штуцеры для присоединения подающего и обратного трубопровода, устанавливается патрубок дымохода и воздушный канал из трубы 60 х 40 мм с фланцем крепления вентилятора. Воздуховод входит в зольную камеру на середине задней стенки, сразу под водяной рубашкой.

Этап шестой – приварка дверных петель и закладных деталей шириной 2 см для крепления декоративной обшивки котла длительного горения.

Этап седьмой. последний. Котловой бак обкладывается с боковых сторон и сверху базальтовым утеплителем, последний фиксируется с помощью шнура. После остается прикрутить листы крашеного металла саморезами к закладным деталям и установить дверцы.

Плотное базальтовое волокно хорошо утепляет корпус и спокойно выдерживает высокую температуру. Стекловату применять не стоит.

В конце к ответному фланцу воздуховода крепится вентилятор, а блок управления устанавливается на котле сверху. Датчик температуры необходимо вложить под базальтовый утеплитель со стороны задней стенки агрегата. Кроме того, в конструкцию самодельного котла длительного горения можно внести ряд полезных дополнений, по вашему желанию:

• встроить в котловой бак водяной контур подогрева воды на ГВС;
• предусмотреть погружную гильзу для установки термометра – на случай отключения электричества, когда дисплей контроллера погаснет;
• то же – для монтажа группы безопасности;
• установить электрический ТЭН, подогревающий теплоноситель после прогорания дров.

Несколько слов о том, как сделать циркуляцию горячей воды в твердотопливном котле с целью ее нагрева на хозяйственные нужды. Нужно взять 10 м медной трубки диаметром 8—12 мм и выгнуть из нее змеевик в виде спирали. Последняя наматывается внутри котлового бака вокруг жаровых труб, а концы выводятся наружу с задней стороны агрегата. Получаем двухконтурный котел длительного горения.

Примечание. Практика эксплуатации данных теплогенераторов показала, что монтаж электрического нагревателя необходим тем домовладельцам, кто желает отапливать дом по ночному тарифу. В остальных случаях длительности горения хватает, чтобы не бегать в котельную среди ночи с целью подбросить дровишек.

Пленку с крашеного металла лучше снять сразу, а дверки покрыть термостойкой эмалью

Ножки агрегату можно приделать на любом этапе, выбрав подходящие отрезки металлопроката. Подробности и секреты сборки ТТ-котла смотрите в авторском видео мастера — создателя отопительного агрегата:

Котел с верхним горением топлива

На постсоветском пространстве данные теплогенераторы известны в двух разновидностях:

1. Прибалтийские агрегаты фирмы «Стропува» (Stropuva) и их производные от других изготовителей.
2. Дровяные печи типа «Бубафоня».

Неизвестно, какой из отопителей появился раньше, но печь Бубафоня завоевала широкую популярность как обогреватель для дач, гаражей и прочих зданий с низкими требованиями к эстетике изделия. Чего нельзя сказать о котлах верхнего горения, хотя многие их почему-то считают единственно возможной версией твердотопливных теплогенераторов продолжительного сжигания. В действительности, их единственный козырь все тот же – топливник больших размеров.

Принцип действия подобных котлов состоит в горении топлива, придавленного грузом, по направлению сверху вниз. Причем воздух подается в зону сжигания тоже сверху, по телескопической трубе, соединенной с грузом. Рабочая схема агрегата показана на рисунке:

Оригинальная схема котла, взятая с сайта http://stropuva.ru/

В процессе эксплуатации котлов Stropuva проявилось множество недостатков, о чем свидетельствуют и отзывы владельцев на форумах:

1. Нельзя подкинуть в топку поленьев, пока не сгорит предыдущая закладка. Физически это возможно, но тогда принцип верхнего сжигания нарушится, пламя охватит все слои топлива.
2. При работе на свежих опилках и другом мелком мусоре остатки топлива «зависают» на стенках.
3. Эффективность ТТ-котла не слишком высока, поскольку в нем отсутствует теплообменник. Из-за камеры нагрева воздуха и большого топливника для теплообменника не осталось места.

Больше критических недостатков у теплогенератора нет, а кое-что в самодельной версии можно исправить по своему разумению. Например, поставить днище и колосники, организовав зольную камеру. Избавиться от недостатка с догрузкой тоже можно, если поставить между загрузочным и зольным проемом дополнительную дверцу. Данная идея модернизации котла верхнего сжигания принадлежит другому нашему эксперту – Владимиру Сухорукову, о чем он рассказывает в своем видео:

Подготовка материалов

Круглый корпус создает некоторые неудобства в изготовлении, но и квадратным его не сделаешь, — топливо станет «зависать» по углам. Есть проблема и со сборкой телескопической трубы с грузом, так что эту часть лучше взять от печи Бубафоня. Чертеж котла длительного горения, сопоставимого по размерам с классической версией, выглядит так:

Перед тем как сделать котел, подбираем материалы по чертежу:

• труба DN 400 со стенкой 5 мм – на топливник;
• то же, DN 50 – на подачу воздуха и водяные патрубки;
• то же, DN 100 – для дымохода;
• заготовка из листа толщиной 10 мм круглой формы с диаметром 38 см;
• полоса 40 х 4 мм – для распределителей воздуха;
• арматура диаметром 16—20 мм периодического профиля – на колосники;
• базальтовая вата толщиной 3 см и плотностью 100 кг/м³;
• тонколистовой металл с полимерным покрытием.

Выбор материала водяной рубашки зависит от способа ее монтажа, ведь у домашнего мастера вряд ли найдутся в запасе вальцы, способные придать металлу толщиной 3 мм форму цилиндра. Варианты такие (показаны ниже на схеме):

1. Схема 1. Взять тонкостенную трубу большего диаметра, хотя найти таковую непросто, а обычная сильно утяжелит котел.
2. Схема 2. Два листа металла согнуть в 2 местах под углом 60°, а потом сварить две половинки вместе. Понадобится пресс – листогиб.
3. Схема 2. Варить рубашку из 6 листов – сегментов на клипсах.
4. Схема 3. Сварить прямоугольный короб, отчего увеличится объем котлового бака.

Также понадобится листовой металл 3 мм на обрамление дверок, дно с крышкой и воздушную заслонку.

Изготовление теплогенератора

Производство работ начинается с вырезания заготовок и проемов в стенке трубы по размерам на чертеже. Из вырезанных частей делаются дверцы, к ним прилаживаются навесы и покупные ручки. Из арматуры варится колосниковая решетка, показанная на фото:

В целом алгоритм сборки котла верхнего горения выглядит так:

1. В круглой заготовке для груза прорезать отверстие, вставить в него трубу и обварить.
2. К нижней части груза приварить 6 изогнутых полос, что послужат распределителями воздуха.
3. Прикрепить к топке днище, установить внутрь колосники.
4. Вырезав отверстие по центру крышки для воздушной трубы, приладить ее к топливнику. Перед этим нужно поставить трубу с грузом на место.
5. Приварить патрубок дымохода.
6. Смонтировать водяную рубашку по выбранной схеме, герметично обварить все стыки.
7. Произвести врезки патрубков для теплоносителя.
8. Выполнить утепление и обшивку котла, установить дверцы.
9. Поставить на верх воздушной трубы заслонку.

Для распределения воздуха достаточно шести полос

Установить автоматику и наддув на котел верхнего горения затруднительно, поскольку к движущейся трубе вентилятор не приставишь. Надо смастерить гибкий рукав, а для датчика температуры предусмотреть погружную гильзу. Вложить его под утеплитель нельзя, потому что зона горения в данном виде отопителей постоянно смещается.

Проводить испытания котла лучше, конечно, на улице

Заключение

Обе конструкции твердотопливных котлов длительного горения, сделанные своими руками, имеют право на жизнь и своих сторонников. Помимо продолжительности работы с 1 загрузки, у них есть другая общая черта: сварить агрегат не может любой человек и процесс сборки не так прост, как может показаться. Конечно, энтузиаст со временем справится с задачей, но людей подобного склада немного. Отсюда вывод: если видите, что не одолеете самостоятельную сборку либо у вас нет на это времени, обращайтесь к мастерам. Так вы сэкономите до 50% средств по сравнению с покупкой заводского ТТ-котла.

Рекомендуем:

Как делается обвязка твердотопливного котла Как почистить газовый котел с промывкой теплообменника Как выбрать водогрейный котел для теплого пола и правильно подключить его к гребенке?

Котлы и горелки > Как сделать котел длительного горения на дровах и угле своими руками

Источники: http://kotel.guru/kotly/tverdotoplivnye/tverdotoplivnye-kotly-na-drovah-dlitelnogo-goreniya.html, http://www.portaltepla.ru/tverdotoplivnie-kotli/kak-sdelat-kotli-dlitelnogo-goreniya-na-drovah/, http://otivent.com/kak-sdelat-kotel-dlitelnogo-goreniya-na-drovax-i-ugle-svoimi-rukami

Как вам статья?