котел для отопления частного дома на дровах длительного горения своими руками
Как сделать котел длительного горения своими руками
Котел на дровах можно использовать в качестве основного устройства обогрева. Для домов, находящихся в тех районах, где отсутствует централизованная подача природного газа и электроэнергии, такой выбор будет оптимальным. Если сделать котел длительного горения на дровах своими руками, можно сэкономить средства. Он поможет поддерживать необходимый температурный режим в помещении без частой загрузки топлива.
Устройство самодельного котла длительного горения
Дровяной агрегат с водяным контуром, имеющий высокий КПД, можно сделать своими руками. Изготавливаются котлы по двум технологиям — «булерьян» и «Стропува». Сложность самостоятельного создания установки, работающей по принципу Stropuva, обуславливает небольшую распространенность таких котлов.
Люк для закладки энергоносителя делается в верхней части устройства. Вся нижняя зона — это камера, в которую загружают дрова. Вверху аппарата размещается патрубок для прикрепления дымохода. Внизу имеется зольник для отходов. Отсек их сбора не играет роль поддувала. В этом заключается отличие таких котлов от классических печей. Зольник закрывается герметично, а необходимый для горения воздух поступает через камеру, расположенную в верхней части и выполняющей роль рекуператора.
Объем кислородного потока регулируется заслонкой, размещенной вверху воздушной камеры. По мере тления топливо медленно оседает вниз одновременно с распределителем и обеспечивает непрерывную подачу воздуха в область сгорания энергоносителя. При закладке дров нужно потянуть вверх этот узел, возвращая его в начальное положение.
Благодаря полному сжиганию в окружающую среду поступает малое количество вредных веществ.
Основными частями устройства являются:
Все конструктивные узлы находятся в корпусе, для изготовления которого можно использовать старый большой газовый баллон или металлический лист толщиной 5-6 мм.
В котле присутствует большой отсек для закладки энергоносителя. От размера загрузочного отделения зависит длительность работы оборудования без дозаправки дровами или углем.
Разновидности оборудования
В домашних условиях могут быть сконструированы и собраны несколько видов котлов.
Наиболее распространенными конструкциями являются:
.jpg "котел для отопления частного дома на дровах длительного горения своими руками. raznovidnosti oborudovaniya(2). котел для отопления частного дома на дровах длительного горения своими руками фото. котел для отопления частного дома на дровах длительного горения своими руками-raznovidnosti oborudovaniya(2). картинка котел для отопления частного дома на дровах длительного горения своими руками. картинка raznovidnosti oborudovaniya(2).")
Первая разновидность работает за счет нижнего сжигания топлива. Основа котла — вместительная камера, в которую загружаются дрова или уголь. Пламя находится не в отделении для закладки энергоносителя, а в соседнем отсеке, где размещается теплообменник из жаропрочного материала.
Пиролизный аппарат отличается наличием двух камер, в которых идет горение. В первой происходит температурное разложение энергоносителя при небольшом количестве кислорода. В результате образуется горючий газ, поступающий в камеру дожигания. В нее подается дополнительный объем воздуха.
В процессе горения выделяется большое количество энергии, которая принимается водой, циркулирующей в системе отопления. Существуют разные аппараты, отличающиеся расположением основных конструктивных компонентов.
Котел булерьян — конвекционная печь. Устройства оснащаются мощными теплообменниками, которые позволяют быстро прогреть помещение большой площади. Эти котлы могут функционировать на одной загрузке энергоносителя около 10-12 часов. Объем камеры сгорания в них небольшой.
Бубафоня — печь, модифицированная в водогрейный котел. Особенность аппарата — подача кислорода для сжигания топлива сверху под действием прижимного поршня.
Принцип работы, достоинства и недостатки
Классическая модель твердотопливного котла может работать на одной закладке на протяжении 6-7 часов. Если через указанный промежуток времени не добавить в топку энергоноситель, температура начинает снижаться.
Агрегаты рассчитаны на 24-48 часов работы с полной загрузкой. Секрет длительного автономного функционирования заключается в схеме котла, предусматривающей наличие у него 2 камер. Первая предназначена для сжигания топлива при недостатке воздуха, а во второй происходит горение газов, выделившихся в процессе термического разложения дров.
Из-за крупных размеров рекомендуется устанавливать котлы в больших домах для создания оптимального микроклимата. Обогрев маленького помещения таким аппаратом будет экономически невыгодным.
.jpg "котел для отопления частного дома на дровах длительного горения своими руками. dostoinstva kotlov(3). котел для отопления частного дома на дровах длительного горения своими руками фото. котел для отопления частного дома на дровах длительного горения своими руками-dostoinstva kotlov(3). картинка котел для отопления частного дома на дровах длительного горения своими руками. картинка dostoinstva kotlov(3).")
Преимуществами эксплуатации самодельных агрегатов являются:
Помимо преимуществ у таких установок имеется ряд недостатков, которые следует учитывать.
Основными среди минусов являются:
Устройство можно не покупать. При наличии соответствующих знаний и умений оно изготавливается самостоятельно.
Как сделать котел длительного горения своими руками
Отправной точкой в изготовлении отопительного оборудования является выбор типа установки и разработка чертежей. Чтобы можно было эксплуатировать систему на разных видах твердого горючего, топочную камеру агрегата делают из жаропрочной легированной стали или бесшовной металлической трубы марки 20.
.jpg "котел для отопления частного дома на дровах длительного горения своими руками. kotel svoimi rukami(1). котел для отопления частного дома на дровах длительного горения своими руками фото. котел для отопления частного дома на дровах длительного горения своими руками-kotel svoimi rukami(1). картинка котел для отопления частного дома на дровах длительного горения своими руками. картинка kotel svoimi rukami(1).")
Если для конструирования основной камеры применяется старый газовый баллон, то продолжительность работы агрегата на одной загрузке топлива может составлять 10-12 часов. Это связано с небольшим объемом камеры горения. Поэтому для увеличения времени функционирования котла предпочтительней изготавливать основной отсек устройства из пары баллонов, предварительно обрезав их с двух сторон и сварив между собой в единое целое.
При конструировании агрегата своими руками нужно обеспечить герметичное закрытие дверцы зольника путем уплотнения с помощью асбестового шнура, чтобы предотвратить просачивание дополнительных порций воздуха внутрь камеры горения. Если в устройстве предусмотрено наличие еще одной дверцы для дозагрузки горючего, то ее также нужно герметизировать.
Что для этого нужно
Для создания котла своими руками нужно приготовить набор инструментов.
В процессе работы понадобятся:
.jpg "котел для отопления частного дома на дровах длительного горения своими руками. svarochnyj apparat(1). котел для отопления частного дома на дровах длительного горения своими руками фото. котел для отопления частного дома на дровах длительного горения своими руками-svarochnyj apparat(1). картинка котел для отопления частного дома на дровах длительного горения своими руками. картинка svarochnyj apparat(1).")
Мастеру будут необходимы средства индивидуальной защиты в виде перчаток и очков.
Дополнительно потребуется заранее приготовить нужные для конструирования котлового оборудования материалы:
Приступать к разработке и сборке агрегата можно людям, умеющим пользоваться сваркой и приспособлениями, предназначенными для металлообработки.
Пошаговая инструкция по изготовлению
Процесс конструирования котла состоит из нескольких этапов.
Основными среди них являются:
От точности проведения работ на каждом этапе зависит результат. Если все операции выполнены в соответствии с составленными чертежами, то это гарантирует безопасную и длительную эксплуатацию устройства.
Перед установкой оборудования и подключением его к отопительной системе проводится проверка его работоспособности на улице. При этом к патрубку дымоотвода присоединяется временная труба.
Инструкция по эксплуатации: схемы и чертежи
Прежде чем начать работы, подготавливается проект ТТ-котла и составляются чертежи и эскизы отдельных элементов устройства. Перед конструированием агрегата определяются с местом расположением зоны дожига газов. Она может находиться как в верхней, так и в нижней части.
В первом случае продукты тления топлива направляются в область дожигания под действием естественных сил, а во втором — путем использования дополнительного устройства для нагнетания воздушного потока.
.jpg "котел для отопления частного дома на дровах длительного горения своими руками. skhema kotla(1). котел для отопления частного дома на дровах длительного горения своими руками фото. котел для отопления частного дома на дровах длительного горения своими руками-skhema kotla(1). картинка котел для отопления частного дома на дровах длительного горения своими руками. картинка skhema kotla(1).")
Отопители, имеющие нижнее расположение камеры дожига, являются конструктивно сложными агрегатами и требуют монтажа дополнительной оснастки. Поэтому чаще всего самостоятельно проектируются устройства с верхней зоной догорания газов.
Какие правила безопасности необходимо соблюдать
При изготовлении самодельных установок нужно соблюдать требования противопожарной безопасности.
Обязательным требованием противопожарной безопасности является установка устройства в отдельном помещении.
Как проверить котел перед запуском
В соответствии с требованиями санитарных норм и правил (СНИП), перед осуществлением пуска котла должна быть проведена гидропроверка его и системы обогрева, подключенной к агрегату, на протяжении 24 часов.
Использование процедуры позволяет убедиться в отсутствии протечек. В процессе проверки контролируют состояние резьбовых и сварных стыков. На протяжении суток давление в системе не должно колебаться. При выявлении неполадок или протечек котел отсоединяется от магистральных трубопроводов. Проводятся мероприятия по устранению неисправностей.
Полезные советы и рекомендации
Чтобы отопитель работал длительное время без проблем, следует придерживаться некоторых рекомендаций:
Не рекомендуется использовать в качестве энергоносителей низкосортное горючее. Оно провоцирует появление задымления, формирует зольные и угольные наслоения на внутренних конструктивных элементах агрегата.
Как сделать котел длительного горения на дровах и угле своими руками
Владельцев частных домов, решивших установить твердотопливный котел отопления, в первую очередь заботят 3 параметра — тепловая мощность агрегата, его цена и длительность горения с 1 загрузки. Эти параметры взаимосвязаны, чем больше мощность и продолжительность работы, тем выше стоимость теплогенератора. Единственный способ сократить затраты – сделать котел длительного горения своими руками либо поручить работу мастерам. Представляем 2 конструкции ТТ-котлов, подробные чертежи и порядок изготовления отопителей.
Как увеличивается длительность горения твердого топлива
Мечта многих домовладельцев – поставить котел на твердом топливе, к которому не придется бегать с дровами каждые 4—6 часов. Пользуясь этим, производители и продавцы отопительной техники применяют приставку «продолжительность горения» ко всем подряд теплогенераторам, в том числе и пеллетным, работающим самостоятельно до 7 суток.
Разновидности классических котлов с увеличенной топливной камерой
Продолжительность процесса горения принято обосновывать использованием режима тления при ограниченной подаче воздуха. Но сжигать дрова и уголь подобным способом неэффективно, и вот почему:
В действительности, твердотопливные котлы длительного горения – это те, что имеют увеличенную топливную камеру, только ее размер влияет на продолжительность процесса при прочих равных условиях. Принцип прост: чем больше в топке дров, тем дольше они горят и выделяют тепло.
Бытовые котлы, способные работать с одной закладки 8—12 часов на дровах и до 24 часов на угле, бывают таких видов:
Эти конструкции ТТ-котлов вполне реально изготовить в домашних условиях при наличии необходимого инструментария и практики в сварочном деле. Еще на просторах интернета можно встретить чертежи шахтных котлов на твердом топливе и опилках, но такие отопители довольно громоздкие и непростые в изготовлении, а потому заслуживают отдельной темы.
Классический котел продолжительного горения
В данном разделе вашему вниманию предлагается самодельный отопительный агрегат на дровах и угле, разработанный и сделанный нашим экспертом Виталием Дашко. Мастер собрал на заказ несколько десятков подобных теплогенераторов разной мощности, постоянно совершенствуя конструкцию. Краткий обзор ТТ-котла смотрите на видео:
Надежность и эффективность котлов уже проверена временем на различных объектах. Технические характеристики представленной модели агрегата следующие:
Для справки. Мастер изготавливает котлы длительного горения разной мощности, в линейку входят агрегаты на 16, 24, 36 и 130 кВт. Цена готового изделия на 24 кВт при заказе у мастера составляет около 450 у. е. Все вопросы и уточнения, связанные с устройством твердотопливного котла и его изготовлением, можно обсудить лично с Виталием, чьи контакты указаны на странице «Наши эксперты».
Устройство и габаритные размеры дровяного котла длительного горения для изготовления своими руками показаны на чертеже:
Теплогенератор успешно функционирует как на дровах, так и на угольном топливе. Полезная вместительность топливника посчитана до нижней кромки загрузочного проема, поскольку камеру нежелательно заполнять доверху. Работа котла происходит в таком порядке:
Контроллер изменяет производительность вентилятора по своему усмотрению с целью достичь максимальной эффективности горения. Сжигание тлением в данном самодельном котле отсутствует, он либо находится в состоянии ожидания, либо сжигает дерево и уголь в интенсивном режиме.
Внутреннее устройство агрегата показано на чертежах котла в разрезе:
В отопительной установке реализован классический способ сжигания твердых видов топлива с прямой передачей тепла стенкам водяной рубашки и своду, являющемуся днищем котлового бака. В этот бак погружен жаротрубный теплообменник, отбирающий теплоту дымовых газов. Подогретый в канале воздух подается в топку снизу, через колосниковую решетку. Длительность горения обеспечивается за счет:
Устройство задней части и жаротрубного теплообменника изображено на следующем чертеже:
Инструменты и материалы для изготовления
На заготовки для сборки твердотопливного котла долгого горения обычно идет низкоуглеродистая сталь марок Ст 3, 10, 20. Лучший вариант – Ст 20, сделанные из нее теплогенераторы служат до 15 лет. Сталь, содержащая больше углерода (Ст 35, 45) имеет свойство прикаливаться от высокой температуры, а потому для сварки теплогенератора непригодна.
Если у вас имеется достаточный опыт сварочных работ и возможность купить металл подороже, то камеру сгорания можно изготовить из жаропрочной стали, легированной хромом и молибденом (например, 12ХМ, 12Х1МФ). Как самостоятельно определить марку стали с достаточным приближением, рассказано в этой статье.
Перечень заготовок, из которых вы станете собирать твердотопливный котел своими руками, приведен в виде таблицы:
Совет. Заготовки лучше всего рубить на гильотинных ножницах где-нибудь в мастерской. Так вы сэкономите массу времени на ручную резку и зачистку от заусенцев.
Дополнительно потребуются такие материалы:
Из инструментов стоит отметить аппарат сварочный, болгарку и дрель, для сварки используются электроды АНО-21 либо МР-3С. Остальное — стандартный набор измерительных приспособлений и инструментов, имеющийся в каждом доме.
Вентилятор и блок управления польского производства подходит к любому самодельному ТТ-котлу
Применяемый в ТТ-котле комплект автоматики, состоящий из блока управления, вентилятора и датчика температуры – польского производства (не перепутайте с китайским, он выглядит так же). Маркировка блока управления — KG Elektronik SP-05, вентилятора — DP-02.
Сборка отопительного агрегата
Первый этап изготовления котла долгого горения заключается в сборке корпуса топливника из металла толщиной 4 мм сваркой на прихватках. Все начинается с днища агрегата, к которому прихватываются боковые стенки, крышка свода и проемы для дверок, как изображено на фото:
Лист днища выпускается в каждую сторону в соответствии с чертежом, в то же время он служит нижним обрамлением дверцы зольника. Внутри камеры на сварке закрепляются полочки из уголков, куда будет опираться колосниковая решетка. Собранный топливник тщательно проваривается по всем стыкам и проверяется на герметичность.
Второй этап – монтаж водяной рубашки из металла 3 мм. Ее толщина у боковых стенок составляет 2 см, поэтому к корпусу топливника следует приварить отрезки стальной полосы, выпустив их на 20 мм. К ним прихватываются стальные листы обшивки.
Внимание! Водяная рубашка начинается на уровне колосниковой решетки и не омывает зольную камеру.
Посередине в шахматном порядке ставятся так называемые клипсы. Это стальной круг, пропущенный через отверстия в стенке котлового бака и приваренный к топке встык. Второй конец клипсы обваривается вокруг отверстия, как показано на фото:
На фото справа видно, где находится низ водной рубашки, слева – котловой бак
Несколько слов о том, как сделать добавочные клипсы по краям водяной рубашки самодельного твердотопливного котла. Нужно взять полосу 20 мм и вставить ее с торца между стенок на глубину 50—100 мм, а затем приварить с обеих сторон.
Третий этап – монтаж жаровых труб в верхнюю часть котлового бака. Для этого в задней и фронтальной стенке согласно чертежу прорезаются отверстия, куда вставляются трубы. Их торцы герметично провариваются, как и все стыки водяной рубашки.
Жаровые трубы теплообменника расходятся веером от дымоходного патрубка
Четвертый этап – изготовление дверец и колосниковой решетки. К дверкам изнутри приваривают полосу в 2 ряда, а между ними вкладывают асбестовый шнур, это будет уплотнение притвора. Колосники делают из уголков №5, приваренных наружным углом вниз. Так они служат рассеивателями воздуха, подающегося вентилятором в зольник.
На пятом этапе в стенки котлового бака врезаются штуцеры для присоединения подающего и обратного трубопровода, устанавливается патрубок дымохода и воздушный канал из трубы 60 х 40 мм с фланцем крепления вентилятора. Воздуховод входит в зольную камеру на середине задней стенки, сразу под водяной рубашкой.
Этап шестой – приварка дверных петель и закладных деталей шириной 2 см для крепления декоративной обшивки котла длительного горения.
Этап седьмой, последний. Котловой бак обкладывается с боковых сторон и сверху базальтовым утеплителем, последний фиксируется с помощью шнура. После остается прикрутить листы крашеного металла саморезами к закладным деталям и установить дверцы.
Плотное базальтовое волокно хорошо утепляет корпус и спокойно выдерживает высокую температуру. Стекловату применять не стоит
В конце к ответному фланцу воздуховода крепится вентилятор, а блок управления устанавливается на котле сверху. Датчик температуры необходимо вложить под базальтовый утеплитель со стороны задней стенки агрегата. Кроме того, в конструкцию самодельного котла длительного горения можно внести ряд полезных дополнений, по вашему желанию:
Несколько слов о том, как сделать циркуляцию горячей воды в твердотопливном котле с целью ее нагрева на хозяйственные нужды. Нужно взять 10 м медной трубки диаметром 8—12 мм и выгнуть из нее змеевик в виде спирали. Последняя наматывается внутри котлового бака вокруг жаровых труб, а концы выводятся наружу с задней стороны агрегата. Получаем двухконтурный котел длительного горения.
Примечание. Практика эксплуатации данных теплогенераторов показала, что монтаж электрического нагревателя необходим тем домовладельцам, кто желает отапливать дом по ночному тарифу. В остальных случаях длительности горения хватает, чтобы не бегать в котельную среди ночи с целью подбросить дровишек.
Ножки агрегату можно приделать на любом этапе, выбрав подходящие отрезки металлопроката. Подробности и секреты сборки ТТ-котла смотрите в авторском видео мастера — создателя отопительного агрегата:
Котел с верхним горением топлива
На постсоветском пространстве данные теплогенераторы известны в двух разновидностях:
Неизвестно, какой из отопителей появился раньше, но печь Бубафоня завоевала широкую популярность как обогреватель для дач, гаражей и прочих зданий с низкими требованиями к эстетике изделия. Чего нельзя сказать о котлах верхнего горения, хотя многие их почему-то считают единственно возможной версией твердотопливных теплогенераторов продолжительного сжигания. В действительности, их единственный козырь все тот же – топливник больших размеров.
Принцип действия подобных котлов состоит в горении топлива, придавленного грузом, по направлению сверху вниз. Причем воздух подается в зону сжигания тоже сверху, по телескопической трубе, соединенной с грузом. Рабочая схема агрегата показана на рисунке:
В процессе эксплуатации котлов Stropuva проявилось множество недостатков, о чем свидетельствуют и отзывы владельцев на форумах:
Больше критических недостатков у теплогенератора нет, а кое-что в самодельной версии можно исправить по своему разумению. Например, поставить днище и колосники, организовав зольную камеру. Избавиться от недостатка с догрузкой тоже можно, если поставить между загрузочным и зольным проемом дополнительную дверцу. Данная идея модернизации котла верхнего сжигания принадлежит другому нашему эксперту – Владимиру Сухорукову, о чем он рассказывает в своем видео:
Подготовка материалов
Круглый корпус создает некоторые неудобства в изготовлении, но и квадратным его не сделаешь, — топливо станет «зависать» по углам. Есть проблема и со сборкой телескопической трубы с грузом, так что эту часть лучше взять от печи Бубафоня. Чертеж котла длительного горения, сопоставимого по размерам с классической версией, выглядит так:
Перед тем как сделать котел, подбираем материалы по чертежу:
Выбор материала водяной рубашки зависит от способа ее монтажа, ведь у домашнего мастера вряд ли найдутся в запасе вальцы, способные придать металлу толщиной 3 мм форму цилиндра. Варианты такие (показаны ниже на схеме):
Также понадобится листовой металл 3 мм на обрамление дверок, дно с крышкой и воздушную заслонку.
Изготовление теплогенератора
Производство работ начинается с вырезания заготовок и проемов в стенке трубы по размерам на чертеже. Из вырезанных частей делаются дверцы, к ним прилаживаются навесы и покупные ручки. Из арматуры варится колосниковая решетка, показанная на фото:
В целом алгоритм сборки котла верхнего горения выглядит так:
Установить автоматику и наддув на котел длительного верхнего горения затруднительно, поскольку к движущейся трубе вентилятор не приставишь. Надо смастерить гибкий рукав, а для датчика температуры предусмотреть погружную гильзу. Вложить его под утеплитель нельзя, потому что зона горения в данном виде отопителей постоянно смещается вниз.
Проводить испытания котла лучше, конечно, на улице
Заключение
Обе конструкции твердотопливных котлов длительного горения, сделанные своими руками, имеют право на жизнь. Но изготовить надежный отопительный агрегат непросто – стыки металла нужно проваривать качественно и герметично. Без опыта и квалификации сварщика не обойтись. Отсюда вывод: если видите, что не одолеете самостоятельную сборку либо у вас нет на это времени, обращайтесь к мастерам. Так вы сэкономите до 50% средств по сравнению с покупкой заводского ТТ-котла.