Сделать твердотопливный котел своими руками. Как сделать твердотопливный котел длительного горения своими руками: чертежи и инструкция по сборке

Вариантов отопления частного домика или дачной постройки довольно много, один из которых – это использование твердого топлива, то есть дров и углей. Такой метод быстро прогревает помещение, но рентабельно его монтировать только при легкодоступности самого материала для сжигания. Можно сэкономить на приобретении и смастерить своими руками котлы длительного горения на дровах. Загрузка 24 часа и более считается оптимальной, поэтому разберем её более подробно.

Модель готового агрегата

Принцип работы агрегатов сводится к переработке пиролизных газов. Твердые вещества тлеют при очень маленьком поступлении кислорода, при этом распадаясь на различные компоненты, где основной – это пиролизный газ. То есть в процессе функционирования вначале сгорает топливо, потом выделенный газ, что позволяет увеличить КПД на 20-25% и время закладки следующей партии древесины.

Большое количество агрегатов производят из чугуна и стали, где сама конструкция сделана из второго материала, а камера – из первого. Используется только открытая камера горения, где забор кислорода происходит из помещения. Для контроля уровня пламени монтируется заслонка. Контур носителя тепла идет по кругу камеры.

В качестве твердого топлива в таких агрегатах можно использовать:

дрова – самый распространенный вариант;
паллеты из дерева (отходы деревообрабатывающего производства);
угольные брикеты.

Совет! Если установили дровяной котел для отопления частного дома, производите загрузку топлива вертикально, чтобы увеличить длительность прогорания.

Статья по теме:

Дрова - не единственное твердое топливо. Есть агрегаты, которые способны работать на нескольких видах. О них и поговорим!

Вариации оборудования

Все агрегаты на твердом топливе условно делят на самодельные и покупные. Первые не обладают большим функционалом и изготавливаются из подручного материала, причем их использование требует контроля, а уровень КПД достигает только 60%.

Промышленные варианты оснащены различными приспособлениями, облегчающими эксплуатацию. Их можно разбить на подгруппы:

со встроенным электрическим ТЭНом (максимум 2 кВт), который позволяет не расхолаживать оборудование при полном сгорании топлива;
с воздушными вращающимися форсунками, которые служат для дожига попутных газов;
с охлаждением камеры, то есть смонтирован аварийный контур для повышения безопасности;
с регуляцией прижима дверцы, продлевающей срок эксплуатации.

КПД приобретенного оборудования может достигать 85%, что значительно экономит топливные ресурсы.

Положительные и отрицательные моменты в котлах длительного горения до 7 суток и менее

Цена на отопительные котлы на дровах длительного горения различна и зависит от марки, мощности и других параметров. Причем такое оборудование имеет достоинства и недочеты. К первым можно отнести:

высокий показатель КПД;
экономия затрат на электроэнергию;
можно использовать различное топливо;
легкость в эксплуатации;
быстрый обогрев пространства.

Есть и довольно много минусов, которые стоит учитывать перед покупкой оборудования:

нет экстренной моментальной остановки в случае ЧП;
нет возможности регулировать уровень нагрева;
стоимость агрегатов высокая;
необходимо проводить чистку от дегтя;
часто несоответствие данных указанных в паспорте к оборудованию и реальных временных затрат на обогрев;
сталь быстро остывает после остановки работы.

Выбирают твердотопливные котлы потому, что к ним не надо получать специальное разрешение на установку, нет сложности в монтаже. Причем можно не только купить агрегат с длительным сроком горения, но и собрать котел длительного горения на дровах с загрузкой на 24 часа своими руками.

Собрать котел своими руками несложно, причем проще изготавливать его круглой формы. Для начала потребуется подобрать правильный чертеж оборудования и приготовить все необходимое.

Варианты чертежей пиролизного котла длительного горения для сборки своими руками

Если прекрасно разбираетесь в сборке и у вас есть все необходимые инструменты под руками, можно использовать более сложные чертежи, вариантов которых довольно много.

Если все же планируете собрать более простую круглую модель, то и чертеж стоит подбирать соответствующий.

Разберем пошаговую инструкцию первой распространенной схемы.

Статья по теме:

В отдельной публикации мы расскажем о самостоятельном изготовлении первоклассного котла. Читайте!

Подготовка

Собрать все необходимые материалы и инструменты – это подготовительный и очень важный этап работы. Приготовьте:

пустой газовый баллон;
трубы из металла;
листы металла;
болгарку и шлифовальный диск, а также диск по металлу;
сварку;
дрель со сверлами.

Когда все будет собрано, переходим к самой сборке.

Поэтапная инструкция с фотопримерами

По конструкции котлы длительного горения на дровах с загрузкой более 24 часов, сделанные своими руками, довольно просты, но подходить к каждому этапу нужно внимательно, чтобы не пришлось переделывать все сначала.

Если во время подготовки не нашлось пустого баллона, можно использовать трубу из стали с плотными стенками (высота – 850 мм, диаметр – 300 мм).

Действия	Фотопример
Привариваете трубу в верхней части баллона, но меньшего размера (диаметр – 100 мм, длина – 400 мм).
Монтируете поршень, необходимый для давления на поленья и ограничения доступа кислорода. Для него потребуется труба (диаметр – 60 мм, длина – немного больше основания).
Снизу данной трубы привариваете стальной диск с меньшим диаметром (270 мм).
На диск монтируете лопасти в виде дуги, небольшую шайбу, которой делаете отверстие в 20 мм для ограничения поступления воздуха.
Сверху котла придумываете снимающуюся крышку.
Теперь необходимо смонтировать контур водяной. Его можно сделать двумя способами. 1 – вокруг области сгорания делается водяная рубашка, по принципу термоса, где циркуляция воды происходит между внутренней и внешней стенкой.
2 – более сложный, так как воду надо подвести к поршню. Его используют значительно реже, так как с эксплуатации могут возникнуть трудности.
Работа выполнена (вид изнутри).

Предлагаем посмотреть более подробный видеоматериал по сборке самодельного котла длительного горения.

Видео: котел длительного горения своими руками

Цена на пиролизные котлы на дровах в магазинах

Чтобы понять, сколько можно сэкономить на самостоятельной сборке оборудования, посмотрим ТОП 3 моделей на дровах с отзывами потребителей:

Технические характеристики		Цена, руб.
Мощность, кВт	10-20	80000
Тепловая мощность на дровах, кВт	16
Расход топлива, кг/ч	4,2
Температура воды, ⁰С	65-90
Мощность нагрева, кВт	20	90000
Объем топки, м³	200
Время горения, ч	31,5
КПД	86,3%
Мощность, кВт	24	55000
Материал котла	чугун
Топливо	уголь
Площадь обогрева, м²	240

Дмитрий, г. Обнинск: «Купил Buderus Logano G221–20 для дачи, пользуюсь нечасто, поэтому вполне хватает обогрева. Дрова прогорают довольно быстро, поэтому требуется дозагрузка».

Марина, г. Самара: «Требовалось отопление на зиму в частном доме, не проведены какие-либо коммуникации, кроме света, поэтому купили Stropuva S10. Отработала одну зиму с хорошими показателями, я довольна».

Михаил, г. Брянск: «Купил два года назад Viadrus Hercules U22D-4, очень рад своему выбору. Вначале смутили скромные габариты, но свои показатели котел выдает в реальности».

Существуют разные модели и вариации оборудования для обогрева на твердом топливе. Собирая его самостоятельно, можно значительно сэкономить, но и уменьшить общий показатель КПД.

Если требуется создать систему обогрева в частном доме или на даче, тщательно выбирайте вариант котла. Собрать модель, работающую на твердом топливе можно самостоятельно или приобрести ее в магазине.

Такой способ обогрева прекрасно подойдет в отсутствии проведенных коммуникаций в дом, а при правильном выборе можно не проводить дополнительную загрузку топлива до 7 суток.

Возможно Вам также будет интересно:

Инструкции и чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками Коаксиальный дымоход для газового котла: нюансы монтажа и особенности конструкции

Отопительный котел на твердом топливе станет удобным выходом там, где нужно создать действительно эффективную систему обогрева при условии присутствия других видов энергоносителей. Однако, перед желающими организовать свой быт часто встают несколько трудностей, ограничивающих возможность покупки готового инженерного решения.

В этом случае можно пойти более хлопотным путем с качественным результатом – сделать твердотопливный котел своими руками и выполнить монтаж батарей отопления . Хотя на это уйдет время и некоторое количество денежных средств, полученное решение будет идеально не только в плане отопления дома, но и в отношении оптимального расположения.

Наиболее приемлемые случаи работы

Создавать твердотопливный котел отопления я своими руками – идеальный способ организации тепла в помещении для тех, кто не имеет возможности вносить изменения в архитектуру здания, устраивать отдельную котельную и так далее. Также это станет удобным выходом для тех, кто желает убрать старую дровяную печь. Место можно использовать с пользой.

К поиску чертежей твердотопливного котла для работы своими руками прибегают те, кто физически не может обеспечить необходимые условия для тех готовых решений, которые предлагаются к продаже. К примеру, агрегаты промышленного исполнения достаточно требовательны:

есть критерии по давлению в системе циркуляции;
необходимо обеспечить тягу, для чего сооружается дымоход с четкими условиями к конструкции;
часто мощность избыточна, поэтому за котлом необходим постоянный надзор;
иногда эффективность агрегата серийного исполнения зависит от того, что входит в его обвязку.

Созданный своими руками твердотопливный отопительный котел обладает рядом преимуществ, которые для некоторых могут оказаться решающими:

возможно размещение на месте старой печи, с использованием готового дымохода;
сборка и подключение ничем не ограничиваются, можно использовать существующие структуры;
оптимально подбирается мощность под размер отапливаемого помещения;
структура отопления может быть сформирована на любом принципе циркуляции – гравитационной или принудительной;
форма устройства ничем не ограничена, котел может быть идеально размещен в свободном пространстве;
конструкционное решение может быть создано с учетом используемого топлива – дрова, уголь;
устройство создается, учитывая желательный режим работы – варьируется размер топки, объем и площадь теплообменника.

Как таковая, схема твердотопливных котлов для выполнения своими руками не существует. Есть ряд принципов построения и рекомендации по конструкционным решениям отдельных узлов. Остальное – ничем не ограниченная свобода творчества, а также расчет, базирующийся на характеристиках системы отопления и площади помещений.

Некоторые замечания по выбору материалов

Чтобы коэффициент полезного действия котла на твердом топливе, особенно самодельного, был выше, следует соблюдать несколько рекомендаций, относящихся к материалам конструкции. Следование простым правилам увеличит общий срок службы изделия.

Чтобы обеспечить качественное сгорание топлива, стенки топки должны быть сделаны из материала с как можно меньшей теплопроводностью. Идеален кирпич, а в случае создания стенок из стали, лучше всего использовать схему с прокладкой теплоизолятора (бетон, песок) между двух стенок корпуса.
Сталь, используемая при конструировании узлов котла, должна иметь толщину минимум 4 мм.
Дымоход из металла, в зависимости от побочного применения, имеет требования к толщине стенок. Если он используется только для отвода продуктов сгорания, сталь должна быть как можно толще. Это замедлит прогорание. Если же применяется «титан» как накопитель воды для горячего водоснабжения, дымоход делается из листового металла 4 мм. В этом случае, для обеспечения надлежащей тяги, нужно наращивать длину вертикального участка.
Конструкция котла должна предусматривать два регулятора режима работы. Задвижка дымохода обеспечивает баланс тяги и напрямую влияет на скорость сгорания топлива. Нижняя дверца котла, как источник подачи свежего воздуха, отвечает за качество «топливной смеси» в камере сгорания, которая состоит из кислорода и топочного газа.

Делаем устройство самостоятельно

Чтобы определить план работ, нужно учитывать, что оптимальная схема твердотопливного котла, который будет работать в том числе, как источник горячей воды должна включать в себя три основных элемента:

нагревательный блок, состоящий из топки, зоны накопления золы и дымохода;
тепловой аккумулятор, который служит для поддержания режима циркуляции, стабилизирует температуру жидкости в системе, позволяя достаточно неравномерный режим работы котла;
накопитель горячей воды – «титан», откуда будет браться жидкость для бытовых и гигиенических нужд.

Особых требований к конфигурации всех систем не существует. Приблизительные цифры можно определить так.

Итоговую мощность котла можно рассчитать по нормативным документам. Цифра очень приблизительная, основана на объеме топки, но не учитывает характер тяги и отклонения в теплоотдаче топлива.
Емкость теплоаккумулятора можно выбрать, исходя из рекомендаций по формированию обвязки твердотопливных котлов промышленного исполнения.
Титан рассчитывается по приблизительной потребности в горячей воде. Для него обязательно условие присутствия системы безопасности в виде клапанов для стравливания давления.

Идеальный материал для создания корпуса – кирпич. Но многие предпочитают делать конструкцию из металла. Способ проще, требует меньшего набора навыков, поэтому будем рассматривать именно его, поскольку основная часть, касающаяся теплообменника, не изменится.

Для работы понадобятся:

сталь листовая, толщиной 5 мм и больше;
металлический уголок;
решетка колосников, можно купить готовую, нужного размера или сварить ее самостоятельно;
дверцы топки и накопителя золы;
заслонка дымохода;
нержавеющая сталь листовая – нужна для создания теплоаккумулятора и накопителя горячей воды;
песок речной или просеянный строительный;
сварочный аппарат, желательно с низкой мощностью;
болгарка;
дрель, сверла по металлу;
рулетка, шило, угольник, спиртовой строительный уровень.

Металл можно приобрести на специализированных базах, торгующих металлопрокатом. Многие из них предоставляют услуги резки, поэтому полезно заранее рассчитать конструкцию, чтобы приобретать почти готовые детали.

Так как конструкция из металла довольно тяжелая, сборку лучше осуществлять непосредственно там, где будет расположен агрегат. В итоге, после проведения всех работ по сварке, получится блок, который представлен на фото твердотопливного котла, он, кстати, также сделан своими руками.

Детали создания теплообменника

Существует две базовые конструкции, представленные на схемах ниже:

Принцип работы совершенно одинаковый. Разница в материалах, из которых изготовлены узлы. Блок из труб требует большей квалификации, точности отрезки, а также проведения достаточно сложных сварочных работ. Схема с плоскими накопителями легче в изготовлении, но повышает требования к самому нагревательному блоку. Для достижения оптимальных условий в камере сгорания, потребуется очень хорошая тяга, достаточное количество топлива до достижения рабочего режима.

Монтаж теплообменника в камере сгорания производится при соблюдении простого условия – расстояние до стенок корпуса должно составлять не менее 10 мм. Зная параметры корпуса, который уже изготовлен, можно максимально точно просчитать параметры конструкции обменника.

Подвод труб обратки и подачи системы отопления ничем не лимитирован. Иногда ввод обратки производится спереди котла, там же делается и сливной отвод для ликвидации воды в случае проведения ремонтных работ или тогда, когда помещение оставляется на зиму без отопления. На видео про отопительный котел, который делается своими руками показано, как создать теплообменник и осуществить его монтаж внутри корпуса.

В зависимости от тяги и конфигурации, можно варьировать конструкцию теплообменника. Он может быть следующих типов:

с горизонтальным или вертикальным расположением труб;
плоскостенный, вытянутый по вертикали или горизонтали;
так называемый «шахтный», когда ось конструкции расположена под углом. Такой теплообменник применяется редко, для него требуется специфическая конструкция топки, переходящей в наклонный дымоход.

Выполняем подключение разумно

Собранный своими руками твердотопливный отопительный котел подсоединяется к системе отопления совершенно обычными способами, с применением стандартных правил обвязки. Чаще всего используется гравитационная циркуляция, поэтому можно следовать простым правилам организации системы:

котел располагается как можно ниже относительно радиаторов отопления;
для регистров используются трубы большого диаметра;
трубопроводы должны располагаться под легким уклоном;
расширительный бачок обязателен, располагается в самой верхней точке системы;
обязательна возможность сброса давления, слива и добавления теплоносителя в систему;
количество уголков, поворотных зон трубопроводов должно быть минимальным.

Также можно применять любые обвязки, использующие насосы принудительной циркуляции. Однако, такие схемы потребуют наличия постоянного энергопитания, что может быть недостижимо. Поэтому для твердотопливного котла, сделанного самостоятельно, идеальной будет обвязка, основанная на модели гравитационной циркуляции. У нее в контур обратки включен насос принудительной циркуляции с возможностью автоматического переключения на прямой трубопровод при отсутствии напряжения. Такая система будет уверенно работать во всех случаях.

Естественно, такая работа потребует довольно много времени, рекомендуется привлекать специалистов для сварки теплоаккумулятора и теплообменника. Однако, можно получить оптимальный результат. Котел идеально подойдет к месту, будут соблюдены все требования по мощности, что может быть очень удобно в отдельных случаях.

Что необходимо в первую очередь для того, чтобы изготовить твердотопливный котел своими руками: чертежи, схемы, наличие соответствующих материалов или навыков? Конечно, все это необходимо, но первое, что нужно сделать – выбрать именно тот тип котла или ту его конструкцию, которую вы в состоянии будете изготовить. В данной статье мы рассмотрим несколько видов таких конструкций из металла, их схемы и чертежи. Надеемся, что кокой-то из рассмотренных вариантов вам пригодится или же на их базе вы изготовите свою конструкцию, максимально удовлетворяющую ваши требования.

Какой твердотопливный котел можно изготовить своими руками

Прежде чем приступить к самостоятельному изготовлению котла, работающему на твердом топливе необходимо выбрать его вид, который вы в состоянии осилить, исходя из наличия навыков, соответствующих материалов, инструментов и оборудования. И только после этого, в соответствии с выбранным типом, следует приступать к поиску подходящих чертежей или составлении их своими руками на основании схемы его работы и требуемой мощности. Каким же может быть такой котел?
Во-первых такие агрегаты могут отличаться направлением горения топлива:

нижним, когда оно поджигается снизу – так работает большинство твердотопливных котлов;
верхним, в этом случае топливо поджигается сверху и постепенно сгорает до дна.

Котлы с нижним горением можно разделить на два типа:

традиционные, в которых топливо поджигается и сгорает в одной камере (она и загрузочная и топливник) и выходит через дымовую трубу, расположенную в ее верхней части;
шахтного типа – в которых загрузочная камера (шахта) служит только для загрузки топлива, оно поджигается снизу, но пламя и продукты горения проходят через теплообменник, расположенный в соседней.

По способу сжигания можно выделить агрегаты:

с обычным сжиганием;
с пиролизным или газогенераторным сжиганием, когда твердое топливо сжигается в особых условиях (при высокой температуре и недостатке кислорода) с выделением пиролизного (древесного) газа, который потом сжигается.

Твердотопливные котлы также могут отличаться видом и конструкцией теплообменника. Он может быть изготовлен в виде простой «водяной рубашки» вокруг топливника или иметь более сложную конструкцию с дополнительными регистрами из труб или листового металла, позволяющие максимально передавать теплоносителю тепловую энергию горения.

Кроме этого, котлы на твердом топливе могут быть изготовлены только для дров или дров и угля. Во втором случае необходимо учесть, что температура горения угля достаточно высокая, поэтому колосниковые решетки, топливник и стенки теплообменника должны быть большей толщины. В некоторых случаях топливник выполняют с футеровкой огнеупорным кирпичом.

Ниже, мы рассмотрим несколько конструкций твердотопливных котлов, их схемы и чертежи, а также особенности работы и изготовления.

Простые твердотопливные котлы с традиционным способом сжигания

Как уже упоминалось, поджигание топлива в таких агрегатах осуществляется снизу. Загрузочная камера служит одновременно и топливником, а продукты сгорания, отдав значительную часть своей энергии теплоносителю через теплообменник, удаляются в дымовую трубу. Таких конструкций есть большое множество. Мы рассмотрим несколько из них. Их можно изготовить из листового металла и труб, толщиной 3-5 мм.

Вариант 1

Такая конструкция твердотопливного котла довольно проста. Теплообменник может быть выполнен из листовой стали в виде «водяной рубашки». Для максимальной эффективности теплоотдачи и увеличения площади контакта с пламенем и горячими газами ее конструкция предусматривает наличие двух отражателей (выступов вовнутрь).

Вариант 2

В данной конструкции теплообменник представляет собой комбинирование «водяной рубашки» вокруг камеры сгорания и дополнительного щелевидного регистра из листового металла в верхней ее части.

Рис. 2 Схема-чертеж котла с теплообменником щелевого типа

Рис. 2: 1 — дымовая труба; 2 — водяная рубашка; 3 — щелевой теплообменник; 4 — загрузочная дверка; 5 — дрова; 6 — нижняя дверка для поджига и чистки; 7 — колосники; 8 — дверка для регулирования подачи воздуха и чистки зольника.

Варианты 3 и 4 (котлы с варочной поверхностью)

В данных вариантах «водяная рубашка» дополнена теплообменными регистрами из труб в верхней части камеры сгорания. Кроме того, такие агрегаты рассчитаны на приготовление на них пищи. Вариант 4 большей мощности и с верхней загрузочной дверкой.

Рис. 3 Конструкции твердотопливных котлов с дополнительными регистрами и варочной поверхностью

На рис. 3: 1 — топливник; 2 — регистр из труб; 5 — труба обратки; 6 — подающая труба; 7 -верхняя загрузочная дверка; 8 — нижняя дверка для поджига и подачи воздуха; 9 — загрузочная дверка; 10 — дымовая труба; 13 — колосниковая решетка; 14,15,16 — отражатели; 17 — заслонка; 19 — водяная рубашка; 20 — зольник; 21 — варочная поверхность.

Котел с верхним горением

Этот агрегат отличается от предыдущих — во-первых, формой (он круглого сечения и может быть изготовлен из труб разного диаметра), во-вторых, способом сжигания в нем топлива (оно в нем сжигается сверху-вниз). Для того, чтобы обеспечивать такой процесс горения необходимо обеспечить подачу воздуха сверху, непосредственно к месту горения. Эту функцию здесь выполняет воздухоподающая телескопическая труба, которая поднимается вверх при загрузке топлива и опускается вниз после поджигания топлива. При его постепенном сгорании труба под своим весом опускается вниз. В нижней части трубы для обеспечения равномерной подачи воздуха приваривается «блин» с лопастями.

Для обеспечения лучших условий сгорания топлива в верхней части располагается камера подогрева воздуха. Подача воздуха, а значит, и скорость горения, регулируются задвижкой на входе в эту камеру сверху. Теплообменник здесь выполнен в виде «водяной рубашки» вокруг камеры сгорания.

Рис.4 Чертеж котла на твердом топливе верхнего горения

На рис.4 : 1 — наружная стенка (труба); 2 — внутренняя стенка; 3 — водяная рубашка; 4 — дымовая труба; 5 — телескопическая воздухоподающая труба; 6 — распределитель воздуха (металлический «блин» с ребрами; 7 — камера предварительного подогрева воздуха; 8 — патрубок подачи воздуха; 9 — подающая труба с нагретой водой; 10 — воздушная заслонка; 11 — загрузочная дверка; 12 — дверка для чистки; 13 — труба с водой из системы (обратка); 14 — трос, управляющий заслонкой.

Котел с пиролизным сжиганием твердого топлива

Отличием такой конструкции является то, что твердое топливо в нем не сгорает, как в обычном, а при недостатке подачи первичного воздуха, «перегоняется» в древесный (пиролизный) газ, который сжигается в специальной камере дожига при подаче в нее вторичного воздуха. Такая подача может быть как естественной, так и принудительной.

Рис.5 Схема-чертеж одного из вариантов пирлизного котла

На рис.5: 1 — регулятор тяги с термодатчиком; 3 — дрова; 4 — нижняя дверка; 5 — решетка; 6 — воздушная заслонка подачи первичного воздуха; 7 — зольник; 8 — колосниковая решетка; 10 — прочистка; 11 — слив; 12 — теплоизоляция корпуса; 13 — обратка (подача теплоносителя из системы); 14 — форсунка; 15 — подача вторичного воздуха; 16 — заслонка дымовой трубы; 17 — труба с нагретой водой; 18 — заслонка; 21 — загрузочная дверка; 22 — камера дожига.

Котлы шахтного типа

Как уже упоминалось особенностью таких котлов является наличие двух камер: большой вертикальной загрузочной камеры (шахты) и камеры с теплообменником. Топливо поджигается снизу в первой камере и пламя через отверстие попадает в другую, где и отдает свою энергию теплоносителю через теплообменник.

Такие котлы могут быть, как с обычным сжиганием топлива, так и с пиролизным. В первом случае весь необходимый воздух подается через нижнюю дверку, а продукты горения, пройдя через теплообменник, удаляются в дымовую трубу. Во втором случае к месту горения подается ограниченное количество первичного воздуха, где дрова сгорают с выделением пиролизного газа. Кроме того такие конструкции оборудуются дополнительной камерой дожига, куда подается вторичный воздух и осуществляется сжигание газа. В верхней части теплообменной камеры расположена задвижка, которая отрывается при розжиге и позволяющая дымовым газам напрямую выходить в дымовую трубу.
Ниже представлены схемы двух вариантов котлов шахтного типа с камерами дожига.
Вариант 1

Рис. 6 Чертеж-схема котла шахтного типа с камерой дожига

На рис. 6: 1 — заслонка подачи первичного воздуха; 2 — нижняя дверка для поджига и чистки; 3 — решетка; 4 — дрова; 5 — загрузочная дверка (может располагаться и сверху); 12 — труба с нагретой водой (подача); 13 — пусковая заслонка; 14 — заслонка дымовой трубы; 15 — теплообменник; 16 — подача вторичного воздуха; 17 — камера дожига; 18 — обратка; 19 — слив; 20 — чистка; 21 — заслонка; 22 — колосниковая решетка; 25 — зольник.

Вариант 2

Рис. 7 Схема котла шахтного типа с футеровкой внутренней поверхности камер сжигания и дожига

Видео по теме

Твердотопливный котел своими руками

Большинство твердотельных котлов обладают одним существенным недостатком – топливо в них очень быстро выгорает и необходимо следить, чтобы успеть положить следующую порцию. Однако это влечет нерациональное использование дров, брикета, пеллет и, как следствие, высокие затраты на отопление.

Решением подобной проблемы может стать купленный или самодельный котел длительного горения на дровах, который будет поддерживать их продолжительное тление и высокую температуру. Определенные заводские модели могут и вовсе работать без подкладки палений до 20-25 часов. К тому же, они способны отапливаться другими видами твердого топлива, в том числе отходами, которые можно сжигать.

Принцип действия котел длительного горения

Основной принцип работы котлов продолжительного действия основывается не на горении топлива, а на его тлении внутри топочной камеры. В этот момент древесные паленья излучают больше тепла. Добиться такого результата в классическим кирпичных печах невозможно, так как в них не удается создать активную тягу.

Конструкционные особенности печи длительного горения позволяют достичь максимальной эффективности выделения тепла во время продолжительного медленного тления древесины. В самодельных установках одной закладки может хватить более чем на 6-8 часов.

Котел оснащается специальным клапаном – . После того, как поленья начинают обильно гореть, его необходимо перекрыть и максимально сократить поступление кислорода с воздухом внутрь. Постепенно тлея, дрова выделяют так называемый «топочный газ», состоящий из метана, угарного газа и водорода.

Основным источником тепла является именно «топочный газ». Он, попадая в камеру розжига, воспламеняется, очень быстро сгорает и выделяет большое количество энергии.

Смотрите так же, инструкцию о том как своими силами

Как все устроено?

Мастерить котел длительного горения на дровах рекомендуется со стальных труб или бочки диаметром около 30-40 см. При этом толщина стенок обаятельно не меньше, чем 3-5 мм, иначе металл быстро выгорит, установка придет в негодность. В высоту она может достигать 0.8-1 м – чем выше, тем больше дров можно будет заложить. Однако слишком преувеличивать не стоит.

Для увеличения кликните по картинке

Установка делится на три условные части:

Зона сгорания – в ней отводится дым и тлеет зала
Зона горения – непосредственно в ней топливо потихоньку тлеет
Зона загрузки – по высоте она постепенно уменьшается, так как дрова и брикет выгорают

Воздушный распределитель – одно из основных устройств печи, так как он непосредственно влияет на длительность тления, ограничивая зону, в которой происходит горение. Представляет он собой круглый диск из листовой стали толщиной более 4 мм, в котором по середине располагается труба – посредством нее во внутрь топки попадает воздух. Чтобы распределитель беспрепятственно опускался по мере тления топлива, его размер делается немногим меньше топочной.

Чтоб контролировать размер зоны горения, по которой циркулирует воздух, на распределителе имеется крыльчатка высотой до 5 см. Если сделать ее больше, увеличится свободное пространство внутри и дрова будут выгорать очень быстро.

Диаметр трубы для поступления воздуха делается равным 5-6 см. Она может быть цельной или телескопической. При этом отверстие в распределителе не должно превышать 2 см, иначе произойдет перенасыщение кислородом. В верхушке будет не лишней заслонка, которая позволит регулировать тягу.

Самодельный котел длительного горения на дровах может быть также подключен к отоплению в частном доме. Проделать это возможно одним из двух методов:

Через камеру горения пропускается труба водяного теплообменника, в баке вода будет нагреваться змеевиком, соединенным непосредственно с этой трубой
Дымовая труба пропускается сквозь выносной бак. Дым в горячем состоянии будет проходить по ней и разогревать теплоноситель

Если сравнивать оба способа, следует отметить: первый намного проще, но второй в несколько раз эффективнее.

Видео — делаем котел на дровах своими руками

Инструкция по изготовлению

Приступая к производственному процессу, необходим начать с подготовки всего самого необходимого:

Трубы со следующими диаметрами – 30 см, 5-6 см, 10 см (толщина стенок каждой – не менее 3 мм)
Стальной лист по толщине более 4 мм
Болгарка
Аппарат для сварки
Ручные инструменты

Приступаем к изготовлению котла:

Хорошей альтернативой дровам является — смотрите наш обзор

Дымоход и отражатель

Стенки котла будут постоянно раскаляться и излучать тепловую энергию. Если установка монтируется для отопления небольшого помещения, следует расположить вокруг нее отражатели – они будут распределять поток, увеличивая поступления тепла во внутрь.

Если будет располагаться в помещении с постоянным пребыванием людей, следует подумать об их безопасности. Один из вариантов решения вопроса – обложить конструкцию кирпичной кладкой.

Дымоход можно сделать из трубы 20 мм. Горизонтальный прямой участок должен на 5-10 см быть больше диаметра топочной. Выводить его на улицу необходимо с минимальным количеством перегибов – 2 по 45 градусов.

Несколько других особенностей:

Дымоход рекомендуется делать разборным, чтобы 2-3 раза в сезон его можно было без труда почистить от копоти
Соединяться участки дымохода должны в направлении, противоположном движению газа
Все конструкции и предметы, которые подвержены легкому воспламенению, должны быть отнесены на безопасное расстояние

Возводим фундамент

Можно предположить, что печь длительного горения на дровах будет постоянно разогреваться до высоких температур. Простой выровненный пол для не нее является не самым лучшим решением – следует возвести фундамент.

Основание можно выложить из жженого кирпича или бута. Они не раскаливаются под действием повышенных температур. Все те, кто желает сделать более основательный фундамент, могут залить цельную монолитную плиту.

Котел можно также установить на ножки, которые легко варятся из швеллера. Они прячутся от глаз за кирпичной кладкой.

Использование котла

Поступать в котел длительного горения на дровах воздух должен, в отличие от классической печи, в определенном количестве. Чтобы этого достичь, закладку необходимо делать в полном объеме, стараясь не оставлять свободных полостей. Рекомендуется к поленьям добавлять опилки, пеллеты, торф или сгораемый мусор.

Закладывать топливо необходимо по следующей инструкции:

Снять крышку и удалить регулятор с бака
Заложить плотно топливо
Разбрызгать поверху горючую жидкость
Установить регулятор, накрыть крышкой и открыть заслонку
Брось в воздушную трубу лучину и когда начнется тления заслонку прикрыть

Подводим итоги

Простой котел длительного горения на дровах готов. У становить такую конструкцию можно в любом неотапливаемом помещении: от небольшого гаража до мастерской. Если все было сделано правильно – сомневаться в эффективности и высоком КПД не придется.

Популярность загородного жилья растёт. Но из-за отдалённости участка для дома нередко приходится искать неординарные виды отопления без использования газа или электричества. Самой эффективным агрегатом для такого независимого обогрева является твёрдотопливный котёл. Разберёмся в премудростях его изготовления своими руками.

Устройство и схема твёрдотопливного котла

Данная установка представляет собой классическую печку на дровах или другом подобном горючем, соединённую с полостями для жидкого теплоносителя. Топливо в этом оборудовании поджигается, во время его горения разогревается жидкость (обычно это вода) и, курсируя по трубам, она отдаёт тепло дому.

Во всех твёрдотопливных котлах есть основные элементы:

топка с дверцей - камера для прогорания топлива;

зольник с дверцей - отдел под топкой, куда ссыпается зола;

решётка, разделяющая камеры, или колосник;

водяная рубашка - теплообменник, в котором курсирует вода для обогрева дома;

дымоход - труба для отвода дыма.

Топливо разогревает жидкость, которая курсирует по трубам и отдёт тепло дому

Описываемые агрегаты для подогрева теплоносителя отличаются лишь внутренним устройством.

Различные виды твёрдотопливных котлов

В зависимости от схемы сжигания горючего есть два типа установок:

котлы с верхним розжигом (длительного горения);

котлы с нижним розжигом.

Последние представляют собой традиционный тип, когда природное сырьё поджигается снизу. К первому варианту относятся агрегаты с замедленным прогоранием топлива. На поджигаемое сверху горючее также сверху дозировано подаётся воздух. Так твёрдое топливо очень медленно сгорает внутри своей камеры сверху вниз, а его загрузка производится крайне редко.

Среди котлов с верхним розжигом особо выделяются пиролизные. Они используют явление, называемое пиролизом. Это разложение (тление) дров (или другого подобного топлива) с выделением газа. В таких установках при недостатке кислорода горючее фактически не горит, а разлагается в одной камере, при этом во второй, соседней камере, догорает пиролизный газ. Здесь твёрдое топливо обычно продавливается поршнем, совмещённым с трубой для подачи воздуха в первичную камеру (отсек для дров).

В пиролизных котлах дрова медленно тлеют, при этом в соседней камере догорает газ

В результате происходит крайне медленное сжигание горючего. При этом котёл отдаёт много тепла. Такое отопление в доме с теплоносителем в виде воды является очень эффективным.

В то же время по виду сжигаемого топлива котлы разделяют на:

дровяные;

угольные;

пеллетные.

Вверху дровяного котла находится топка, а внизу - зольник

С первыми двумя понятно. А что касается пеллетного агрегата, то в нём сжигаются специальные спрессованные брекеты из опилок. Их и называют пеллетами.

В любых описанных котлах конструкция теплообменника может иметь одну из следующих компоновок:

простая гнутая труба или система гнутых труб;

гнутые трубы, дополненные листовыми регистрами по типу автомобильного радиатора.

Второй вариант обычно приобретают в готовом виде в магазине теплового оборудования.

Теплообменник состоит из гнутых труб, дополненых листовыми регистрами

Подготовка к работе

Рассмотрим принцип построения описанных котлов отдельно для каждого вида, однако набор инструментов всегда останется неизменным. Заготовки для собираемых агрегатов должны быть только из чугуна, как из самого стойкого к огню и жару металла.

Применяемые инструменты и материалы

Нам пригодится следующий арсенал:

простой сварочный аппарат с напряжением в 220 вольт с набором защитных средств и электродами;

углошлифовальная машинка с набором дисков;

электрическая дрель с набором свёрл;

рулетка, уровень, угольник.

Можно обойтись и без сварки, но в этом случае стенки котла придётся скреплять с помощью кирпичной кладки. Теплообменник в этом случае нужно будет заказать на предприятии.

Примерный расчёт материалов

Для изготовления агрегата на твёрдом топливе изначально необходимо посчитать размеры его топки. А они берутся исходя из мощности котла. Эти киловатты, в свою очередь, рассчитываются так: в качестве исходной величины используют площадь отапливаемого помещения высотой 2,5 м, в среднем принимают мощность котла равной количеству квадратных метров дома, поделённому на десять.

Пусть, к примеру, у нас площадь отапливаемого помещения равна 80 кв. м. Тогда необходимая мощность котла:

N = 80 / 10 = 8 кВт.

При сгорании 1 кг твёрдого топлива, согласно справочным данным, выделяется около 4 кВт. В соответствии с вышеприведённым расчётом для отопления 80 м 2 достаточно 8 кВт.

Значит, из вышесказанного следует, что наша топка должна вмещать хотя бы 2 кг горючего (8 квт / 4 квт = 2). Известно, что 500 кг высушенного твёрдого топлива занимает примерный объём в 1 м 3 . Получается, искомую величину топки можно найти, если поделить кубометр на 500 кг и умножить на 2 кг.

Нас устроят следующие габариты:

высота агрегата - 0,5 м;

ширина - 0,2 м;

глубина топочной камеры - 0,3 м.

Для проверки объёма перемножаем данные величины. V = 0,2 х 0,3 х 0,5 = 0,03 м 3 .

Этот параметр больше нашей расчётной величины, равной 0,004 м 3 . Значит, принятые габариты нас устроят. Теперь можно сделать эскиз.

Выход для дымохода можно расположить сзади котла

Исходя из значений габаритов агрегата, запасёмся прямоугольными листами чугуна толщиной 8 мм для изготовления котла, а также теплообменником. Нам понадобятся следующие детали.

боковые стенки с размерами 0,5 х 0,3 м - 2 штуки;

задняя стенка с габаритами 0,5 х 0,2 м - 1 штука;

днище агрегата с размерами 0,2 х 0,3 м;

Перед теплогенератора в сборе с дверцами камер (0,5 х 0,2 м) - 1 штука;

верхний лист с отверстием для дымохода (0,2 х 0,3 м);

теплообменник.

Последний элемент сделаем из чугунной трубы с помощью гибочного станка. При необходимости воспользуемся сварочным аппаратом.

По теплообменнику курсирует нагретая вода

Переднюю часть теплогенератора в сборе с дверцами лучше приобрести на «блошином» рынке - там их много! Также необходимо докупить решётку, устанавливаемую над зольником. Через неё будет сыпаться зола из топки. Теплообменник же можно заказать отдельно в сварочном цехе.

Материалы для котлов длительного горения

Для пиролизного агрегата, а также для изделия с возможностью редкой закладки дров используем цилиндр. Это должна быть чугунная бочка или труба диаметром примерно 400 мм. Её высота составит около 1 метра. Для верхней части, как и для днища, необходима круглая заготовка с тем же диаметром 400 мм.

Для пиролизного котла понадобится перегородка, похожая на верхушку. Это будет чугунный круг также диаметром 400 мм. Он отделит камеру для твёрдого топлива от отсека для догорания пиролизного газа. Для проникновения газов в нём нужны отверстия. Такой же круг пригодится для поршня.

Навскидку видно, что объём данных установок также превысит расчётную величину 0,004 м 3 .

Пошаговая инструкция по изготовлению твёрдотопливного котла

Сначала соберём классический агрегат на дровах с нижним розжигом.

Отапливающий котёл на дровах

При изготовлении такого агрегата следует действовать поэтапно:

На ровной площадке горизонтально устанавливается нижняя часть - чугунное днище будущего теплогенератора. Остальные заготовки предварительно зачищают с помощью углошлифовальной машинки в местах будущей сварки.

Затем вертикально располагают все стенки корпуса изделия. С помощью угольника соблюдают их взаимную перпендикулярность. Проваривают детали электродами в местах соединения. Получается пока короб без верха.

Соединяя стенки корпуса, следует соблюдать перпендикулярность, для этого нужно воспользоваться угольником

Чтобы сформировать камеру для поддувала или так называемый зольник, устанавливают в размер чугунную решётку внутрь короба. Высота её закрепления равна высоте формируемого отсека (около 10 см достаточно). Монтируемая деталь должна зафиксироваться с натягом. Её можно прихватить короткими сварочными швами.

В зольник ссыпается пепел от сгорания топлива

Далее приваривают верхний лист теплогенератора с отверстием для дымохода.

Затем рабочую часть теплообменника монтируют к топке в месте наибольшего контакта с выделяемыми продуктами горения.

Теперь соединяют верхнее отверстие агрегата с дымоходом, в котором присутствует узел заслонки.

На следующем этапе трубчатые отводы водяной рубашки состыковывают с контуром отопления помещений. Здесь используют резьбовые соединения с уплотнением. На впуске при необходимости монтируют датчики температуры теплоносителя или краны для слива.

Внутри гнутая труба

Испытание агрегата производят только после полной установки всей отопительной системы.

Видео: твёрдотопливный котёл своими руками

Пеллетный котёл своими руками

Данный агрегат практически не отличается от дровяного. Только в качестве твёрдого топлива в нём используются прессованные опилки - пеллеты.

Пеллеты удобны в использовании

Исходя из вышесказанного, инструкция по сборке котла на данном виде топлива будет идентична описанной ранее. Только решётка для зольника здесь используется с более узкими щелями, чтобы гранулы сразу не проваливались вниз.

Твердотопливный котёл длительного горения своими руками

Данный агрегат отличается от вышеописанного тем, что дрова или пеллеты загружаются и поджигаются в нём сверху, а не снизу. Также корпус изделия цилиндрический. Инструкция по изготовлению выглядит так:

Устанавливаем днище диаметром 400 мм на площадку для котла.

Привариваем к нижней части чугунную трубу соответствующего размера. Это и будет корпус собираемого агрегата.

Для корпуса котла можно использовать трубу диаметром 400 мм

Сбоку цилиндра, в верхней его части вырезаем противоположно друг друга отверстия - одно для закладки дров, а второе для розжига топлива.

Привариваем к корпусу круг для верхней части изделия.

В этой детали вырезаем два отверстия - одно для подсоединения к дымоходу, а второе для подачи воздуха. Однако выход для дымохода можно сделать и сбоку корпуса.

В котле дительно горения обязательна труба для подачи воздуха

Подсоединяем к котлу дымоход и патрубок подачи воздуха. Последний может быть оборудован вентилятором.

Пиролизный котёл своими руками

В данном изделии устройство напоминает только что описанное. Но необходимо добавить несколько деталей.

Так как изготовить пиролизный котёл самостоятельно очень сложно, его обычно приобретают целиком. Описанная ниже инструкция представляет собой примерный план действий при монтаже самодельной установки.

Поначалу используют тот же цилиндр, что и в предыдущей технологии. Далее осуществляют следующие действия:

Внутрь ёмкости вваривают перегородку. Это круг из чугуна с отверстиями. В будущем он отделит верхнюю камеру для сгорания дров от отсека для пиролизного сжигания выделяющегося газа.

Далее изготавливают поршень. Эта деталь призвана продавливать твёрдое топливо во время его горения. Элемент должен быть тяжёлым, а его диаметр - чуть меньше соответствующей величины цилиндра.

Поршень продавливает топливо во время его горения

Наконец, устанавливают поршень внутрь. Далее приваривают верхнюю часть агрегата с отверстиями для штока поршня, для подсоединения к дымоходу и для загрузки дров или пеллетов.

Производят подсоединение к дымоходу.

Все котлы связывают с общей системой отопления одинаковым образом, поэтому дальнейшее описание - одно для всех приведённых инструкций.

Монтаж обвязки

Подсоединение обвязки к теплогенератору выполняется поэтапно:

Для начала монтируют подающий водопровод. Он должен соединяться с верхним выводом твердотопливного котла посредством вентиля, роль которого выполняет обычно шаровой кран.

Подающий водопровод соединяется с котлом с помощью шарового крана

В верхней точке, в начале подающего трубопровода желательно установить расширительную ёмкость литров на 10. Ведь теплоноситель при нагреве имеет свойство расширяться, а данный бак послужит своего рода стабилизатором давления в системе.

Расширительный бак служит стабилизатором давления в системе

Далее необходимо смонтировать радиаторы под окнами помещения, согласно строительным нормам, а к ним подсоединить подающую линию.

К радиаторам присоединяется подающая линия отопления

Затем монтируется обратная линия. После радиаторов, ближе к тепловому узлу, устанавливается на этой линии трехходовой клапан.

К трехходовому клапану подсоединяют трубопровод-перемычку, который соединяет напрямую подачу и «обратку». Перемычка нужна для аварийного отключения котла от системы.

На прямой вывод трехходового клапана следует прикрепить патрубок с вентилем, после которого при необходимости встраивается насос.

Далее идёт именно монтаж насоса циркуляционного. Его можно смонтировать на подающей линии, но лучше - на обратной. Ибо установка этого узла на «обратке» оправдана, так как температура теплоносителя здесь меньше, а значит условия работы прибора лучше.

Циркуляционный насос лучше монтировать на обратной линии

Наконец, завершающий элемент - шаровой кран, от которого патрубок «обратки» подходит прямо к возвратному отводу котла.

Монтаж котла производят в соответствии со строительными нормами. Здесь главное - соблюдение правил пожарной безопасности.

Расстояние от стен до котла должно быть не менее 35 см.

Место для теплогенератора выбирают в частном доме из следующих соображений:

котёл должен находиться в центре здания, в углу стен, соседствующих с другими помещениями;

агрегат располагают близко к домовому дымоходу;

место установки теплогенератора (пол и стены) покрывают металлом или другим материалом, защищающим от возгорания.

Приведённые инструкции доказывают, что сделать твёрдотопливный котёл своими руками не так уж и сложно. Главное, необходима некоторая сноровка в слесарных делах. Также нужно уметь обращаться со сварочным аппаратом. В то же время сооружённый по всем правилам твёрдотопливный котёл практически не требует ухода. Достаточно лишь раз в сезон очищать его от золы.