Твердотопливные котлы длительного горения своими руками

Самодельный котел для отопления дома на твердом топливе

Сегодня остро встает вопрос об отоплении, в особенности, если вы являетесь хозяином частного дома. Тарифы на коммунальные услуги с каждым годом повышают, и бедному населению приходится искать альтернативный источник тепла. Газовое отопление, как и электрическое, может встать в копеечку.

Поэтому многие задумываются о том, как бы изготовить твердотопливный котел для отопления дома своими руками, чертежи и схемы изготовления сегодня найти не проблема. Кроме того, что самому изготовить котел выйдет дешевле, чем приобрести в магазине, но и возможность отделиться от государственного потребления тепла, перейдя на индивидуальное отопление.

У традиционных твердотопливных котлов, работающих на твердом топливе, есть нюанс, который омрачает его использование – это постоянная и необходимая для поддержания тепла подкладка топлива разного плана:

По причине того, что одной закладки топлива хватает от 6 до 8 часов интенсивной работы котла, в зависимости от его размера, не многие решаются устанавливать такой котел. Поскольку считают такой котел не рентабельным в использовании в частном доме. Иначе дело обстоит с котлом длительного горения, для которого в качестве твердого топлива подходят все, что возможно сжечь, включая различные отходы и даже старую одежду с обувью.

Рис. 1 Варианты топлива твердотопливного котла
для отопления дома своими руками

Как работает твердотопливный котел

Твердотопливный котел продолжительного горения работает по методу сгорания твердого топлива, как дров, так и других видов закладываемых продуктов, во время этого идет процесс тления, который отдает длительную по показателям теплоотдачу в периоде некоторого времени. Во время горение продукта в зависимости от количества вложенного топлива, постепенно уменьшается. Чтобы вложенные дрова долго тлели, а не активно сжигались, необходимо все предусмотреть во время изготовления котла с учетом его свойств и устройства.

Устройство котла, выполненного своими руками по конструкции, имеет топку с отличной вместимостью, при этом есть место, которое ограничит процесс сгорания топлива. Кроме того, котел должен иметь вентилятор, при помощи которого регулируется поступление воздушных масс.

Загрузив однократно большой объем твердого топлива, его может хватить на длительный период времени, двенадцать — шестнадцать часов непрерывной работы, до последующей закладки топлива, во время процесса, возможно, регулировать поступление воздушной среды в топку. Вследствие этого и получается длительное тление при высоких температурах.

Котел твердотопливный длительного горения своими руками позволяет отводить дым и выпускаемые продукты сгорания сквозь трубу. Они идут, минуя тепловой аппарат, тем самым позволяя нагревать воду, поступает по системе в отопительные радиаторы, которые отдают тепло в дом, нагревая помещения. Загрузку дров можно производить от одного до двух раз в течение суток. Во время действия котла, отопительные приборы будут отдавать тепло непрерывно.

Котел длительного горения своими руками, его устройство.

Выполняя котел самостоятельно, удобно будет работать с трубой, которая имеет диаметр, начиная с трехсот миллиметров, при сочетании с толстым металлом как минимум три-четыре миллиметра, иначе во время процесса горения топлива с высокими показателями температуры, может произойти прогорание конструкции котла. Изготавливая котел, потребуется оптимальный размер трубы, он должен составлять в пределах 800-1000 мм, от выбранного размера зависит будущая вместимость однократной загрузки топлива.

Котел можно разделить на три составных части:

• место под загрузку твердого топлива, высота которого изменяется в процессе тления заложенной продукции.
• место, рассчитанное для сгорания и генерации топлива, которое контролирует длительность сжигания топлива.
• место, где происходит отход продуктов топлива, а именно для золы и вывод дыма с сопутствующими газовыми отходами.

В устройстве длительного сгорания, выполненного своими руками, присутствует место, которое рассчитывает и удлиняет время работы без дополнительной закладки, носит название распределитель воздушных масс. Контроль распределения воздушных масс достигается при помощи металлической детали круглого формата, толщиной четыре — шесть миллиметров.

Рис. 2 Схема устройства котла длительного горения

В центре имеется пройма, в которую поступает кислород до места горение. Попадание воздуха происходит через телескопическую трубу, при этом размер окружности распределяющегося элемента должен позволяет двигаться массам без каких-либо препятствий. Место, где происходит горение топлива, куда и поступает воздух, должен регулироваться устройством, которое имеет ширину идентичную ее лопастям. Стандартно высота распределительного элемента имеет значение не более пяти сантиметров, иначе потребуется большой расход топлива, и придется чаще подкладывать дрова.

Котел твердотопливный длительного горения своими руками должен иметь трубу, в которую проходит кислород, по виду можно использовать телескопическую или цельной формы. Имея отверстие 60мм по диаметру, распределительное отверстие должно быть не больше двадцати миллиметров, иначе камера, где происходят процессы горения, может переполниться воздухом.

Кислород, минуя трубу, поступает несколькими способами:

Во втором случаи будет более полезна для горения, воздух входит через верхнюю часть устройства котла. Контроль поступления воздушных масс регулируется при помощи заслонки, которая расположена в верхней части котла.

Рис. 3 Схема крепления дымоотводной трубы к котлу

Дым совместно с отходами газа выходит через трубу, которая приварена с боковой стороны устройства расположенной сверху. Труба имеет горизонтальное положение в 40-50 см, что обеспечивает меньшее количество тяги.

В нижней части котла своими руками выполняют дверцу, открыв которую можно будет удалить излишки залы, пепла — отходов сгорания топлива. Имея возможность длительного тления, прогорание происходит плотнее, следовательно, и зольник придется чистить реже, в отличие от обычных устройств или печей.

Делая отопление дома за счет отдачи тепла водяной системы можно использовать два варианта:

• изготовить выносной бак, в котором при помощи дымовой трубы нагревается теплоноситель для системы отопления.
• через отделение сгорания топлива проходит труба водяной теплообменной системы, и при этом и происходит нагревание воды, которая поступает в отопительные радиаторы.

На первый взгляд, выполнить систему проще используя первый вариант. Он подойдет если площадь дома небольшая. Второй вариант более удачный, в плане отопления, но выполнить устройство будет непросто.

Технические моменты конструирования котла своими руками

Для выполнения устройства длительного горения своими руками потребуются металлические изделия:

• труба округлой формы, диаметром 300 мм и больше, толщиной от 3 мм;
• лист толщиной 4 мм;
• труба 60 мм, необходима для подачи воздушных масс, а 100 мм необходима для выполнения отвода дымовых и газовых отходов;
• сварочная техника и болгарка пригодится для сцепления деталей и разрезания труб и листов металла.

Место, в котором будет установлен котел, тоже необходимо предварительно подготовить. Сделать фундамент из бетона с ровной и по уровню поверхностью.

Рис. 4 Схема изготовления распределителя воздуха

Используя чертеж твердотопливного котла длительного горения выполнить следующие действия:

• Обрезать трубу до требуемого размера высотой 800-1000 мм. Такой диапазон оптимальный для выполнения устройства, если делать больше, то будет неудобно закладывать твердое топливо в топку. Затем выравнивают кромку трубы и приваривают дно, которое предварительно вырезают из металлического листа. Если есть необходимость, то можно изготовить ножки, используя швеллер.
• Чтобы изготовить своими руками распределитель воздушных масс потребуется: лист металла, на нем вычеркивают, а затем вырезают деталь круглой формы диаметром, который будет меньше внутреннего диаметра трубы на 20 мм. По центру круга делаем вырез 20 мм. Затем прикрепляют сваркой крыльчатку с лопастями книзу распределителя. Крыльчатку делают тоже из листа металла, расстояние между лопастями не должно превышать 50мм. Сверху регулятора закрепляют трубу диаметром 60мм, необходимо выдержать отцентровку деталей, чтобы внутреннее отверстие проходило четко по пересечениям осей трубы. По высоте можно ориентироваться, так чтобы она была не меньше размера самого котла. Сверху закрепляют заслонку, которая контролирует подачу воздуха.
• Снизу конструкции делают дверку для возможности убирания переработанных продуктов горения. При помощи инструмента болгарки необходимо вырезать деталь прямоугольной конфигурации, к ней привариваются петли с ручкой.
• Сверху прикрепляют при помощи сварки дымовую трубу, которая имеет диаметр 100 мм. Она должна иметь горизонтальный приход к котлу около 40 см, затем труба проходит теплообменную часть, она имеет конфигурацию бака.

Рис. 5 Схема приваривания крышки с отверстием
к котлу длительного горения

Конструируя котлы на твердом топливе длительного горения необходимо использовать чертежи для выполнения крышки с внутренним отверстием на распределительную трубу. Она должна без зазора приходить к секции сгорания, в худшем случае в месте стыка пойдет дым. Работа котла продолжительного горения, закладка твердого топлива.

Отличительной чертой от простых и стандартных котлов, является то, что для продолжительного горения воздушные массы должны поступать в ограниченном виде, а для работы печи необходим доступ ко всему топливу. От закладки топлива и его объема зависит период продолжительности работы котла. По этой причине топку стараются заполнить максимально плотно и без зазоров и щелей.

В качестве топлива можно использовать все, что способствует долгому горению:

Инструкция по использованию котла, изготовленного своими руками:

• Открыть дверцу устройства.
• Поднять регулятор поступления кислорода.
• Заполнить пространство топки топливом по максимуму до уровня дымовой трубы.
• Облить продукцию горючей смесью.
• Опустить регулятор и закрыть дверцу.
• Воздушную заслонку открыть по максимуму.
• Поджечь при помощи горящей бумаги, подождать, когда разгорится твердое топливо и закрыть заслонку.

Как только из трубы пойдет дым, можно считать, что котел хорошо разгорелся. За степенью прогорания дров можно проследить: будет опускаться регулятор.

Главная » Отопительные котлы » Твердотопливные » Твердотопливные котлы длительного горения своими руками: выбор вида и конструкции

Твердотопливные котлы длительного горения своими руками: выбор вида и конструкции

Одним из недостатков традиционных твердотопливных котлов и печей является небольшой объем первоначальной загрузки топлива и, как следствие, кратковременное его горение. Для того, чтобы увеличить длительность горения в таких устройствах приходится постоянно следить за процессом горения и добавлять по мере сгорания новые порции топлива. Это отнимает много времени. Поэтому, в наше время становятся все более популярными отопительные твердотопливные котлы длительного горения, которые позволяют увеличить интервал времени между загрузками топлива и могут долго работать, не требуя к себе постоянного внимания. Правда, стоимость таких агрегатов хорошего качества промышленного изготовления довольно высокая. Поэтому довольно часто народные умельцы изготавливают твердотопливные котлы длительного горения своими руками. Они, как правило, более просты по конструкции и обходятся гораздо дешевле и могут быть разными по конструкции, форме, размерам и используемому материалу. В данной статье мы рассмотрим несколько видов конструкций таких котлов, их особенности, а также из чего и как их можно сделать самостоятельно.

Чем котел длительного горения отличается от обычного

Главным отличием практически всех конструкций котлов длительного горения является большой объем загрузочной камеры, в которую помещается значительно больше топлива, чем в обычный котел, что и обеспечивает возможность его работы длительное время без дозагрузки. Как правило, в большинстве конструкций эта камера является и камерой сжигания топлива, то есть топливником, хотя форма, размеры и расположение ее могут быть достаточно разными. Практически, большой объем топлива и является тем главным фактором, который и определяет длительность горения. Кроме этого, в таком агрегате, должны быть созданы условия для возможности медленного, но полного сгорания топлива и способы регулирования этого процесса. Некоторым образом влияет на длительность горения топлива и способ его сжигания, но, как правило он не является определяющим.

Виды твердотопливных котлов длительного горения

Для того, чтобы лучше разобраться в существующих конструкциях котлов длительного горения и выбрать наиболее подходящий вариант для самостоятельного изготовления, рассмотрим какие основные виды их существуют в настоящее время.
По способу сжигания топлива можно выделить следующие их конструкции:

• С традиционным сжиганием снизу-вверх, топливо в которых поджигается снизу, а горячие продукты сгорания проходят через всю камеру сгорания и удаляются в дымовую трубу в верхней ее части, по пути нагревая теплоноситель в теплообменнике, которым являются сами стенки камеры и, возможно, дополнительные регистры;
• Шахтного типа, с нижним горением топлива, в которых продукты сгорания удаляются не через загрузочную камеру, как в предыдущем случае, а в соседнюю, где размещается теплообменник и далее уходят в дымовую трубу;
• С верхним сжиганием топлива (сверху-вниз), в которых топливо поджигается сверху и постепенно сгорает до дна. Такой способ требует специального устройства (телескопической трубы, которая опускается по мере сгорания топлива) для подачи воздуха к месту горения.
• С пиролизным или газогенераторным сжиганием топлива, при котором твердое топливо (чаще всего дрова) сжигаются при высокой температуре и ограниченной подаче первичного воздуха. При этом происходит не классическое горение топлива, а сухая перегонка их в древесный газ, который потом сжигается в камере дожига в присутствии вторичного воздуха. Стоить отметить, что пиролизные котлы являются более сложными с точки зрения самостоятельного изготовления, поэтому их конструкции будут рассмотрены в других статьях этой рубрики.

По форме твердотопливные котлы длительного горения, изготовленные своими руками могут быть:

• прямоугольными, которые как правило изготавливаются из листового железа;
• круглыми, изготавливаемые из труб большого диаметра, старых баллонов или бочек.

По виду материала, из которого они изготавливаются можно выделить котлы:

• Металлические, изготовленные исключительно из листового металла и труб;
• Металлические с футеровкой огнеупорным материалом;
• Кирпичные с металлическим теплообменником внутри.

Какой вид и конструкцию выбрать для самостоятельного изготовления

Выбор вида и конструкции твердотопливного котла длительного горения для изготовления его своими руками зависит от наличия навыков работы и самого материала. Для хорошего сварщика не составит труда сварить котел из листов или труб, а человеку, знакомому с печными работами легче будет соорудить кирпичный котел, вмонтировав в него готовый металлический теплообменник. То же и касается сложности конструкции. Необходимо соизмерять ее со своими возможностями и способностями. В противном же случае лучше поручить эту работу специалистам.

Ниже мы рассмотрим устройство и конструкционные особенности некоторых видов твердотопливных котлов длительного горения, которые несложно изготовить своими руками.

Дровяной котел с традиционным сжиганием топлива снизу-вверх

Устройство такого твердотопливного котла длительного горения наиболее простое, что имеет значение при изготовлении своими руками. Он может быть цилиндрической или прямоугольной формы и, соответственно, быть изготовлен из труб диаметром 400-600 мм или листовой стали. Такая конструкция представляет собой топливник высотой 1м и более, окруженный снаружи «водяной рубашкой».

Особенностью устройства этого котла является, то что загрузочная дверка находится сверху, а дымовая труба сбоку. Это позволяет, во-первых, изменять его высоту, а следовательно, и объем загрузочной камеры (он же и топливник), чем можно регулировать, длительность горения и его тепловую мощность. Во-вторых, такое расположение загрузочной дверки позволяет заполнять котел не только короткими поленьями, но и бревнами довольно большой длины (но не больше высоты камеры), устанавливая их вертикально. Топливо поджигается снизу через специальную дверку. После того, как оно загорится, с помощью регулирования подачи воздуха через поддувальную дверку регулируется скорость, а значит и длительность горения. Конструкция достаточно проста, но из-за относительно небольшой площади теплообменника (практически это только стенки камеры сгорания) расход топлива в таком котле несколько больше, чем в других, более сложных котлах длительного горения.

Рис. 1 Твердотопливный котел длительного горения с традиционным сжиганием топлива снизу-вверх

Котел длительного горения шахтного типа

Свое название такие котлы получили в связи с особенностью загрузочной камеры – она представляет собой конструкцию («шахту») высота которой значительно больше, чем размеры поперечного сечения. Загрузка топлива осуществляется сверху. Само топливо поджигается снизу, но огонь и продукты его сгорания выходят не через загрузочную камеру, как в предыдущем случае, а в соседнюю, где и располагается теплообменник.

Чаще всего теплообменник в таких котлах изготавливают в виде прямоугольника из листового металла, в который врезаны трубы для прохода огня и горячих газов – огнетрубный вариант. Хотя могут быть конструкции и с водотрубным теплообменником, когда по ее трубах протекает теплоноситель. В теплообменнике огонь и дымовые газы отдают свою тепловую энергию теплоносителю и выходят в дымовую трубу.

Рис. 2 Схема простого шахтного твердотопливного котла

Котел длительного горения сверху-вниз

Конструкция такого котла отличается тем, что процесс горения топлива в нем происходит сверху-вниз, то есть топливо, загруженное в камеру сгорания, поджигается сверху и постепенно выгорает до дна. Этот принцип используется в известной многим печке «бубафоня», только в котле имеется еще возможность нагрева теплоносителя для системы водяного отопления.

Чтобы обеспечить этот процесс в конструкцию агрегата включена телескопическая труба, посредством которой осуществляется подача воздуха к месту горения топлива. А для того, чтобы воздух распределялся равномерно, на конце трубы приварен распределительный «блин» с лопастями. Воздухоподающая труба, которая при загрузке топлива поднимается вверх, по мере сгорания топлива, под своим весом опускается и обеспечивает непрерывную подачу воздуха к месту горения.

Для того, чтобы обеспечить лучшие условия сгорания топлива, воздух предварительно подогревается в камере подогрева, расположенной в верхней части камеры сгорания. Подача воздуха, а, соответственно, скорость горения, регулируется задвижкой на входе в камеру подогрева. Но возможна и более простая конструкция такого котла – без камеры подогрева, тогда задвижку, регулирующую подачу воздуха устраивают непосредственно на верхнем торце трубы.

Теплообменник такого котла, обычно, представляет собой «водяную рубашку» вокруг камеры сгорания, но, для увеличения эффективности теплопередачи, в верхней части могут быть установлены дополнительные регистры из труб. Загрузка топлива осуществляется через верхнюю боковую дверку, а удаление золы и остатков топлива – через нижнюю.

Рис. 3 Схема котла длительного горения с сжиганием топлива сверху-вниз

Некоторые подобные конструкции предполагают наличие боковой дверки, практически на всю высоту камеры сгорания, что существенно упрощает процесс чистки котла, но усложняет изготовление.

Такие котлы, как правило круглого сечения (фото вверху). Изготовить своими руками их можно из двух труб большого диаметра (400-500 мм) и труб диаметром поменьше: для камеры подогрева воздуха — 250-300 мм, дымохода – 120-150 мм и телескопической трубы 60-90 мм. Кроме этого необходима будет листовая сталь толщиной не менее 4 мм для.

Кирпичные котлы длительного горения

Одним из недостатков большинства котлов длительного горения, изготовленных полностью из металла, является их довольно большой вес, так как размеры загрузочной камеры, а соответственно, и самого котла довольно большие. И чтобы установить их на место иногда приходится использовать грузоподъемные механизмы и даже разбирать крышу котельной или же необходимо изготавливать такой котел на месте. Те же проблемы могут возникать и при демонтаже такого котла, если он прогорел или по другим причинам.

Такого недостатка может быть лишен котел, корпус и топливник которого сложен из кирпича, а металлическим является только теплообменник, изготовленный из труб или листовой стали. Наиболее подходящая форма сечения для таких котлов прямоугольная. Кирпичная кладка ведется с учетом правил печных работ. Таким образом, может быть изготовлен, например тот же котел с традиционным сжиганием топлива или шахтного типа (рис. 4).

Рис. 4 Кирпичный котел шахтного типа

Устройство и размеры такого твердотопливного котла длительного горения могут быть подобраны с учетом индивидуальных особенностей системы отопления вашего дома и размеров котельной. Кроме того, такой котел может быть сооружен непосредственно в доме и если он будет облицован качественным кирпичом, он может стать неотъемлемой частью интерьера.

Если у вас есть некоторые навыки печных работ, то сложить такой котел несложно, при этом выполнить эту работу можно даже одному. Котел сооружается сразу на том месте, где он будет эксплуатироваться, а при необходимости, также просто может быть разобран.

В заключение

Мы рассмотрели несколько возможных вариантов устройства твердотопливных котлов длительного горения, которые можно изготовить своими руками. Однозначно ответить, какой из представленных их видов будет оптимальным вариантом именно в вашем случае, трудно. Если вы собрались изготовить такой агрегат самостоятельно, то необходимо предварительно учесть несколько факторов: наличие соответствующих навыков ( например, умение качественно выполнять сварочные работы или кладку), наличие и стоимость материала, наличие необходимого оборудования и инструментов, место расположения котла и другие. Кроме того, необходимо рассчитать размеры теплообменника котла с учетом мощности системы отопления дома.

И если нет полной уверенности в своих способностях, то лучше поручить изготовления специалисту.

Видео по теме

Изготовление металлического шахтного котла длительного горения своими руками

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://kotlomaniya.ru/tverdotoplivnye/tverdotoplivnyj-kotel-dlitelnogo-goreniya-svoimi-rukami.html, http://v-teple.com/tverdotoplivnye-kotly/dlitelnogo-goreniya-svoimi-rukami.html, http://otivent.com/kak-sdelat-kotel-dlitelnogo-goreniya-na-drovax-i-ugle-svoimi-rukami

Как вам статья?