Котел длительного горения своими руками: чертежи твердотопливного котла, устройство на твердом топливе, как устроен котел на дровах, схема, размеры самодельного котла с водяным контуром

Твердотопливные котлы – это не только способ обеспечить автономное отопление дома, но и сэкономить на энергоресурсах. Действительно ли так выгодно делать твердотопливный котел своими руками? Или же лучше купить готовый агрегат от надежного производителя? Разберемся вместе!

Готовые решения – какой котел купить?

Откровенно говоря, самодельный котел длительного горения вряд ли обойдется дешевле, чем приобретение уже готового варианта. Учитывать нужно не только стоимость материалов, но и время, потраченное на создание агрегата своими руками. Плюс ко всему мало у кого с первой попытки получается сделать все правильно – обязательно в процессе эксплуатации всплывут ошибки, которые потребуется исправлять, что чревато новыми затратами.

Нужно также понимать, что многие технологии, которые используют производители котлов, недоступны простым обывателям и заменить их нечем. Например, в быту без дорогостоящего оборудования не повторить порошковую окраску котлов, которая существенно продлевает сроки их эксплуатации. Точность деталей, качество сварки – все это существенно отличается в самодельных и покупных вариантах. По этим причинам большинство предпочитает приобретать уже готовые варианты, к тому же предложений сегодня хоть отбавляй.

Сегодня отлично зарекомендовали себя котлы длительного горения литовского производства Stropuva (Стропува) или Candles (Кандлес) – эти агрегаты способны проработать на одной загрузке дров до 40 часов, а при загрузке углем – все 5 суток. Модели, работающие на дровах, маркируются буквой S, тогда как работающие в том числе и на угле – буквой U. КПД таких котлов – до 90 %! (MISSING)В конструкции этих агрегатов прогорание идет сверху вниз – топливо горит по принципу свечи. Из-за того, что пламя сверху, дрова и уголь прогорают гораздо лучше, поэтому чистить котел придется гораздо реже.

Альтернативные варианты – газогенерация и пеллеты

К котлам длительного горения можно отнести и пиролизные агрегаты, а также котлы, работающие на пеллетах. Пиролизные (газогенераторные) котлы загружают дровами раз в 8–12 часов. Поначалу происходит стартовый розжиг топлива, чтобы внутри котла температура достигла отметки 800 °С. При такой температуре становится возможной газогенерация – с помощью задвижек устанавливается нужный режим, а именно ограничивается доступ кислорода к горящим дровам. В результате выделяется древесный газ, который и сгорает в специальной камере, а уже затем происходит сгорание древесного угля. Золы и сажи образуется минимальное количество. КПД газогенераторных котлов – около 85 %!

Главное достоинство пиролизных агрегатов – экономичное потребление топлива. Благодаря этому отопительный сезон обойдется вам в два-три раза дешевле, чем обычно – так и окупается высокая стоимость подобных устройств. Однако с другой проблемой придется бороться постоянно – дровяной котел подобного типа эффективно работает только на очень сухом топливе или чистом угле.

Пеллетные котлы с автоматической подачей топлива могут работать бесконечно долго, главное, чтобы рядом был нужный объем топлива. Строение таких агрегатов практически не отличается от обычных твердотопливных котлов, за исключением автоматической подачи топлива. Бытовые котлы имеют контейнер, куда и засыпают пеллеты – одной загрузки бывает достаточно на несколько суток. В целом на обслуживание агрегата в неделю уйдет около 20 минут – этого достаточно, чтобы выносить изредка золу и подсыпать топливо в бункер.

Общий обзор котлов доступной конструкции

Особенность конструкции котлов с верхним горением – подвод воздуха к месту горения с помощью телескопической трубы. Сделать подобный дровяной агрегат своими руками – задача не из простых даже для опытных мастеров. По этой причине в большинстве случаев самодельные твердотопливные котлы длительного горения имеют традиционное нижнее горение, а длительность работы агрегата достигается за счет увеличенного объема топлива и подключения автоматических регуляторов, которые можно приобрести отдельно и установить на любой котел. Топливо в такой агрегат загружается через верхний люк, а для поджога предназначен нижний люк, через который также вычищают продукты горения.

В топливную камеру воздух подается через поддувало и колосники, с помощью дверки поддувальной камеры регулируют подачу воздуха и силу горения. В зависимости от конструкции агрегаты изготавливают из листовой стали толщиной 3–5 мм или же из труб диаметром как минимум 300 мм. Сталь подойдет обычная, но лучше приобретать жаростойкую или же использовать двойной слой материала. Роль теплообменника могут выполнять как сами стенки, так и регистры, либо комбинация того, и другого.

Главная задача при создании такого агрегата своими руками – обеспечить наибольшую площадь контакта топлива с поверхностью теплообменника, за счет чего и повышается КПД.

Простота конструкции обеспечивается тем, что водяной контур контактирует непосредственно с пламенем. Однако следует учитывать, что в дымоход все же будет улетать большое количество тепла, поэтому дополнительно можно создать водонагревательный аппарат. Для его обустройства нужны две трубы разного диаметра и немного листовой стали. Труба побольше будет служить контейнером для воды, а труба диаметром поменьше будет выполнять роль дымохода и нагревательного элемента.

Дровяной котел шахтного типа – более сложный для исполнения своими руками, однако отличается высоким КПД. Такие агрегаты состоят из двух камер – первая служит отсеком для загрузки топлива, а вторая, расположенная сбоку, содержит теплообменник. Когда топливо поджигается в соседней камере, пламя и горячие газы за счет тяги поступают в камеру с регистром и нагревают теплоноситель внутри труб. Поскольку дым проходит долгий путь от места горения до выхода в атмосферу, он практически полностью отдает тепло регистру.

Сложно, но выполнимо – горение топлива сверху вниз

Даже на примере обычной спички вы сами можете убедиться в эффективности горения сверху вниз. Спичка в вертикальном положении с пламенем внизу выделяет тепло, которого хватит, чтобы нагреть градусник до 60 °С. Если же спичку перевернуть, за счет долгого горения градусник можно нагреть до 120 °С. В масштабах отопительного котла этот принцип обеспечивает равномерное и длительное горение топлива, однако в этом случае обязательно нужна водяная рубашка, которая охватит всю поверхность топочной камеры. Регистры в подобной конструкции не обязательны, однако их наличие добавит 5–10 %!к(MISSING) общему КПД котла.

Чтобы изготовить такой дровяной котел своими руками, вам понадобится мощная болгарка для резки металла и еще одна для выполнения шлифовальных работ. Впрочем, металл лучше порезать при покупке на металлобазе, поскольку при резке болгаркой высока вероятность перегреть материал в месте реза, из-за чего он станет слишком хрупким. Также нужен хороший сварочный аппарат. Листовой металл выбирайте толщиной минимум 4 мм, желательно жаростойкий. Понадобится и несколько труб, одна диаметром 300 мм и длиной метра полтора-два с толщиной стенок 3–4 мм и трубы с диаметром 60 мм и 100 мм – первая для распределителя воздуха, вторая для дымохода.

Как сделать дровяной котел своими руками — пошаговая схема

Шаг 1: Корпус

Из листового металла для трубы диаметром 300 мм вырезаем дно и привариваем к торцу. Это и будет нижняя часть котла. Можно придумать удобные ножки, хотя если котел будет стоять на бетонном основании, в них нет нужды.

Шаг 2: Распределитель воздуха

Из листового металла своими руками вырезаем круг на 20 мм меньше диаметра корпуса. В центре круга высверливаем отверстие диаметром 20 мм. С одной стороны привариваем трубу 60 мм – высота трубы чуть больше высоты корпуса. Верхний торец оборудуют заслонкой для регулировки подачки воздуха. С другой стороны круга нужно приварить крыльчатку и металлические лопасти шириной не более 50 мм – лопасти служат для равномерного распределения воздуха.

Шаг 3: Дверцы и крышки

Дверца для удаления золы вырезается внизу котла. Петли и задвижки привариваются к дверце. Наверху котла вырезаем заслонку на том уровне, где будет расположено топливо при максимальной загрузке – она будет служить для розжига. Топливо в этой модели загружается через верхнюю крышку, в которой проделано отверстие для трубы распределителя. Крышку своими руками следует выполнить очень точно, чтобы она плотно прилегала к камере сгорания и не пропускала дым.

Шаг 4: Дымоход

Дымоход приваривается в верхней части котла из трубы диаметром 100 мм. Важно, чтобы как минимум на 40–45 см она отходила от котла в горизонтальном положении – так продукты горения будут медленнее покидать трубу и лучше отдавать тепло в теплообменник.

Шаг 5: Теплообменник

Емкость с теплоносителем, через которую будет проходить дымоход, необходимо тщательно изолировать утеплителем, чтобы она не отдавала тепло в котельной.

В таком котле следует использовать только хорошо высушенные дрова, качественный уголь или торф. Загружать его следует как можно плотнее, не оставляя промежутков. Сверху для быстрого возгорания можно немного сбрызнуть смесью для розжига. Через открытую верхнюю заслонку подбрасываете лучину и, как только топливо загорится, прикрываете ее, чтобы кислород поступал в ограниченном количестве.

Источник: remoskop.ru

Принцип работы

Длительное горение в котле будет зависеть от происходящих внутри него процессов, которые в свою очередь зависят от его особой конструкции. Технология работы котла отличается от обычной печки тем, что дрова сгорают сначала вверху, постепенно захватывая нижние. Обычные печи устроены так, что сгоревшие снизу дрова горячим потоком поджигают остальные, верхние слои, что приводит к быстрому прогоранию топлива. А для того чтобы печь не остывала длительно время, необходимо постоянно добавлять топливо.

Самодельные котлы длительного горения устроены совсем по-другому. В первую очередь сгорает верхний слой, а затем каждый последующий. Одновременно со сгоранием нижних слоев дров, прогорают и продукты распада (зола, сажа). Один раз заложенное топливо будет тлеть около 30 часов.

Как устроен самодельный котел длительного горения

Принцип работы

Схема работы таких котлов основывается на особенности твердого топлива тлеть несколько часов, производя при этом большое количество тепловой энергии. Характерно, что топливо в таком случае сжигается более полно, а количество отходов, как следствие, заметно снижается.

Чертеж котла

Обратите внимание! Замена активного сжигания тлением возможна ввиду особого устройства отопительного котла.

Основным элементом котла является топка, где горение ограничено, а интенсивность подачи воздуха контролируется при помощи специальных приспособлений. Топливо загружается два раза в сутки большими порциями, после чего медленно тлеет (ограниченное количество кислорода не позволяет ему полноценно гореть).

Труба, посредством которой выводится дым, пропускается через теплообменники и нагревает жидкость в отопительной системе. Выходит, достаточно лишь каждые 12 часов загружать топливо для бесперебойного обогрева дома.

Схема котла

Основные преимущества

Котлы длительного горения выделяются на фоне отопительных систем других типов. Конечно, основное преимущество – это именно длительность работы, но есть и другие важные моменты:

низкая стоимость топлива;
автономность;
возможность обогрева больших площадей при минимальных расходах;
легкость монтажа и эксплуатации;
безопасность;
возможность изготовления в домашних условиях.

Устройство прибора

Для изготовления котла удобнее использовать металлическую трубу ø30 см и больше с толщиной стенок не менее 5 мм (иначе последние в скором времени прогорят из-за высокой температуры внутри прибора). Высота конструкции может колебаться между 80 см и 100 см, все зависит от площади помещения.

Труба для корпуса

Вне зависимости от модификации котел состоит из трех основных зон:

загрузочной зоны;
зоны тления и теплообразования;
зоны окончательного сжигания, где горит зола и выводятся дымные газы.

Обратите внимание! Прибор, который ограничивает загрузочную зону и, соответственно, время тления, называют распределителем воздуха.

Данный элемент выполняется в виде металлического круга толщиной 5-6 мм с отверстием посередине, через которое с помощью телескопической трубы кислород подается в топку. Диаметр изделия должен быть несколько меньше диаметра корпуса. Высота регулируется посредством специальной крыльчатки.

Котел на дровах длительного горения

Обычно зона сжигания не превышает 5 см в высоту – если она будет большей, то топливо будет сгорать слишком быстро. К слову, кислородная труба может быть не только телескопической, но и цельной. Ее диаметр обычно составляет 6 см, в то время как размер отверстия в воздушном распределителе не превышает 2 см, дабы не пресыщать зону кислородом.

Котел длительного горения

Воздух может подаваться одним из двух способов:

прямо из атмосферы;
из специальной камеры нагрева (она располагается в верхней части конструкции), что обеспечивает более эффективную работу котла.

Для регулировки используется специальная воздушная заслонка.

Сверху приваривается дымоотводная труба. Она должна вестись перпендикулярно корпусу минимум 0,5 м, иначе образуется чрезмерная тяга.

Снизу оборудуется дверка для удаления продуктов горения. Чистку нужно проводить нечасто, ведь топливо будет сгорать полнее.

Существует два способа нагрева теплоносителя, у каждого есть свои сильные и слабые стороны.

Котел длительного горения

Способ №1. К трубе теплообменника, проходящей через зону сгорания, подключается змеевик, посредством которого и происходит нагрев воды в баке.

Способ №2. Формируется отдельный металлический бак, сквозь который пропускается труба дымохода. Разгоряченный дым подогревает жидкость.

Первый способ более эффективен, но вместе с тем более сложен в выполнении. Второй сделать проще, но он целесообразен только в небольших домах.

Альтернативные варианты – газогенерация и пеллеты

Набор инструментов и приспособлений

Сварочный аппарат

Главная трудность – это в домашних условиях придать толстому листу из жаростойкой стали цилиндрическую форму. На заводах эту операцию выполняют с помощью механических вальцов. Ручной станок – трубогиб или ручные вальцы при желании можно отыскать в специализированных мастерских, что неизбежно повлечет некоторые затраты. Остальную работу по сборке можно вполне успешно выполнить дома. Для этого потребуется:

сварочный аппарат;
угловая машина для зачистки и резки металла (болгарка);
рулетка, линейка, штангенциркуль, угольник;
молоток и зубило;
электрическая дрель;
клещи, желательно с длинными рукоятками;
прочий мелкий слесарный инструмент, который есть в каждом частном хозяйстве.

Важные моменты

На эффективность работы отопительного котла на твёрдом топливе всегда влияют два фактора:

Конструктивные особенности теплообменника

Чем большей будет площадь теплового контакта, тем больше энергии за единицу времени будет передано от сгорающего топлива тепловому агенту – воде.

Варианты исполнения самодельного теплообменника на фото

Горизонтальный теплообменник из профильных труб Горизонтальный теплообменник из листовой стали и профильной трубы Самодельный горизонтальный теплообменник Стальной вертикальный теплообменник для котла своими руками

Полнота и период сгорания топлива

Если топливо сгорает неэффективно – теряет пиролизный газ или не успевает нагреть теплоноситель до необходимой температуры, на лицо недоработки в конструкции. Поэтому к расчёту и процессу изготовления последней следует отнестись с максимальной ответственностью – после сборки изменить её будет невозможно.

Самодельный дровяной котёл: дверца топки

Конструкция котла должна быть надёжной и безопасной и ответственность за это несёт не что иное, как корпус. Он выполняется из толстой (не менее 5 мм) стали, желательно жаростойкой. Впрочем, последняя стоит заметно дороже обычной, поэтому следует запомнить, что чем толще металл, тем медленнее он будет нагреваться. А значит, для того, чтобы котёл средней мощности не обжигал руки и не делал из помещения котельной сауну, корпус котла должен иметь около 8 мм в толщину.

Твердотопливный котёл-печь со встроенным теплообменником

Исключение составляют конструкции с верхней крышкой из чугуна, которая выполняет функцию печи. Толщина и размеры чугунного листа будет зависеть от конструктивных параметров корпуса и рабочих характеристик котла (но не менее 8 мм).

Для организации внутренней трубопроводной системы котла необходимо использовать трубы толщиной стенок 3-4 мм и диаметром 50 мм. Для обеспечения тока теплоносителя следует предусмотреть сужение (от 50 до 25 мм) трубопроводов в направлении от горячего к холодному, к примеру от котла к радиаторам) и расширять их на обратном пути теплоносителя.

Самодельные конструкции дровяных котлов длительного горения

При самостоятельном изготовлении котла за основу можно брать такие изделия:

Железная труба

Отличная заготовка для топки котла с принудительной подачей воздуха.

Автоматику (термодатчик + контроллер + вентилятор) можно установить польскую, например, от KG Elektronik (модель вентилятора – DP-02, контроллера – SP-05).

Заслонку применим гравитационную – она будет автоматически опускаться под собственным весом при отключении вентилятора.

Бочка

Из бочки удобнее всего делать котел с верхним горением. Наиболее популярный вариант – так называемая печь Бубафоня (авторство Афанасия Бубякина), прототипом для которой стал известный «долгоиграющий» котел марки Stropuva.

Буржуйка

«Легким движением руки» буржуйку превратим в котел с частичной газогенерацией. За образец возьмем популярную печь «Профессор Бутаков» и ее импортный аналог – печь Breneran (до 2005-го года – Bullerjan).

Если в качестве основного топлива используются дрова, то для дополнительной страховки не помешает приобрести комбинированный котел. Котлы для отопления на дровах и электричестве – оптимальный вариант страховки от холода в случае, если не всегда есть возможность вовремя докинуть дрова.

О том, как подобрать идеальную пропорцию глины, песка и воды для кладки печи, расскажем тут.

А в этой статье https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/pechi/buleryan-s-vodyanym-konturom.html представлена инструкция по установке печи Булерьян с водяным контуром, а также отзывы об использовании данного оборудования.

Пиролизный котел – как сделать своими руками?

Пиролизный агрегат верхнего горения функционирует более эффективно, чем классический КДГ, за счет того, что он использует для отопления газ из древесного топлива. Его также реально сделать самостоятельно по далее представленному чертежу, имея под рукой:

стальные трубы DN 100 (для обустройства дымохода), DN50 (водяные патрубки и подача воздуха), DN400 (топливник);арматурные профильные прутки сечением 18–20 мм;заготовки из стального 10-миллиметрового по толщине листа круглой (диаметр 38 см) формы;металлическую полосу 40х4 мм;базальтовую вату;тонкие листы металла для обшивки.

Водяной контур пиролизного котла делают по разным схемам. Некоторые мастера изготавливают его из трубы большого сечения (вариант 1), другие сгибают под 60-градусным углом два металлических листа и сваривают полученные заготовки (вар. 2). Третьи создают рубашку в виде короба-прямоугольника (вар. 3).

Сборка пиролизного агрегата начинается с вырезания проемов в трубе и заготовок для дверок по размерам, указанным на чертеже выше. После этого из арматуры сваривается колосниковая решетка.

В заготовке для груза делается отверстие. В него устанавливается труба. Ее следует качественно обварить. Далее порядок действий такой:

К грузу снизу крепятся 6 стальных полос (изогнутых).Днище приваривается к топке.В камеру сгорания ставится колосниковая решетка.Посередине крышки вырезается проем для воздуховода.Устанавливается труба с грузом.Патрубок дымоотводящего тракта приваривается к корпусу.Собирается и монтируется водяной контур. Производится его обварка.Врезаются патрубки для горячей воды.Котел утепляется по описанному ранее принципу.Монтируются дверцы.Заслонка ставится на воздушную трубу (в верхней части).

Автоматика и вентилятор на описываемом дровяном котле не используются, так как груз в нем постоянно перемещается. Загружать в такой агрегат разрешается только хорошо высушенную древесину либо пеллеты. Время их горения варьируется в пределах 10–12 ч.

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.

Зольник

Для вырезания отверстия под зольник используется ранее нанесенная разметка. Дверца изготовляется отдельно из листового металла: ее фиксацию на корпус скобами. Чтобы дверцу было удобно открывать и закрывать, она оснащается импровизированной ручкой из металлического стержня или толстой проволоки.

Заключение

Самодельные древесные котлы длительного горения обладают главным достоинством – низкой конечной стоимостью при хорошем качестве изделия. Однако они имеют и свою прелесть: свободу выбора конструкции и комплектации. Это открывает широкое поле деятельности для людей с головой и руками.

Самодельный котел длительного горения работающий на дровах

Обеспечить на зиму свое жилище теплом – очень важная задача. И если в городе ее выполнение берут на себя специальные службы, то за городом очень часто все приходится делать своими руками, в частности, делать и устанавливать агрегаты для отопления.

В данном материале мы расскажем о самодельных котлах длительного горения, которые работают на дровах.

Конечно же, котел отопления, работающий на различных видах топлива, можно приобрести в продаже. Однако, тот же газовый котел не везде сможет работать, а вот котел на дровах может отопить дом независимо от того, как далеко он расположен от газовой магистрали.

Помимо прочего, самодельные котлы длительного горения по сравнению с простыми печами отличаются более длительным периодом между загрузками дров, при этом эффективность обогрева помещения не снижается. Помимо всего, мы предлагаем вам посмотреть видео на тему сборки котлов длительного горения своими руками.

Принцип работы котла длительного горения

Длительность горения дровяного котла зависит от его конструкции и процессов, происходящих изнутри. Принцип работы котлов такой: топливо сжигается сверху вниз, а не наоборот, как в обычной печке на дровах. В топке обычного котла или печи сначала сгорает нижний слой, после чего горячие потоки поднимаются и втягивают в горение все слои, дрова при этом очень быстро сгорают и их нужно добавлять каждые несколько часов, иначе печь остынет.

В котлах же длительного горения сначала сгорает верхний слой, а потом огонь идет ниже и захватывает каждый последующий слой дров. Одна закладка топлива позволяет ему тлеть примерно в течение 30 часов, а после полного его сжигания золы и сажи остается минимум.

Режим регулировки позволяет дровам тлеть очень продолжительное время — более суток, а после их полного сжигания сажи и золы остается минимум.

Но стоит помнить, что котлы длительного горения, сделанные своими руками, в жилых помещениях лучше не ставить, поскольку они не могут гарантировать вашу безопасность при применении. Лучше всего ими оснащать такие помещения, как:

технические;
производственные;
теплицы;
строящиеся дома.
жилые дома до момента обустройства основной отопительной системы.

Плюсы самодельного котла длительного горения

Несмотря на то, что котлы на дровах, сделанные своими руками, можно устанавливать не везде или применять в качестве временного решения в жилых помещениях, многие отдают им предпочтения, поскольку они просты в эксплуатации и отличаются высокой отдачей при отоплении.

Преимущества таких котлов:

несложная регулировка процесса активного тления;
длительное горение без нужды добавлять дрова;
легко собрать конструкцию своими руками;
высокий КПД;
максимальность сжигания топлива.

Как своими руками собрать дровяной котел

В регионах страны, где нет природного газа, очень ценится твердое топливо, на основе которого работают котлы отопления. При этом практически в каждом таком регионе есть специальные предприятия, которые могут снабдить твердым топливом.

Котлы длительного горения могут работать не только на дровах, но и на таких видах твердого топлива, как:

опилки;
пеллеты;
торф;
уголь.

Материалы для изготовления котла своими руками

Чтобы собрать котел своими руками, нужен материал для корпуса. Для этого могут подойти:

металлические трубы с большим диаметром;
бочки;
круглые баки;
газовые баллоны и другие емкости.

Чаще всего емкости бывают стальными и чугунными, давайте рассмотрим, чем отличаются по характеристикам эти два материала:

чугун устойчив к коррозии, способен выдержать высокие температурные нагрузки, остывает медленнее, нежели сталь. При этом он хрупок, тяжелый и дорогой в плане себестоимости. Чугунные изделия отличаются своей долговечностью;
сталь более легка, она стоит дешевле и отличается большей прочностью. Помимо этого она быстрее прогревается и легче сваривается, поэтому стальные котлы ремонтировать проще. Но наряду с этим конденсат, который появляется вследствие сжигания топлива, со временем разрушает стенки топки. В промышленных конструкциях они защищены керамической футеровкой, но своими руками это сделать невозможно.

Стальные котлы более популярны среди пользователей. Если вы захотите собрать котел своими руками, помните, что нужно при этом обеспечить правильную подачу воздуха с возможностью регулировать процесс сжигания дров. Чтобы этого достичь, нужно сделать следующее:

грамотно просчитать мощность конструкции;
выбрать качественные материалы;
предварительно подготовить чертеж конструкции;
уметь качественно делать сварные швы;
четко соблюдать технологию установки конструкции.

А теперь давайте рассмотрим наиболее простые конструкции котлов длительного горения, которые можно собрать своими руками:

на основе железной трубы;
на основе бочки;
буржуйку;
«Слобожанку».

Конструкция на основе железной трубы

Параметры конструкции должны быть такими:

диаметр трубы – до 30 см;
высота -86 см;
наклон трубы должен составлять как минимум 0,1 %!к(MISSING) горизонтальной плоскости;
диаметр дымоходной трубы – 10 см;
соединение – сварное.

Внизу конструкции должна располагаться дверца для добавления дров, а для поддува и очищения емкости от сажи нужно поставить колосниковые решетки.

Внутри конструкции нужно разместить трубу с меньшим диаметром, соединить с трубопроводом, который идет по помещению для естественного движения теплоносителя. Далее система наполняется водой, которую можно нагревать для бытовых нужд и применять для отопления. С наружной стороны устанавливаем заслонки, которые контролируют количество поступающей из бака воды.

Бочковая конструкция котла

Работа в данном случае выглядит так:

обрезаем верхний обод бочки и выравниваем;
на крышке, способной закрываться герметично, вырезаем отверстие диаметром в 150 мм для вывода угарного газа;
дымоход должен быть размещен под небольшим углом к вертикальной поверхности;
крышка должна быть прочной и огнеупорной. Сделайте в ней еще отверстие на 100 мм для доступа кислорода;
трубу ставим так, чтобы газы могли вертикально выходить наружу;
заслонка не должна быть размещена слишком низко, чтобы топливо не сгорало раньше, чем нужно.

Также можно замедлить процесс оседания дров при помощи груза. Вместе с подвижным распределителем воздуха такая конструкция обеспечит горение дров в течение 60 часов.

Буржуйка и ее особенности

Об этой конструкции известно практически всем. Они состоят из водяного контура, который может обеспечить теплом несколько радиаторов в помещении до 30 квадратных метров. Ее можно использовать в таких помещениях, как:

парники;
дачные участки;
строящиеся дома;
строительные площадки;
подсобные помещения.

Как собрать своими руками котел «Слобожанка»

Принцип работы такой конструкции достаточно простой. Есть два кожуха: один внутренний, а второй внешний, между ними есть воздушная прослойка. Снизу идет холодный воздух, который прогревается за счет горячих стен внутреннего кожуха и поднимается вверх, затем выходит через отверстие на внешнем кожухе.

Чтобы собрать такой агрегат своими руками, приготовьте следующее:

толстые трубы;
листы из металла;
арматуру;
металлические уголки;
газовые баллоны или отрезки трубы;
аппарат для сварки;
болгарку;
дрель;
молот;
зубило;
электроды.

Порядок работы будет таким:

сделайте устройство для подачи воздуха. Для этого нам нужна труба с длиной, которая соответствует высоте топки. Приварите к ней внизу болт, затем вырежьте из металлического круга лист с диаметром как в трубы или немного больше. Просверлите в нем отверстие под болт, затем соедините с воздуховодной трубой гайкой;
возьмите болгарку и диск по металлу, делаем прорезы вертикально шириной в сантиметр. Сквозь них будет попадать воздух в топку;
вырезам плоский стальной лист с диаметром чуть меньше топки. Изнутри делает отверстие для воздуховодной трубы, вставляем ее поддувалом вниз, затем нужно приварить, отступив при этом от конца порядка 20 см;
делаем корпусной цилиндр с герметичным дном. Если для этого берется газовый баллон, верхнюю часть срезаем, а если делаем из листа металла, то нужно приварить дно;
чтобы сделать дымоход, в верхней боковой части корпуса сделайте отверстие для выхода газа и приварите трубу с диаметром порядка 10 см;
установите воздухоподающую трубу, вырезав в центре днища топочной камеры отверстие размером с диаметром воздухоподающей трубы. Далее вставьте ее, чтобы поддувало свесилось вниз за пределы корпуса;
сделайте теплорассеивающий диск из металлического листа толщиной в 10 мм. Нужно вырезать круг диаметром чуть меньше корпуса и приварить к нему ручку из стальной проволоки или арматуры;
сделайте конвекционный кожух и прикрепите его. Цилиндр конструкции должен быть на пару сантиметров больше топки;
напоследок сделайте крышку из оставшегося элемента газового баллона или бочковой крышки. Можно приварить к ней ручку.

Котлы длительного горения, работающие на твердом топливе, можно применять для разных бытовых нужд. Нет лучшего и экономного варианта для использования на дачном участке или на строительстве. Загружать топливо при этом вам не придется так часто, как в традиционных печах, также вы сэкономите на покупке котла.

Источник: kotel.guru

Особенности загрузки топлива и эксплуатации

Сборка системы отопления

От простого котла, где полноценное воздухоснабжение необходимо по всему объему сжигания топлива, конструкция длительного горения, как отмечалось ранее, отличается ограниченностью этой подачи. Более того, объем загрузки непосредственно влияет на время горения, поэтому в нашем случае топочная загружается предельно плотно, чтобы не оставалось промежутков.

Топка изнутри

Обратите внимание! В качестве топлива можно использовать не только дрова, но и опилки, уголь, торф, мусор (исключительно сгораемый) и проч.

Топливо загружается в такой последовательности.

Загрузка котла

Пробная топка котла

Шаг 1. Снимается верхняя крышка конструкции.

Шаг 2. Извлекается воздушный регулятор.

Шаг 3. Котел загружается топливом по уровень дымоходной трубы.

Шаг 4. Сверху топливо поливается небольшим количеством жидкости для розжига (соляркой, отработанным маслом и проч.).

Шаг 5. Воздушный регулятор устанавливается обратно, сверху надевается крышка.

Шаг 6. Воздушная заслонка открывается до предела.

Шаг 7. Поджигается кусок бумаги, бросается внутрь конструкции. Когда топливо начинает тлеть, воздушная заслонка закрывается.

Система отопления. Обвязка

О том, что началось перманентное горение, можно судить по появившемуся из дымоходной трубы дыму. По мере сжигания топлива труба меньшего диаметра будет опускаться вместе с воздушным регулятором – по этому своеобразному индикатору и можно определить количество оставшегося топлива.

Общий обзор котлов доступной конструкции

Главная задача при создании такого агрегата своими руками – обеспечить наибольшую площадь контакта топлива с поверхностью теплообменника, за счет чего и повышается КПД.

Достоинства котлов длительного горения

Самодельные аппараты длительного горения имеют некоторые преимущества перед своими заводскими собратьями:

При одинаковом КПД 80—85%!д(MISSING)лительность горения можно увеличивать, это зависит от габаритов топки. Собственными силами корпус можно изготовить по произвольным размерам.
Чтобы можно было загружать и разжигать в камере небольшое количество дров для разового протапливания жилища в сырую погоду, в корпусе можно сделать дополнительную дверцу. Поместить ее следует между загрузочным и зольным проемами. В заводских аппаратах такая дверца отсутствует.
Для изготовления корпуса топки и кожуха водяной рубашки есть возможность применить более толстый металл, чем в заводском агрегате. Тогда самодельный котел на дровах сможет работать при давлении теплоносителя до 4 Бар.
Стоимость изготовления самодельного источника тепла продолжительного сжигания в 2—3 раза ниже заводских аналогов.
Есть возможность установить элементы автоматики по собственному выбору, а также поставить сбросной предохранительный клапан, что сделает изделие безопасным в эксплуатации.

Основы проектирования

Для того чтобы сделать правильный – безопасный, эффективный и удобный в эксплуатации – твердотопливный котёл, необходимо понимать физику процесса его работы и работы системы отопления в целом.

Принцип действия отопительного котла на твёрдом топливе:

топливо загружается в камеру сгорания;нагретые в процессе сгорания топлива воздух и другие газы поднимаются вверх и отводятся через дымоход;по пути к дымоходу горячий воздух нагревает теплообменник, который в с вою очередь нагревает тепловой агент (в большинстве бытовых систем отопления – воду);нагретый тепловой агент вытесняет холодный, проходя всю систему отопления и возвращаясь после остывания назад в теплообменник.

Всё дело в свойстве любой нагреваемой среды подниматься выше холодной — это один из основополагающих законов термодинамики.

Принцип работы водяной отопительной системы

Для реализации этого принципа помимо корпуса, выполненного из толстой (не менее 4-5 мм) жаропрочной стали, в конструкцию твердотопливного котла включаются следующие элементы:

Камера сгорания

Её объем определяется сложной формулой, которую, впрочем, довольно легко отыскать в интернете, равно как и готовое решение – объем камеры сгорания по отношению к номинальной мощности котла или максимальной площади отопления.

Расположение топки твердотопливного котла

На практике размеры топки зависят не только от параметров котла и свойств топлива, а также особенностей самой отопительной системы – схематической, функциональной сложности, сезонности работы, пиков потребностей в горячем водоснабжении и пр.

Камера отвода горячих газов

Этот узел является продолжением камеры сгорания и выполняет функцию выходного коллектора для вывода продуктов горения.

Система отвода нагретых газов

Внутренняя система подачи и отвода теплоносителя

Речь идёт о теплообменнике (теплообменном регистре), а также его основных патрубках – входном и выходном, который служит для приёма остывшего теплового агента, его нагрева и отвода в систему отопления.

Циркуляция теплоносителя в системе твердотопливного котла

Котел на дровах своими руками

Наиболее доступным материалом для изготовления самодельного котла длительного горения для дома является стальной прокат – уголки, трубы, листы и т.д.

Сталь следует выбирать низкоуглеродистую, подходят марки от Ст 3 до Ст 20. Последняя является наиболее предпочтительной: изготовленные из нее котлы являются самыми долговечными (срок службы – до 15 лет).

Твердотопливный котел из газового баллона

У высокоуглеродистых марок типа сталь 35 и выше высокая температура может спровоцировать закалку, вследствие чего материал станет более хрупким. Идеальным материалом для топки является жаропрочная легированная сталь марок 12ХМ и 12Х1МФ, но она стоит дорого и обычной сваркой не варится (нужно варить в среде аргона).

Использовать лучше электроды марок МР-3С или АНО-21.

Котлы длительного горения – устройство и принцип функционирования

В обычных дровяных печах топливо сжигается снизу вверх. Это основной принцип работы таких устройств. Нижний слой дров загорается первым. Горячие потоки идут наверх, что приводит к вовлечению в процесс следующих пластов. При таких условиях материалы очень быстро прогорают. Каждые несколько часов их необходимо подкладывать в печку. Если этого не делать, горение прекратится, и температура в помещении начнет снижаться.

КДГ функционирует иначе. В нем дрова не горят, а тлеют. Причем это происходит сверху вниз, что обеспечивает длительную работу агрегата на одной закладке. Конструкция таких установок приведена ниже.

Камера сгорания (КС) в КДГ выполняется в форме цилиндра. Ее загрузка топливом осуществляется через специальную дверку. Она смонтирована в верху корпуса. Эта же дверца используется для розжига дров. Чем больше высота и сечение КС, тем дольше по времени агрегат станет работать на одной закладке.

Воздух в топку попадает по трубе, установленной вертикально. К концу последней крепят круглый плоский груз. Он имеет размеры на 5 мм меньше сечения топочного отсека. Это дает ему возможность передвигаться внутри камеры сгорания вниз-вверх. Его изготавливают из металла толщиной 1,2–1,5 см. К нему привариваются стальные дугообразные полоски.

На втором конце трубы монтируется заслонка. Она позволяет в любое время вручную регулировать объем, подаваемого в агрегат кислорода. Важный момент! Воздуховод делают выше камеры сгорания на 15–20 см.

После розжига топлива груз придавливает дрова. Дымоход самостоятельно создает естественную тягу, обеспечивая тем самым поступление воздуха в агрегат. При горении выделяется тепло. Оно подогревает жидкость в водяном контуре, который располагается в верхней крышке установки и по бокам ее КС.

Твердотопливный котел продолжительного горения имеет колосники. Но они нужны исключительно для поддержки загружаемых дров. Воздух через них в КДГ не поступает.

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).

Дымоходный патрубок

В верхней части баллона намечают отверстие под патрубок, согласно чертежам твердотопливного котла своими руками. Для вырезания дымоходной трубы используется болгарка: приварив патрубок поверх вырезанного отверстия, одевают основной корпус дымохода.

Заключение

Для качественной, правильной и долгой работы самодельного котла, необходимо технически правильно его обслуживать. Для профилактики поломок необходимо осматривать котел на момент протечки и периодически проводить очистку от золы и сажи.

Как сделать котел длительного горения на дровах своими руками узнаем в следующем видео

Обсудить статью на форуме

Источники: http://kotel.guru/pechi/dlitelnogo-goreniya/samodelnyy-kotel-dlitelnogo-goreniya-rabotayuschiy-na-drovah.html, http://cotlix.com/samodelnye-kotly-dlitelnogo-goreniya-na-drovax-ekonomnoe-reshenie-dlya-vashego-doma, http://bouw.ru/article/samodelynie-kotli-dlitelynogo-goreniya-na-drovah

No related posts.

Источники:

https://derevyannie-doma.com/tehnologii/samodel-nye-kotly-dlitel-nogo-goreniya.html
https://bouw.ru/article/samodelynie-kotli-dlitelynogo-goreniya-na-drovah
https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/pechi-i-sistemy-otopleniya/kotel-dlitelnogo-goreniya-svoimi-rukami.html
https://remoskop.ru/drovyanoy-kotel-dlitelnogo-goreniya-svoimi-rukami.html
https://cotlix.com/samodelnye-kotly-dlitelnogo-goreniya-na-drovax-ekonomnoe-reshenie-dlya-vashego-doma
https://prorab.guru/zagorodniy-dom/nadyozhnyiy-i-ekonomichnyiy-tverdotoplivnyiy-kotyol-svoimi-rukami.html
https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/kotly/samodelnye-kotly-dlitelnogo-goreniya-na-drovax.html
http://obustroen.ru/inghenernye-sistemy/otoplenie/kotly/drovyanoy-kotel.html
https://remont-system.ru/kotly/samostoyatelnaya-sborka-drovyanogo-kotla-dlitelnogo-goreniya
https://teplospec.com/tverdotoplivnoe-otoplenie/kak-sdelat-kotel-dlitelnogo-goreniya-svoimi-rukami-poshagovoe-rukovodstvo.html
http://msklimat.ru/samodelnye-kotly-dlitelnogo-goreniya-na-drovah.html