Отопление частного дома дровами – возвращение к истокам

Отопление частного дома дровами – возвращение к истокам

Вдали от цивилизации печное отопление оказывается единственной возможностью обогреть дом, ведь оно не зависит от близости газовых магистралей и прихотей электрической сети. Остроумное соединение печи и котла превратило отопление частного дома дровами в принципиально новый процесс.

В таком случае помимо высокой теплоотдачи отопительное устройство отличается еще и неплохим внешним видом.

Финская печь на дровах

Основные типы отопительных котлов

При желании можно соорудить практически любой тип отопительного котла. Главное — сделать правильный выбор, а для этого нужно знать основные преимущества и недостатки наиболее востребованных видов отопительного оборудования. Итак, котлы отопления бывают:

Газовые

Изготовлением котлов этого типа заниматься самостоятельно не рекомендуется: к газовому оборудованию предъявляются технические требования, которые вам вряд ли удастся удовлетворить в кустарных условиях.

Электрические

Довольно высокая популярность этой категории отоплительных котлов объясняется простотой конструкции и сравнительно невысокими требованиями к безопасности при монтаже и в эксплуатации.

Огромный недостаток электрических котлов — высокие цены на электроэнергию. Вследствие этого такое оборудование используют для обеспечения периодического отопления, например, дачи или гаража.

Жидкотопливные

Конструкция такого котла не отличается высокой сложностью. Однако стоимость и тонкости настройки форсунок, подающих топливо в камеру сгорания, заставят любого как минимум дважды подумать, прежде чем приступать к созданию отопительного агрегата, работающего на мазуте или дизеле.

Твердотопливные

Представители этого типа оптимально подходят для отопления как частных домов, так и различных объектов объектов коммерческого или промышленного сектора. Высокий КПД и универсальность в применении обеспечивают твердотопливным котлам наиболее высокий спрос на рынке.

По принципу действия твердотопливные котлы различаются на дровяные, пиролизные, длительного горения и пеллетные. Наиболее популярным для самостоятельного изготовления вариантом являются котлы длительного горения, тогда как пиролизные и пеллетные из-за высокой стоимости отдельных компонентов используются гораздо реже.

Самостоятельная сборка котла на дровах

Разобраться с процессом, как сделать дровяной котел, поможет инструкция по его сборке.

Начинать следует с изготовления элемента, предназначенного для подачи воздуха, для чего нужно:

Взять трубу с толстыми стенками, протяженность которой равна высоте топочной камеры, приварить к ней болт.
Из листа металла вырезать круг, имеющий диаметр, немного превышающий сечение трубы.
Просверлить в нем отверстие для болта.
Соединить между собой трубу и болт, а затем закрутить гайку. При этом воздуховод должен свободно прикрываться листом металла, чтобы была возможность менять величину просвета и тем самым корректировать интенсивность горения топлива.

Далее, делая котел на дровах своими руками, следует поступить так:

Используя болгарку в воздуховодной трубе выполнить вертикальные прорезы шириной1 сантиметр, через которые в топочное отделение будет проникать воздух.
Вырезать из листа металла круг, имеющий диаметр немного меньший, чем этот же параметр у топки.
Внутри круга создать отверстие для монтажа воздуховода.
В него вставить трубу для воздуха, предварительно отступив от ее края 20 –30 сантиметров, после чего приварить.

Потом необходимо изготовить корпус самодельного котла на дровах:

при использовании старого газового баллона нужно отрезать у него верхнюю часть;
если выбраны листы металла, их надо скрутить в виде цилиндра, скрепить и приварить дно.

Дымоход выполняют так: в боковой части цилиндра делают отверстие и к нему приваривают трубу с минимальным диаметром10 сантиметров.

Затем в корпус агрегата надо вставить трубу подачи воздуха, для чего в днище топки обустроить отверстие. Нужно, чтобы поддувало выступало за пределы агрегата. Труба воздухоподачи должна располагаться ниже места нахождения дымохода.

На следующем этапе, когда делается своими руками дровяной котел для отопления дома, требуется сделать теплорассеивающий диск. Для этого из листа металла толщиной10 миллиметров вырезается блин диаметром чуть меньшим корпуса. Используя стальную проволоку или арматуру делается ручка, которую прикрепляют к диску.

Чтобы закрепить конвекционный кожух, следует изготовить из стали цилиндр сечением больше топки. Потом необходимо соединить котел и кожух. В качестве крышки используется оставшаяся часть бочки, газового баллона с самодельной ручкой.

Набор для работы

Листовой металл. Для сборки корпуса и внутренних элементов котла используйте металл толщиной от 4-5 мм. Вместо листового металла можно использовать бочку на 200 л или даже корпус старой печки подходящих размеров. Наиболее удобно работать с бочкой.
Листовой металл
Бочка стальная 200 литров
Стальные трубы.
Стальные трубы
Профильные трубы.
Профильные трубы
Радиаторы отопления.
Крепежные элементы.
Дверцы. Лучше, если дверки будут оснащены задвижками.
Заслонки.
Воздушная заслонка
Металлический прут диаметром 2 см.
Вентилятор мощностью от 300 Вт.
Вентилятор мощностью от 300 Вт

Для сборки котла следует использовать исключительно качественные исходные материалы без следов коррозии и прочих повреждений. Рекомендованная толщина металла обусловлена требованиями по устойчивости материала к высоким температурам.

Насос будет обеспечивать более быстрое и стабильное поступление нагретой воды к отопительным батареям, что поспособствует повышению эффективности системы. В дополнение к насосу купите простой блок автоматического управления.

Увеличение камеры сгорания

Правильно рассчитав размер камеры сгорания и дверцы для подачи дров, Вы не только повысите эффективность котла, но и существенно облегчите себе жизнь при его эксплуатации.

Самый простой способ реализовать длительное горение в котле на дровах – увеличить объем его камеры сгорания. Предположим, что нам необходимо обогреть домовладение площадью 100 кв. м. Для этого нам потребуется 2,3 дров в час (средняя теплотворность древесины составляет около 4,3 кВтч/кг. Следовательно, для того чтобы добиться длительного горения на протяжении 12 часов, нам потребуется камера сгорания, вмещающая 28 кг дров. При средней плотности древесины в 1,73 кг/дм³, ориентировочный объем камеры составит 16,18 литра.

Так как нас интересует загрузка на 24 часа, то объем камеры сгорания составит 32,26 литра. Но нужно учесть, что дрова – это далеко не вода. Они не занимают все пространство целиком, поэтому смело умножаем полученное значение на два – итого получится около 65 литров. Также необходимо оставить запас на нормальное горение, чтобы было где разбушеваться пламени, хотя здесь все зависит от устройства котла.

Вычисляя размеры камеры сгорания, ориентируйтесь на длину поленьев – это поможет создать удобную для загрузки топку.

Становится очевидным, что для реализации сверхдлительного горения необходимо создать очень большую камеру сгорания. А для того чтобы еще больше увеличить эффективность и длительность сгорания одной порции топлива, следует использовать определенные сорта древесины – мы рекомендуем сделать выбор в пользу березы и дуба. Несмотря на то что теплотворная способность у них меньше, чем у той же сосны, эти сорта дерева более плотные. Да и сгорают они при более высокой температуре (почти +900 градусов).

Проверка работоспособности котла

Когда ваше творение полностью готово, нужно пройти тестирование. Закройте один сгон, а в другой налейте воду. Если сварочные швы не пропускают воду, значит сварочные работы выполнены качественно.

Не стоит опасаться, что во время работы появится течь. Подключите котел к отопительной конструкции дачного домика, соединив сгоны с патрубками теплоносителя. Дымоходная труба должна располагаться вертикально вверх. В пределах чердака её необходимо утеплить.

Вот и пришло время первой топки. Для этого используйте не слишком много дров, чтобы протопить сам котел и дымоход. При скачке температуры может появиться конденсат, который может стать дегтем и сузит диаметр, что повлечет уменьшение тяги.

Во время топки нужно отрегулировать зазор в поддувало, обеспечив нужный размер для пропуска воздуха.

Верх закладки обычно располагается в 20 см от внутреннего круга для оптимального прогорания дров и угля. А дым и гарь будут выходить через дымоход.

Готовим материал и инструменты

Приступая к изготовлению котла на дровах своими руками и стремясь выполнить все в кротчайшие сроки, стоит позаботиться о наличии:

схемы будущего котла;
стальных труб различной длины, диаметра (400, 500, 100 и 150 мм);
стального листа толщиной минимум 4 мм;
проката для изготовления ножек;
двухсотлитровой бочки;
термостойкой смеси, используемой при кладке печей и каминов;
сварочного аппарата;
электродов подходящей марки и размера. Как правило, для выполнения сварочных работ используются электроды диаметром 3 – 4 мм;
болгарки.

Вода и огонь в одной упряжке

Один котел для отопления частного дома на дровах, будучи включенным в водяную/паровую систему, может обогреть целый дом. Топка находится под теплообменником и его нагревание интенсивно только в нижней части. Поэтому поступление теплоносителя в трубопровод начинается с задержкой, снижая эффективность обогрева.

Схема прогрессивного дровяного отопления

Как вариант можно рассмотреть такой вариант отопительной системы:

Стенки котла двойные на расстоянии 3–5 см друг от друга и между ними циркулирует теплоноситель.
Быстрый нагрев и постоянная циркуляция воды не дает ей застаиваться, на четверть повышая теплопередачу по сравнению с вышеупомянутой конструкцией.

Не менее эффективен водяной контур из стальных труб, проходящих змеевиком по верхней и боковым частям камеры. Неоспоримым достоинством такого контура является его удобный ремонт. Одну прохудившуюся трубу не составит труда заменить, да и с финансовой точки зрения это будет не слишком затратно.

Контур может быть стальным или латунным

Контроль работы котлов

Регулировка температуры воды водяного контура осуществляется с помощью термостата, соединенного с рычагом. Второй конец цепочки идет к заслонке поддувала. При достижении нужной температуры термостат поворачивает рычаг, который приоткрывает заслонку.

Более совершенные системы регулируют принудительное нагнетание воздуха в топку с помощью вентилятора, встроенного в воздуховод. Воздух усиливает тление топлива, которое сгорает без остатка. Контроль за принудительной циркуляцией воды сохранит ее тепло даже после горения.

К недостаткам дровяных агрегатов можно отнести:

в некоторых случаях сложности с заменой комплектующих и техобслуживанием;
сложность розжига при неполной топке;
некоторые модели требовательны к содержанию влаги в топливе;
требуют больше места для установки по сравнению с обычными дровяными котлами.

Котел в водяной «рубашке»

Дровяное отопление частного дома своими руками – задача вполне выполнимая даже без помощи специалистов.

Для этого понадобится нехитрый набор инструментов и материалов:

стальной 5-миллиметровый лист и уголок;
колосники чугунные;
водоводы из стали разного диаметра;
дверцы для топки и зольника;
заслонки печные;
лист нержавейки для аккумулятора тепла;
песок.
сварочный аппарат;
болгарка;
пассатижи и щипцы;
электродрель;
уровень, рулетка, угольники.

Обратите внимание! Используя обычную сталь, лучше делать двойные стенки топки, чтобы не прогорали. А сварить баки из нержавейки для воды лучше на заводе.

Работы по монтажу отопительного устройства следует выполнять в таком порядке:

Размеры деталей с чертежа нужно перенести на металл и болгаркой вырезать стенки топки и отверстия для дверец.
Из профильной трубы будут изготовлены ребра жесткости, из уголка – усилители стыков печных частей.
Водопроводные трубы для теплообменника придется сварить, причем так, чтобы поверхность контура была максимальной.
Затем выложите фундамент из огнеупорного кирпича и на него днище зольника.
По периметру сварите внутренние стенки котла.
Внутри корпуса на предварительно приваренные направляющие положите колосники.
Смонтируйте теплообменники.
Ребра жесткости (прямоугольный профиль) приварите снаружи к бункеру вертикально.
Установите наружные стенки и засыпьте щель между ними и внутренними.
Установите верхнюю плиту, разместите на ней нержавеющие емкости и подключите к контурам.
Установите дверцы.

Готовая конструкция может выглядеть не особо привлекательно, но ее всегда можно обложить кирпичом после установки на место

Конструктивные особенности твердотопливных отопительных котлов

Наиболее дешёвым вариантом для самостоятельного изготовления является дровяной котёл. Конструктивно такой агрегат представляет собой две ёмкости, помещённые одна в другую. Внутренняя выполняет функцию топки, внешняя – нагревательного бака. Конструкция дровяного котла действительно проста, а работать он сможет не только с дровами, но и другими видами твёрдого топлива.

Конструкция дровяного котла включает:

стальную топку (с дверцей);зольник (с дверцей);колосники топки;сажесборник;дымоход;шиберную задвижку;входной и выходной патрубки;ножки;чугунную крышку.

Большой минус дровяного котла – низкий КПД, то есть огромный расход дров или постоянная нехватка тепла в доме.

Пиролизные котлы являются более дорогими в изготовлении: они имеют две камеры сгорания – для топлива и для пиролизного газа, а некоторые их компоненты и сами по себе стоят весьма недёшево. Тем не менее такое оборудование пользуется огромным спросом в виду его экономичности – оно полностью окупается на протяжении всего 3-4 сезонов.

Классическая схема пиролизного котла включает:

камеру сжигания с форсункой;газифицирующую камеру;систему подачи воздуха;дымоходную систему;загрузочную камеру;водный теплообменник;систему циркуляции теплоносителя;датчики температуры и давления;регуляторный клапан.

Пеллетные котлы изобретены в конце XX века. Они функционируют на прессованных опилках, а их основной принцип действия заключается в передаче тепла от газа, выделяемого при сгорании последних, который нагревает теплоноситель в теплообменнике.

Конструкция пеллетного котла включает:

корпус;топочную камеру с воздушным окном и дверцей очистки;теплообменник с водяным контуром;дымоудалитель;теплоизоляционную прокладку;автоматику контроля и управления.

В пеллетных котлах лучше всего использовать чугунные теплообменники: они имеют более высокий показатель теплоотдачи и не подвержены коррозии.

Виды котлов на дровах

Такие агрегаты бывают с автоматической и ручной загрузкой топлива. Второй тип оборудования работает на пеллетах. Их помещают в специальный бункер, дальше они подаются в топку. Котел способен работать в автоматическом режиме продолжительный период.

К устройству при желании подключают электрическое оборудование, что позволяет минимизировать участие людей в отопительном процессе. Приборы функционируют параллельно, при этом электрокотел поддерживает определенную температуру воды.

Существует альтернативный вариант – применение теплоаккумулятора. Он предполагает работу системы теплоснабжения в автоматическом режиме, при котором в течение дня в специальной емкости накапливается тепло, расходуемое в ночное время.

Дровяные агрегаты с ручной загрузкой бывают трех видов:

Традиционными, со стандартной конструкцией, имеющей внизу топочную камеру. Подобные котлы отличаются трудоемкостью обслуживания.
Пиролизными. Функционирует данное оборудование на основании принципа разделения дров на газообразные и твердые вещества. У пиролизных приборов масса преимуществ: достаточно высокий КПД, небольшое количество сажи и золы. Они работают на древесине, у которой влажность не превышает 20%!
(MISSING) Длительного горения. В таких котлах у дров сгорает верхняя часть, а оставшееся топливо начинает медленно тлеть. Самодельные котлы длительного горения на дровах отличаются высоким уровнем КПД и возможностью регулировать потребляемую мощность. Прибор требует одноразового обслуживания в сутки.

Дровяной котел длительного горения

Эта инструкция позволит вам самостоятельно собрать дровяной котел длительного горения. Главная цель – собрать установку так, чтобы топливо в ней тлело, а не быстро сгорало.

Первый шаг

Емкость для котла

Подготовьте корпус. Удобнее всего использовать металлическую бочку. Срежьте у бочки верх. В дальнейшем сверху вы поместите крышку с трубой диаметром 100 мм. Через трубу в котел будет поступать воздух. На трубу установите заслонку.

Второй шаг

Прикрепите к корпусу котла наклонную дымоотводящую трубу. Оптимальный диаметр – 150 мм, длина – от 400 см, место крепления – сбоку корпуса, ближе к верхней части агрегата.

Патрубок для дымовой трубы

Котел с двойными стенками, между которыми будет циркулировать теплоноситель

Третий шаг

Снизу корпуса вырежьте отверстие для очистки котла от продуктов сгорания дров.

Снизу вырезано отверстие для чистки золы

Четвертый шаг

Подготовьте специальный груз. Он будет обеспечивать более эффективное и продолжительное сгорание топлива. Этот груз выполняется в виде диска из металла и оснащается лопастями. В грузе вырежьте отверстие диаметром 20 мм для поступления воздуха.

Делаем груз

Делаем груз

Делаем груз

Делаем груз

На этом котел готов. Пользоваться им предельно просто: вы загружаете дрова, сверху укладываете металлический груз (диск), устанавливаете крышку с поддувальной трубой и разжигаете топливо.

Для большей устойчивости оснастите котел металлическими ножками из обрезков арматуры.

Делаем крышку, которую наденем на трубу

Котел

Загрузка

Основные разновидности самодельных котлов

Если вы собираетесь сделать котел долгого горения своими руками, то вам обязательно пригодится информация из нашего обзора. В последующих разделах мы расскажем, как самому сделать отопительный агрегат той или иной конструкции, дадим несколько наиболее легких схем, опубликуем информацию о наиболее распространенных котлах длительного горения. Давайте пока уделим внимание последнему вопросу.

Пришла пора рассмотреть самые актуальные варианты котлов длительного горения, которые мы сможем собрать своими руками в домашних условиях. Все они будут питаться дровами. Что касается угля, то достать его сложнее, а еще он приводит к возникновению больших температурных нагрузок на отопительные агрегаты. В следующих разделах мы дадим чертежи твердотопливных котлов длительного горения и дадим объяснительную информацию.

Шахтный котел длительного горения

Мы можем изготовить самый простой шахтный котел своими руками. Он реализован по схеме с нижним горением. Основой агрегата является вместительная загрузочная камера, которую часто называют шахтой. Обладая вертикальной конструкцией, она позволяет вместить большое количество дров. По мере горения они проваливаются вниз, а продукты сгорания отправляются через колосниковую решетку в зольник.

Если мы взглянем на схему шахтной печи (котла), то мы обнаружим, что пламя у нас бушует вовсе не в шахте, а в соседней камере, откуда получаемое тепло поступает в жаротрубный теплообменник. А остатки тепловой энергии направляются в дымоход. Горение здесь длительное и определяется объемом шахты – загрузив сюда большое количество дров, можно смело отправляться спать.

Пиролизный котел

Давайте посмотрим, как устроен пиролизный котел и как сделать этот агрегат своими руками. Проще всего объяснить принцип работы этого агрегата на примере буржуйки. Здесь мы видим объемную камеру сгорания, которая реализует длительное горение. Получившиеся продукты сгорания отправляются в камеру дожигания, в которую подается вторичный воздух. В результате этого образуется большое количество тепла. Нам остается только дооснастить буржуйку жаротрубным теплообменником.

Существуют десятки чертежей котлов длительного горения на дровах, построенных на пиролизном принципе работы. Они отличаются расположением камер сгорания и дожигания, наличием и отсутствием дутьевых вентиляторов и автоматики, а также способами регулировки интенсивности процесса сжигания дровяного топлива. Но в целом их принцип работы одинаков.

Печи-котлы Бубафоня

Бубафоня представляет собой печь, а ее модификация – это водогрейный дровяной котел с подачей воздуха сверху, через прижимной поршень. Мы уже не раз писали о таких печах в наших обзорах, теперь настало время поговорить об агрегатах с отопительным контуром. Для реализации контура мы можем задействовать три схемы:

Установить теплообменник на дымовую трубу – самый простой вариант;
Соорудить вокруг корпуса котла сплошную водяную рубашку;
Обварить корпус агрегата трубами, по которым будет циркулировать теплоноситель.

Какую схему выбрать – решать вам. Кстати, котлы Бубафоня, за счет вместительных камер, помогут реализовать длительное горение продолжительностью до 24 часов и даже больше.

Котлы длительного горения Бубафоня работают на дровах, в них реализована схема верхнего горения.

Котлы-печи Булерьян

Изначально Булерьяны были (и есть) печами конвекционного типа. Они оснащаются мощными конвекторами, позволяющими буквально за 20-25 минут прогреть помещение большого размера. Появившись изначально в Канаде, эти печи добрались и до России, которая тоже может похвастаться суровым климатом (действительно для некоторых регионов). Умельцы превратили печи в котлы, немного поработав над конструкцией конвекторов – теперь по ним циркулирует не воздух, а теплоноситель.
Правда, котлы Булерьяны не могут похвастаться длительным горением, так как отличаются не самыми большими камерами сгорания. Некоторые из них обладают свойством гореть до 10-12 часов, некоторые – чуть дольше. Но рассчитывать на 24 часа все-таки не приходится. Зато они отличаются высокой эффективностью и способностью максимально быстро отдавать тепло в отопительные системы.

Сооружение твердотопливного котла собственными силами

Чтобы сделать самостоятельно котел в частном доме, нужно обладать навыками и знаниями сварщика.

Для начала вам потребуется вооружиться следующими инструментами: сварочным агрегатом, автогеном, шлифовалкой, измерительным прибором в виде рулетки, мелком или маркирующим средством, молотком.

И приобрести необходимые материалы: трубы диам. 425, 100 и 25 мм, металл 4 мм, сгон для соединения диам. 25 мм – 2 шт., средние навесы, уголки из стали 25 мм, арматура диам. 8 мм.

Без проектных набросков тоже не обойтись. Нужные чертежи котлов можно найти на определенных сайтах Всемирной паутины или в технических изданиях, но главное с подходящими размерами.

Изготовление твердотопливного котла длительного горения своими руками на видео

Источники: http://strport.ru/stroitelstvo-domov/kotel-na-drovakh-svoimi-rukami, http://x-teplo.ru/otoplenie/kotly/na-drovax-svoimi-rukami.html, http://www.remont-express.ru/zagorodniy-dom/nadyozhnyiy-i-ekonomichnyiy-tverdotoplivnyiy-kotyol-svoimi-rukami.html