Чертеж водогрейного длительного горения на твердом топливе. Изготовление шахтного котла

Твердотопливный котёл в загородном доме - прекрасная альтернатива печи, его установка и 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.

Прежде чем мастерить твердотопливный котёл своими руками, неплохо разобраться, как работают , 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 , 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 в атмосферу.

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.

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.

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

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.
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.

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.

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.

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.

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.

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.
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.
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.

Установка

Котел 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.

Размещённые в статье чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками, помогут разобраться в принципе работы этого энергогенерирующего агрегата.

Любой читатель, имеющий маломальские навыки слесарных работ, сможет изготовить это, относительно несложное, но весьма полезное и выгодное в домашних условиях устройство.

Назначение, компоновка и принцип работы

Для общего понимания, твердотопливный котёл длительного горения (ТКДГ) можно представить в виде большой топки с ограниченной зоной сжигания.

В ней процесс сгорания регулируется с помощью подачи кислорода.

Несложный, но гениальный, принцип работы основывается на термическом расщеплении топливных элементов с длительным выделением тепловой энергии.

Интересная информация: своему рождению ТКДГ обязан талантливому инженеру Эдмунтасу Штропайтису, который в 2000 году запатентовал совершенно новый принцип горения в котлах на твёрдом топливе – сверху вниз с регуляцией подачи кислорода.

Наиважнейшим преимуществом в принципе его работы является то, что одной закладки топлива достаточно на большой период времени горения от 10 часов и более.

Типовая схема и принцип его работы

Процессы горения, происходящие в ТКДГ схожи с пиролизными агрегатами, где тепло образуется не в процессе сгорания угля или дров, а от газификации твёрдого горючего материала.

Выделенный газ движется в сопло горелки, где происходит его смешивание с кислородом.

Подача кислорода регулируется воздушной заслонкой таким образом, чтобы топливо не горело, а тлело, выделяя тепло. Температура в горелке составляет 1200 градусов.

Конструктивные особенности

Функционирование данного агрегата также основано на медленном сгорании (тлении) твёрдых горючих материалов. При этом они сгорают полностью и практически без отходов.

Этот энергетический агрегат устроен таким образом, что в топку, где размещено топливо, дозировано поступает кислород, регулируя процесс медленного горения (тления). Горение происходит сверху вниз, а не наоборот, как в традиционных печах.

Полезно знать: выгода данного типа котла: в качестве топлива можно использовать любой горючий материал, имеющийся в домашнем хозяйстве: старая одежда, одеяла, торф, строительный мусор, листва.

Медленная скорость горения позволяет загрузку котла производить один раз в несколько суток. ТКДГ отличаются друг от друга расположением топки для сгорания.

Верхняя зона. В этом случае твёрдое топливо по мере сгорания продвигается внутрь камеры.

Совет: если вы задумали сделать котёл с таким принципом горения, то для стенок необходимо использовать металлический лист толщиной не менее 3 мм, т. к. распространение высоких температур происходит снизу вверх по всей высоте.

Нижняя зона. В этом случае в результате горения между стенками и топливом возникает свободное пространство для газообразования. Так как возникновение и воздействие высоких температур происходит в одной точке, то для изготовления котла необходимо выбирать более толстый металл.

Достоинства котлов:

Недостатки:

Невозможность регулирования температурного режима;
Невысокий КПД;
Трудоёмкость процесса подготовки и загрузки топлива;
Для поддержания высокого КПД необходимо регулярно чистить котёл;
Трудоёмкие пусконаладочные работы.

Изготавливаем своими руками

Как вариант, можно использовать ниже предложенный чертёж будущего котла. Он даёт общее представление о конструкции агрегата. Её можно усовершенствовать и адаптировать непосредственно к котельной вашего дома.

Контроллер теплового комплекса
Дверца для загрузки топлива
Контейнер для сбора золы (зольник)
Магистраль для отвода дыма
Переходник для датчика термопредохранителя
Аварийный патрубок
Входная магистраль теплового контура
Точка подачи холодной воды
K. Выходное отверстие горячей воды
L. Входное отверстие обратного контура
Патрубок опорожнения

Необходимые материалы и техника

Техника:

Сварочный аппарат с электродами;
Шлифовальная и отрезная машинка (болгарка);
Шлифовальные и отрезные диски диаметром 230 и 125 мм.

Материал:

Труба – диаметр 500 мм, длина 1300 мм, стенка толщиной не менее 3 мм;
Труба – диаметр 450 мм, длина 1500 мм, толщина 3 мм;
Труба – диаметр 60 мм, длина 1200 мм;
Стальной лист толщиной 3 мм;
Металлические кольца – диаметр 500 мм, ширина 25 мм;
Металлическая фурнитура – задвижки, петли;
Полотно асбестовое;
Уплотнительный асбестовый шнур.

Пошаговая инструкция

Процесс изготовление котла не представляет особенных трудностей, достаточно следовать предложенным рекомендациям.

Приступаем к изготовлению корпуса:

Две трубы (500 и 400 мм), вложенные одна в другую, при помощи кольца свариваются между собой;
Круглой заглушкой диаметра 450 мм завариваем дно малой трубы. В результате получилась «бочка» диаметром 450 мм с приваренной водонагревательной рубашкой;
У основания бочки делаем прямоугольное отверстие размером 150 на 100 мм. Это будет дверца для зольника. Привариваем петли и устанавливаем дверцы, при этом не забываем вварить контейнер для сбора золы.

Для подачи (загрузки) топлива в верхней части конструкции вырезаем прямоугольное отверстие. Размер выбираем произвольный. Главное условие: удобство при закладке дров. Для снижения теплопотерь дверцу топки делаем двойную, состоящую из двух металлических листов с вложением вовнутрь асбестового материала. Места прилегания дверцы также обкладываются жароизоляционным материалом.
В верхнюю часть конструкции ввариваем выпускной патрубок. Он будет выводить в дымоход отработанные газы.
Вварив патрубки, внизу и вверху водяного контура, мы имеем точки подключения котла к системе отопления дома.

Возьмите на заметку: обратите внимание на качество и герметичность швов. Устранение брака будет затруднено или вообще невозможным без демонтажа оборудования.

Изготовление и установка воздушного распределителя:

Из листового металла вырезаем круг, по диаметру несколько меньше внутреннего размера котла. В центре высверливаем отверстие, соответствующее диаметру самой малой заготовленной трубе (60 мм). Это будет воздухораспределитель.
В отверстие вставляется труба;
К внутренней плоскости диска привариваются пластины, имитирующие турбину.

Другой вариант воздухораспределителя

Для удобства работы с распределителем, на его корпус сверху приваривается удобная петля. Одновременно изготавливается заслонка, которая будет регулировать подачу воздуха в топку.
Для крепления воздухораспределителя к котлу вырезается ещё один круг диаметром равным внешнему контуру. В нём также сверлится отверстие, подходящее по размеру для малой трубы. Нижний диск – вставляется во внутреннюю окружность, а верхний (больший по диаметру), после продевания его через трубу, накладывается на внешнее кольцо. В завершение круг приваривается к котлу и используется как верхняя крышка.

Здесь рассмотрен самый простой способ изготовления твердотопливного котла. Умельцы усложняют и модернизируют конструкцию, применяя систему автоматики и принудительного нагнетания воздуха.

Наиболее популярные модели и их стоимость

Каракан 10 ТПЭ

Каракан 10 ТПЭ

Страна производитель: Россия.

Цена: 16,8 тыс. рублей.

Бастион М-КСТ-12 П

Страна производитель: Россия.

Цена: 33 тыс. рублей.

Буржуй-К Стандарт-10

Страна производитель: Россия.

Цена: 36,8 тыс. рублей.

Rival KT12

Страна производитель: Россия.

Цена: 39 тыс. рублей.

Lavoro Eco L12

Страна производитель: Россия.

Цена: 45,9 тыс. рублей.

Траян Т10

Страна производитель: Россия.

Цена: 47 тыс. рублей.

Твердотоп Медведь 15

Страна производитель: Россия.

Твердотоп Медведь 15

Цена: 75 тыс. рублей.

«Буржуй-К» Эксклюзив-12

Страна производитель: Россия.

Цена: 104,6 тыс. рублей.

Отзывы:

Виктор Арсентьев, Тимошевск, Кубань 22.03.2017 год. Если покупать котлы без особых излишеств, то стоимость их одинаковая. Мне посоветовали «Буржуя» за 100 тыс. – заманчиво, но цена кусается. Знать бы за сколько он окупится и сколько я выиграю. А так, наверное, пока подумаю.

Николай Сазонов, Вятские Поляны, 20.03.2017 год. С одним согласен, что эти котлы экономят копеечку. Другое беспокоит – угарный газ. Что-то я не видел системы принудительного его удаления.

Буржуй-К Эксклюзив-12

Насколько помню он тяжелее воздуха. Как его удалять из подвала? Или строить систему вентиляции или отдельную котельную. И что оно выйдет?

Анатолий Звигло, Горячий Ключ, Краснодарский край, 24.03.2017 : Установил у себя дома «Трояна» – горя не знаю. Экономия со всех сторон. Жду возражения, дескать, лес под боком. Врать не буду – дрова «халявошные». Договорился с лесничим на санитарную очистку, вывожу сушняк. Так он ещё и благодарен. Ну, тут уж кто как может. А что до местности без ресурсов, тут нужно маковку чесать и считать.

Самостоятельное изготовление ТКД, в котором реализованы удивительно гениальные, по своей простоте, изобретения – это не иллюзия – реальность. Пошаговая инструкция поможет вам в этом деле. Этот незатейливый агрегат сэкономит вам значительную часть семенного бюджета.

Имейте в виду: отопительный котёл, независимости от его конструкции – это устройство потенциально опасное. Не забывай не только о пожарной, но и в целом о безопасности на всех этапах изготовления и эксплуатации котла.

Правильный монтаж котла, гарантирует не только его безопасность, но и дополнительную возможность для обогрева других (хозяйственных) помещений дома.

Как сделать твердотопливный котел своими руками с небольшими затратами, смотрите в следующем видео:

Собственники частных загородных домов, которые решили установить твердотопливный котёл для отопления, выбирают агрегат по трём основным параметрам: длительность горения одной закладки, теплоотдача и мощность оборудования. Все эти параметры взаимосвязаны.

Так, длительность горения напрямую зависит от теплоотдачи и мощности. Для долгой работы агрегата можно сделать котёл длительного горения своими руками.

Принципы работы

Главная задача котла длительного горения в том, чтобы владелец такой отопительной системы не ощущал необходимости в подкладывании дров каждые 5−6 часов. Сам термин «длительное горение» в последнее время стал очень популярным. В связи с этим все производители как один применяют его к своей продукции. Сейчас есть даже пеллетные устройства «продолжительной работы», которые могут работать до одной недели без необходимости вмешательства человека.

Но с другой стороны, нужно остерегаться и некачественной продукции неизвестных производителей. Такие могут выдавать обычные твердотопливные котлы за устройства «длительного горения». Во избежание попадания в подобную ситуацию нужно знать некоторые отличия устройств действительно «продолжительной работы».

Ими являются:

увеличенный объём топки даже при одинаковой мощности агрегата;
для удобства применяются запасные дверцы;
в технической документации длительность горения одной закладки - от 7 часов и выше.

На сегодня существует распространённый миф, что принцип работы котлов длительного горения заключается в использовании режима тления при ограничении в подаче воздуха. Но на самом деле такой способ малоэффективен. Об этом свидетельствуют несколько моментов:

1. Тлеющее дерево выделяет намного меньше тепла, чем при обычном горении. Таким способом нельзя обогреть дом полноценно.
2. Древесно-угольные устройства могут достигать своего максимального коэффициента полезного действия в 70−80% в момент максимального горения. При тлении их КПД составляет максимум 40−50%, как и у классической буржуйки.
3. Если дерево свежесрубленное, то сжечь его полностью просто невозможно. Это относится к определённым породам, к примеру, тополь и ива.

Продолжительность работы такого устройства непосредственно зависит от объёма топки. Только этот показатель может влиять на длительность горения. Чем он больше, тем дольше будет работать агрегат на одной закладке.

Котлы длительного горения, которые применяются в бытовых целях, можно разделить на два подвида:

работающие по принципу верхнего горения;
с принудительной подачей воздуха.

Котёл долгого горения своими руками сделать несложно даже без особых усилий. Главное, иметь хотя бы небольшой опыт работы со сваркой.

На сегодня есть варианты устройств «продолжительной работы», которые работают на дровах и опилках. Их минус - большие размеры и сложная конструкция.

твердотопливный котел длительного горения своими руками

Сборка агрегата с принудительной подачей

На первом этапе необходимо собрать корпус устройства. Для этого с помощью сварки собираются заранее подготовленные металлические листы по чертежам. Сначала ко дну привариваются боковые стенки, а потом все остальные детали - верхняя крышка, проёмы для дверок и т. п.

Лист дна должен на несколько сантиметров выступать наружу с каждой стороны. В свою очередь, это позволит не делать дополнительного обрамления для дверок зольника. Снизу внутри камеры привариваются по периметру уголки. Они будут служить основой для колосников, которые будут приваривать уже на угольники. В качестве альтернативного и более удобного варианта можно сварить отдельно решётку, которая будет становиться на приваренные угольники. Таким образом, её можно сделать съёмной.

Топливник после сборки тщательно проверяется на герметичность и точность проделки всех сварных швов и стыков.

На втором этапе необходимо сделать водяную рубашку. Для этого используются листы металла толщиной 4 мм. Толщина водяного контура составляет 2 см. В связи с этим следует по периметру приварить отрезки по 20 мм из металлической полосы. Уже к ним будут привариваться листы металла (обшивки).

Водяная камера (рубашка) начинается на уровне колосников. Она не должна находиться параллельно с зольником.

На третьем этапе монтируются жаровые трубы. Они устанавливаются на верхнюю часть бака. Для этого необходимо проделать отверстия в фронтальной и задней стенке, куда и будут привариваться трубки. Все стыки должны быть герметично проварены, собственно, как и любой другой элемент водяной рубашки.

Четвёртый этап - это изготовление дверок и колосниковой решётки. Колосники привариваются на заранее установленные уголки. Они также делаются с угольников и свариваются с основой внутренним углом вверх. Таким образом, они будут служить рассеивателями воздуха.

На пятом этапе необходимо врезать штуцеры для входного и выходного отверстия, а также дымоход. Кроме этого, нужно сделать воздушный канал. Изготовить его можно из трубы. На торце приделываются фланцы для крепления вентилятора надува. Воздуховод входит в зольную камеру со стороны задней стенки и фиксируется посередине, то есть сразу под водяной рубашкой.

Шестой этап - сварка дверных петель и их монтаж на основу. Также нужно приварить закладные детали. На них будет крепиться декоративная обшивка котла.

Седьмой этап - завершающий. Сверху конструкция обкладывается базальтовым утеплителем и фиксируется с помощью шнура. После этого остаётся только установить дверки и сверху прикрутить листы окрашенного металла. Сделать это можно с помощью саморезов.

Вентилятор крепится на фланцах. Они есть как на самом вентиляторе, так и на торце воздуховодной трубы. Блок управления системой устанавливается сверху на сам котёл.

Котел длительного горения своими руками

Конструкция на этом этапе готова, но при желании можно внести некоторые изменения и дополнения:

изготовить погружную гильзу, в которую можно установить термометр на тот случай, когда при отсутствии электричества электронное табло работать не будет;
сделать котёл комбинированным и установить тепловой нагревательный элемент для подогрева воды в случае прогорания дров (можно изготовить и автоматическое переключение после прогорания);
в котловой бак вмонтировать водяной контур подогрева воды на ГВС.

Шахтные котлы длительного нижнего горения по чертежам сделать несложно. Главное здесь - точно следовать всем инструкциям и придерживаться высокой точности в отрезании всех деталей, их сварке и скреплении.

Котёл с верхним горением топлива

Есть и другая схема твердотопливных котлов длительного горения. Своими руками такой сделать тоже несложно. Принцип работы заключается в верхнем горении дровяных газов.

В странах СНГ известны два типа таких устройств:

«Стропува» - агрегаты прибалтийского производства;
печи Бубафоня.

Последние завоевали большую популярность среди жителей бывшего Советского Союза. Как правило, их используют для помещений, где эстетичный внешний вид не имеет никакого значения (технические помещения, гаражи и т. п.).

Суть их эффективной работы заключается в наличии двух камер сгорания. Снизу в трубу с большим диаметром (основы конструкции) закладываются дрова. Сверху их прижимает так называемый груз - тяжёлый круг. К нему в перпендикулярном положении приваривается по центру трубка, которая выходит с самого верха котла, а в самом грузе проделывается в этом месте отверстие для подачи воздуха к дровам. Место, где находятся дрова, называют первичной камерой.

Вторичная камера находится сверху круга «груза». Там происходит сжигание газов - продуктов горения. Попадают они во вторичную камеру через зазор между самим кругом и основой. То есть диаметр груза должен быть на несколько сантиметров меньше, чем диаметр трубы основы котла.

В принципе, это вся функциональная часть конструкции, благодаря которой устройство работает в два раза эффективнее, чем обычные твердотопливные котлы. Заключается такое преимущество в том, что газы, которые сгорают во вторичной камере, отдают не меньше тепла, чем сами дрова в первичной.

Сделать котёл твердотопливный своими руками по чертежам можно даже без особых навыков и опыта работы.

Изготовление «Бубафони»

Корпус изделия должен быть круглым, хотя это и создаёт некоторые неудобства в процессе. Квадратным котёл делать не стоит, поскольку остатки дров могут задерживаться по углам устройства. Для быстрого решения такой проблемы можно найти бочку с толстыми стенками или трубу необходимого диаметра. Но если есть желание сделать конструкцию полностью своими руками, то металлический лист толщиной 4 мм будет в самый раз.

Тщательно выполненная схема устройства со всеми размерами играет очень важную роль для изготовления действительно качественной продукции. Чертежи котлов на твёрдом топливе своими руками сделать можно, если есть определённый опыт. Но в противном случае лучше заказать такой у специалиста.

Дальше необходимо позаботиться о дне устройства. Если использовать бочку в качестве основы, то оно уже есть. В случае применения трубы для этих целей нужно дно сделать из листа металла, толщиной не менее 2 мм, но желательно 3 мм. Диаметр должен совпадать с диаметром бочки. Скрепить две части можно с помощью сварки.

«Груз» делается также из листа металла. Но его толщина должна быть не менее 5−6 мм, так как он должен быть тяжёлым. По центру проделывается отверстие с диаметром 5−10 см.

Под грузом - первичная камера, где будут находиться дрова, сверху него вторичная - там сжигаются газы.

Сверху бочки только остаётся установить крышку с дымоходной трубой, и конструкция самодельного котла медленного горения готова.

Устройство Попова

Котёл Попова относится к пиролизным установкам с длительной работой (процессом горения дров). Он чем-то похож на агрегаты «Бубафоня» или «Украина» и устроен просто. Суть заключается в небольшом количестве кислорода в камере сгорания, из-за чего происходит не горение дров, а их тление. Это позволяет очень долго не беспокоиться о подкладке дров, а также получить максимальное количество тепловой энергии с одной закладки. Поддув для котла не нужен.

Кроме этого, как и в конструкции Бубафоня, вследствие горения образуется газ, который и дожигается, чем подогревает вторично теплообменники. Основным преимуществом этой модели можно считать отсутствие необходимости в установке дымососа, так как вмонтированной трубы достаточно для образования хорошей тяги.

Можно сделать вывод, что котёл длительного горения - это удобный вариант отопительной системы, которая будет работать автономно от 7 часов до 1 недели (что касается пеллетных агрегатов).

ли в доме уже есть кирпичный котёл или печка, то можно использовать такое оборудование. К тому же этот вариант отопления можно осуществить практически бесплатно.

Твердотопливные котлы являются самым экономичным способом отопления любого помещения. Доступность топлива, независимость от энергетической системы, простота в эксплуатации - все это обуславливает огромную популярность котлов среди населения. К сожалению, далеко не каждый в состоянии приобрести действительно качественное оборудование, поэтому многие из них ищут, как сделать твердотопливный котел длительного горения своими руками - чертежи, схемы, пояснения и отзывы. В нашей статье вы узнаете, по каким принципам работает отопительное оборудование, в чем заключаются особенности конструкций и их последующая эксплуатация.

Разновидности котлов

Все существующие твердотопливные котлы можно условно разделить на 3 группы:

пиролизные;
классические;
пеллетные

Существует и ряд иных классифицирующих признаков, но именно принцип сгорания топлива является определяющим при выборе котла.

Пиролизный

В котлах подобного типа топливо сгорает медленно при минимальном доступе воздуха, за счет чего увеличивается количество горючего газа и при повторном его сгорании КПД котла повышается до 85-90%. И хотя некоторые считают, что изготовить собственноручно такой котел очень сложно, мы расскажем и, главное, покажем, как правило сделать пиролизный твердотопливный котел длительного горения своими руками (чертежи см.ниже).

Классический

Конструктивно это стандартная деревянная печь, где за счет меньшего размера топочной камеры топливо сгорает чуть медленнее. Как правило, именно такие котлы предпочитают изготавливать самостоятельно. О том, как сделать такой классический агрегат, вы также узнаете в статье.

Конструкция таких котлов примечательна не только простотой изготовления, но и возможностью подключения второго контура для получения горячей воды одновременно с отоплением.

Пеллетный

Это наиболее эффективные котлы, коэффициент полезного действия которых приближается к 95%. Основное преимущество в полностью автоматическом процессе, где загруженные в бункер пеллеты посредством шнека пересыпаются в камеру сгорания. Сложная конструкция и автоматика делают его самостоятельное изготовление затрудненным.

Разновидности топлива

На сегодняшний день твердое топливо на российском рынке представлено в большом ассортименте. Это:

дрова, в том числе евро (спрессованные хвойные или лиственные опилки),
гранулированные биопеллеты (спрессованные опилки, торф, отходы сельского хозяйства и т.д.);
уголь - все разновидности и фракции каменного и антрацит;
отходы деревообрабатывающего и сельскохозяйственного производства.

Для того, чтобы отопление было рентабельным, рекомендуется приобретать или изготавливать универсальный котел, который может функционировать на любом виде топлива. Если вы решили приобрести такое оборудование, обратите внимание на , которые работают на альтернативных видах топлива, причем переключение осуществляется очень быстро и легко. Это могут быть следующие варианты:

электрические комбо;
твердотопливные комбо;
универсальные, использующие любые комбинации топлива.

Конструкция и принцип работы

Принцип работы такого котла относительно прост - снизу подтягивается холодный воздух, проходя через стенки камеры, он нагревается, поднимается вверх и обогревает помещение.

В котлах длительного горения, в отличие от традиционных, доступ воздуха должен быть максимально ограничен. Для того, чтобы увеличить продолжительность горения и сократить количество свободного пространства в камере сгорания, необходимо загружать топливо как можно больше и плотнее.

Необходимые материалы и инструменты:

труба 0,3-0,5 см;
металлический лист 0,5-0,8 мм;
уголки металлические;
арматура;
труба диаметром 25 см (можно использовать пустой газовый баллон);
болгарка;

Процесс изготовления

Сооружаем контролер поступления воздуха. Для этого к трубе привариваете большой болт. Далее вырезаете болгаркой круг по диаметру трубы, с краю делаете отверстие так, чтобы болт свободно входил и соединяете крышку и с болтом обычной гайкой. Этот круг в дальнейшем позволит контролировать количество поступающего воздуха и, соответственно, интенсивность горения.

На этой же трубе болгаркой вырезаете небольшие горизонтальные просветы - через эти отверстия в топку будет поступать воздух.
Из металлического листа вырезаете болгаркой круг диаметром на 0,5-1 см меньше диаметра топки. На круге по центру делаете отверстие, куда вставляете трубу с заглушкой. Привариваете ее 200-300 мм от конца.

Готовите корпус котла. Если в качестве основы используется газовый баллон, необходимо снять его верхнюю часть с краном, если цилиндрическая труба Ø 25 см, завариваете герметично ее днище.

Изготовление дымохода. В верхней части цилиндра, отступив от края 10 см, вырезаете болгаркой круг Ø 100 мм и привариваете толстостенную трубу.

Установка воздухоподающей трубы, для чего в дне топки под трубу вырезаете отверстие и вставляете трубу так, чтобы поддувало выходило за корпус котла. Обязательно располагайте ее ниже дымохода, чтобы обеспечить нормальную циркуляцию воздуха в системе.

Изготовление теплорассеивающего экрана. Для этого из листа 10 мм вырезаете круг Ø 20-22 см. Чтобы удобно было пользоваться экраном, к нему можно приварить ручку, для чего подойдет арматура.

Изготовление конвекционного кожуха. Из металлического листа делаете цилиндр диаметром на 5-7 см больше диаметра топки. Сваркой скрепляете основу печи и конвекционную камеру. Котел уже практически готов.

Изготовление верхней крышки для котла. Если использовался газовый баллон, в качестве такой крышки будет выступать ранее отрезанная часть. Если котел делали из листа, из него же вырезаете круг аналогичного диаметра и для удобства эксплуатации привариваете к нему ручки из арматуры.

Для того, чтобы обеспечить оптимальную циркуляцию воздуха, рекомендуем приварить ножки или опору к днищу котла высотой 25-30 см. В качестве материала могут выступать металлические уголки или швеллер.

Принцип работы подобного котла длительного горения вы можете посмотреть здесь:

Видео 1 Принцип работы котла модели "Слобожанка"

Видео 2 Котел длительного горения

При изготовлении котла имейте в виду, что ответственность за безопасную работу котла несет в большей степени именно корпус. Для его изготовления необходимо использовать жаропрочную толстостенную сталь, толщиной не менее 5 мм. Чем толще будет сталь, тем медленнее будет нагреваться корпус и дольше сохранять тепло.

Как сделать своими руками

Принципиальное отличие пиролизного агрегата от традиционного заключается в наличии 2-х камер сгорания, где в первой сгорает топливо, а во второй - вырабатываемый горючий газ. Между этими камерами монтируется колосниковая решетка, через которую циркулирует воздух.

Принцип движения теплоносителя через такой котел продемонстрирован на рисунке

Для изготовления пиролизного котла понадобятся следующие материалы и инструменты:

лист 4 мм;
трубы толщиной 2 мм;
сварочный аппарат и электроды;
плифовальные круги;
болгарка;
дрель;
полосы, арматура и уголки.

Чертеж

Как правильно и в какой последовательности собирать пиролизный котле, вы найдете в видео.

Видео 3 Изготовление и испытание твердотопливного котла 15-25 кВт

Твердотопливный котел длительного горения можно сделать своими руками. Для этого вам понадобятся чертежи, материалы, правильные расчеты и терпение. В итоге вы получите энергоэффективную и недорогую в обслуживании систему отопления, которая безотказно будет работать не одно десятилетие.

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.

Котел длительного горения на дровах «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.

Котел длительного горения на дровах «Атон»

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

чугуна;
либо стали.

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

угле;
торфе;
брикетах.

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.

Котел длительного горения на дровах «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.

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

диаметр - 10 сантиметров;
длина - 40 сантиметров.

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.

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

Тематические материалы: