Котлы длительного горения сделать своими руками. Строим классический котел. Конструктивные особенности пиролизных агрегатов

13.04.2018

Не каждый человек знает, что созданная своими руками вещь не только менее затратная, но и принесёт немало положительных эмоций мастеру. Создать в домашних условиях можно практически всё. Обязательно нужно иметь чертёж, минимум инструментов и необходимые детали и механизмы. Одной из подобных вещей может стать котёл длительного горения, работающий с твердотопливными материалами.

В интернете можно просмотреть немало мастер-классов и видеоуроков по монтажу этого устройства. Котёл будет согревать зимой в том случае, если его строение будет соответствовать хотя бы минимальным нормам. И в этом случае поможет информация о его создании, вычислениях, монтажу дополнительной оснастки.

Виды устройства, которые можно создать самому

Котёл следует начинать строить с задумки. Первым этапом должен стать выбор вида создаваемого изделия. В ряде случаев можно подобрать вид по имеющимся деталям, по особенностям конфигурации оборудования, а также по личным потребностям создателя. Только после рассмотрения собственных возможностей, следует подбирать чертежи. В конечном результате следует выбрать котёл длительного горения по параметру направления сгорания топлива:

Нижнее. Топливо поджигается снизу (таким способом работает большинство котлов).
Верхнее. Топливо загорается вверху и постепенно сгорает к нижнему уровню.

Котлы с нижним направлением горения можно разделить на два вида:

Также рассматривается несколько вариантов по способу сжигания. Котёл может иметь стандартную схему поглощения топлива. З десь процесс осуществляется таким же способом, как и при стандартных обстоятельствах. Ярким примером является печь в частном доме. Котёл с пиролизным сжиганием имеет особую схему, которая подразумевает выделение древесного газа с последующим его воспламенением.

Немаловажным отличием является и теплообменник. Этот элемент изготавливается по особой технологии. Существует несколько способов решения вопроса с его созданием. Помимо особенностей теплообменника котёл для процесса горения может использовать уголь и дрова, или только один из представленных вариантов топлива. В этом случае следует заранее рассчитать резонность использования определённого топлива. От этого выбора будет зависеть конструкция самого изделия.

Материал для монтажа теплообменника

Котёл своими руками можно сделать самостоятельно, если правильно подобрать материалы. Ответственно отнестись к выбору необходимо на стадии создания теплообменника. Процесс горения подразумевает высокую температуру, которая влияет на состояние металла.

Чугун

Именно потому современные строители редко используют чугун . Причин этому много и основными считаются:

Ярким примером станет чугунная секция батареи для отопления в доме, которая использовалась во времена СССР. Её площадь довольно мала и составляет примерно 0,25 м 2 . Для обеспечения качественного обогрева помещения, понадобится конструкция, которая равна по площади 3 квадратным метрам. Двенадцать отдельных частей батареи довольно велики и тяжелы, а теперь стоит только представить себе конструкцию котла.

также учитывается в правилах и нормах. Если котёл будет исполнен из чугуна, то вес изделия потребует сооружения специального фундамента. Способом исключения можно достигаем результатов о сооружении решёток и чугуна, но не как самого теплообменника.

Сталь

Современным решением становится создание теплообменника котла на производстве с использованием специально закалённой и обработанной стали. К сожалению, в домашних условиях создать подобный материал не получится. Своими руками можно обработать стандартную сталь. Но, этот материал, уже при температуре горения в 400 градусов по Цельсию начинает поддаваться коррозии.

Единственным вариантом становится создание теплообменника котла из стали , но постепенное совершение нагрузки температуры. Его стоит постепенно разогревать, чтобы сталь прослужила длительный отрезок времени без необходимости замены.

Котёл с теплообменником из стали будет идеально передавать тепло в окружающее пространство, а не уносить его в трубу. Это позволяет говорить об отличном показателе коэффициента полезного действия. С другой стороны, возникает проблема: конструкция не должна слишком быстро охлаждаться. Если показатели упадут ниже 65 градусов по шкале Цельсия, то в трубе начнёт скапливаться конденсат из кислоты. Он способен повредить трубу кота за считаные часы. Исправить это упущение можно двумя способами:

Если котёл не мощнее 12 кВт, то в нём следует соорудить особый вентиль, который будет контролировать работу обратного процесса и подачи.
В случае увеличения мощности, необходимо создать специальный элеваторный узел . В этом случае работа котла будет подразумевать перегрев воды постоянно.

Клапан, который используется с маломощными котлами длительного горения, называется перепускным. Его можно создать своими руками с управления от электричества (понадобится монтаж специального датчика, показывающего температуру) или от собственного источника питания. Принцип работы клапана прост. В резервуаре имеется горячая вода. Когда температура в обратке котла падает ниже 70 градусов по Цельсию , то он открывается и пускает в систему горячую воду. Она не влияет на процесс горения, но позволяет котлу оставаться целым, поддерживая температуру в обратной системе на должном уровне.

Котёл с элеваторным узлом имеет особую специфику работы, а именно обратную к технологии использования вышеописанного клапана. В процессе горения топлива, вода здесь нагревается до 120 градусов по шкале Цельсия . Благодаря давлению она не закипает. Должна повышаться температура горения, а во время обратного оттока воды она смешивается с горячей, тем самым повышая её показатели и снижая риск образования вредных отложений на трубах. Своими руками создать нечто подобное сложно.

Обязательным условием в обоих случаях, является монтаж системы котла с циркулирующей водой. Особенности строения подобного изделия с длительным горением позволяют соорудить его своими руками для домашних потребностей. В этом случае можно использовать насос воды, который будет питаться не от электричества, но от другого источника.

Выбор материала зависит от личных взглядов на конструкцию строителя. В некоторых случаях под рукой имеется только один металл, а потому остаётся работать с имеющимся материалом.

Создание дымохода в твердотопливном котле

Процесс горения подразумевает наличие вредных выделений во время сжигания топлива. Чтобы уменьшить их, необходимо соорудить в твердотопливном агрегате дымоход, через трубу которого вещества будут улетучиваться в окружающий мир. Длительное горение подразумевает больше выделений газа, пепла и сажи . Своими руками этот элемент построить несложно, если знать его особенности. Именно потому предлагается рассмотреть чертежи в видеоматериалы создания дымохода для котла своими руками.

Помимо самой трубы отвода дыма, понадобится отражатель, если котёл используется для отопления небольшого помещения. Благодаря этим элементам конструкции, при длительном горении, твердотопливный котёл будет выдавать больше тепла в дом.

Дымоход создаётся с целью обезопасить человека от воздействия выделяемых компонентов во время горения. Своими руками создать эту конструкцию не составит особого труда, но необходимо позаботиться о правилах безопасности во время проведения работ. Твердотопливный котёл длительного горения можно обезопасить с помощью выкладывания кирпича. Своими руками сделать кладку не составит сложностей, ведь она только несколькими параметрами отличается от кладки стандартной стены. На эту тему немало видео представлено в сети, и освоить его можно всего за несколько просмотров, а порой и быстрее.

Чертёж этого сооружения может иметь различные конструкционные особенности. Главным из них является не внешняя вычурность, а действительно безопасность. Для Создания дымохода своими руками понадобится труба, диаметр отверстия которой не менее 1200 миллиметров. Прямой участок трубы с горизонтальной поверхностью, должен иметь не менее 10 сантиметров. Диаметр же должен быть больше чем выход от топки котла. Своими руками длительного горения изделие необходимо создавать с дымоходом, имеющим как минимум два изгиба. Их градус наклона должен быть не менее 45 градусов.

Твердотопливный котёл с длительным горением своими руками, видео которого приведено ниже, подразумевает ещё несколько особенностей строения дымохода , а именно:

лучшим вариантом станет создание разборной конструкции. Своими руками твердотопливную систему длительного горения нужно обязательно очищать, так как скопившийся сор, сажа и другие остатки могут ухудшить работу;
соединение элементов твердотопливного котла длительного горения должны собираться в обратном направлении движении газов;
если имеются элементы в твердотопливном изделии с длительным процессом горения, которые легко воспламеняются, их необходимо отдалить от теплообменника и самого источника огня.

Фундамент под чугунную конструкцию

Хотя и приведены доводы не в сторону чугуна, для большинства мастеров, особенно в домашних условиях, этот металл остаётся единственным вариантом. Своими руками установка такого котла, как описывалось выше, потребует от мастера создания фундамента . Соорудить его не составит особого труда, если ранее подобные работы проводились.

Фундамент имеет ещё одной свойство – он защищает напольное покрытие и саму конструкцию пола от влияния повышенной температуры. Отличным материалом станет жидкий кирпич или так называемый бут. Эти элементы не воспринимают температуру, а потому не скапливают тепло. Своими руками для создания дополнительного фундамента понадобится всего лишь монолитная плита из этих материалов.

Заменой этой конструкции становится ножки, которые привариваются к днищу котла. Дабы спрятать их от постороннего взора, рекомендуется их заложить кирпичом .

Таким нехитрым способом можно создать котёл своими руками. Единственным требованием к строителям является изучение чертежа и материалов. Внимательное изучение видео позволит получить ответы на важные вопросы, понять суть работы и её специфику, получить итоговый вариант идеального изделия для обогрева помещения на постоянной основе или же во время посещения дачи. Если правильно сделать котёл, то он будет много времени согревать не только тело. Но и душу. Ведь каждый мастер должен гордиться своим творением, каким бы оно ни было.

Безусловно, всегда будет актуален вопрос выбора вида отопления для частных домов. Одним из хорошо зарекомендовавших себя способов является обогрев при помощи твердотопливного котла. По сути, котел — это теплогенератор, выполненный из чугуна или стали. Тепловая энергия для отопления получается путем сгорания топлива. В качестве него могут использоваться дрова, уголь, торф либо пеллеты. Последние представляют собой топливные капсулы. Расскажем обо всех тонкостях и нюансах, как сделать твердотопливный котел своими руками.

В зависимости от используемого топлива различают агрегаты:

Энергозависимые.
Энергонезависимые.

Топливом для энергозависимых котлов являются пеллеты. При этом такие теплогенераторы оснащены электрическим поддувом, благодаря которому нагревается воздух.

Энергонезависимыми считаются чугунные котлы, топливом для которых является уголь, дрова и торф.

Котлы могут быть установлены как в горизонтальном, так и вертикальном положении. Иногда их используют ещё в качестве плиты, а не только для отопления. В таком случае теплообменник следует размещать только вертикально.

Котлы допускается монтировать на стену горизонтально, но это рекомендуется делать, только если помещение имеет небольшие размеры. В таком виде он применим только в качестве отопительного прибора.

По принципу работы различают:

традиционные,
установки длительного горения,
теплогенераторы.

Последние функционируют на топливных гранулах.

Твердотопливные котлы чугунные:

Схема твердотопливного котла:

Для того чтобы повысить КПД котла существуют три способа:

Использовать энергию дымовых газов с целью дополнительного нагрева помещения.
Монтаж насоса, позволяющий переключать с естественной на принудительную циркуляцию теплоносителя.
Использование энергии газов с целью нагрева воды.

Характеристики

Дровяные котлы

Агрегаты, топливом для которых являются дрова, чаще всего ставят в бане. К их достоинствам можно отнести следующее:

Простота в обслуживании.
Это один из самых доступных видов топлива для котла. Ведь дрова можно найти почти везде.

Из недостатков стоит отметить следующее:

Теплопроводность дров составляет менее 5 тысяч ккал/кг, что сравнительно немного.
Они сгорают достаточно быстро и при этом выделяют большой объем требующих дожигания компонентов.
Этот вид топлива обладает небольшим КПД.
Высокие расходы на доставку привозного топлива в удаленные регионы.

Этот вид котла также подходит для установки на даче либо для обогрева сезонного сельскохозяйственного помещения. Так как зимой эти постройки обычно не отапливаются, удельная мощность и экономичность котла не существенна.

Угольные

Сегодня для изготовления таких котлов применяются самые современные технологии и материалы. Их конструкция обычно представляет собой комбинацию рубашечного агрегата с водотрубным. К достоинствам угля как топлива можно отнести следующее:

Высокая теплопроводность.
Уголь могут доставить куда угодно. Нужна только дорога.
Высокий КПД. При улавливании и зажигании летучих веществ, которые выделяются в процессе сгорания, этот показатель может достигать 85%.
Сравнительно невысокая цена, которая со временем еще снижается.
Качественные угольные котлы от одной загрузки обычно обеспечивают тепловыделение до двадцати дней. За сезон может хватить одного розжига. Останется только догружать периодически топливо.
Такой котел не требует постоянного присмотра. Хозяин может даже достаточно долго отсутствовать.
Автоматика угольных агрегатов не требует электропитания.

Пеллетные

Достоинства:

Пеллеты допускается сжигать в печке как дрова.
Низкая стоимость. Цена на 1 ккал отопления таким способом будет ниже, чем на газ.
Высокий КПД при использовании специальной горелки.
Легко и гибко регулируется мощность, потому что топливо можно подавать в горелку по одной грануле.

Недостатки:

При сжигании в печке образуется много золы.
Невысокая теплопроводность.
Это топливо можно хранить только в сухом помещении, т.к. пеллеты имеют свойство впитывать из воздуха влагу.
Продажа и доставка этого вида топлива находятся пока в зачаточном состоянии.
Недолговечность шланга подачи пеллет в горелку. Иногда приходится менять его два раза за один сезон.
Такой котел не может работать без энергопитания, что обычно приводит к разморозке системы.

Очевидно, что пока пеллетные котлы имеют больше недостатков, чем достоинств. Но с развитием отрасли, вполне возможно, что такие агрегаты будут активно использоваться в будущем.

Твердотопливный котел своими руками (способ 1)

Котел можно приобрести в магазине или изготовить самостоятельно. Второй способ считается более выгодным. Для того чтобы агрегат получился качественным и продуктивным, необходимо строго следовать инструкции. Для корпуса можно взять старый газовый котел или даже металлическую бочку. В ней необходимо проделать отверстия, через которые будут проходить трубы с нагретой водой, возвращающейся обратно в теплогенератор.

В этом примере будет рассмотрено, как произвести сборку вертикального твердотопливного агрегата с металлическим корпусом и кирпичным базисом. Его размеры рассчитаны на отопление постройки общей площадью 95-100 кв. метров. Теплогенератор представляет собой стандартную систему, состоящую из семи чугунных радиаторов и двухтрубной разводки.

Инструменты и материалы

Для работы потребуются следующие инструменты:

Болгарка небольшой мощности.
Щипцы либо пассатижи.
Газовый резак (можно сварочный).
Металлический угольник.
Электрическая дрель небольшой мощности и набор необходимых сверл.
Строительный уровень.
Рулетка.
Маска для защиты лица.

Для изготовления металлического корпуса понадобятся следующие материалы:

Колосники.
Речной песок (очищенный).
Тугоплавкий либо огнеупорный кирпич.
Дверцы для двух отсеков (топочного и зольного).
Также потребуются листы жаропрочной стали толщиной 4-5 миллиметров. В противном случае для нагрева генератора понадобится в дальнейшем больше времени.

Чтобы изготовить внутреннюю часть теплообменника необходимы:

8 труб круглого профиля длиной 780-800 миллиметров и диаметром 50 миллиметров.
4 штуки труб такого же профиля длиной 300 миллиметров и диаметром 40 миллиметров.
5 штук труб, имеющих прямоугольный профиль, длиной 300 миллиметров и диаметром 50 миллиметров.
Одна труба такого же диаметра длиной 500 миллиметров.
2 отрезка труб диаметром 50 миллиметров и длиной 100-150 миллиметров.
Небольшие кусочки металла размером 60 на 40 миллиметров. Они нужны для заделывания стыков.

Порядок работ

Твердотопливный котел своими руками: чертежи (пример):

Для изготовления агрегата сначала нужно взять 4 прямоугольные трубы длиной 30-35 сантиметров. Они станут вертикальным базисом теплообменника.
В трубах, которые будут расположены со стороны топки, нужно будет вырезать по четыре отверстия диаметром 50 миллиметров при помощи газовой горелки. В итоге должно получиться восемь отверстий.
Дефекты, которые образовались после проделанной работы, нужно убрать. Это можно сделать с помощью болгарки.
В вертикальных основаниях, расположенных в задней части котла, нужно сделать четыре отверстия диаметром 380-400 миллиметров и еще четыре по 500 миллиметров со стороны соединения с передними вертикальными опорами. На каждой трубе в итоге получится по восемь отверстий.
После этого из прямоугольного стояка длиной 500 миллиметров вырезаются отверстия для труб. Через них будет вытекать использованная вода.
Затем в верхней части задней вертикальной опоры проделывается отверстие для труб, которые будут служить источником подачи жидкости в систему отопления.
Для того чтобы собрать переднюю часть теплообменника, нужно сделать следующее:

поставить вертикальные основания под углом 90 градусов к поверхности;
положить на них остатки неиспользованной трубы прямоугольного профиля. После чего сварить;
конструкцию соединить снизу с самой длинной трубой, которая имеет отверстия для вывода воды.

Теперь нужно зафиксировать заднюю часть теплогенератора.

Теперь следует присоединить трубы, которые нужны для передачи воды в обе стороны, т.е. в систему и обратно. Чтобы это сделать, необходимо приварить отрезки круглого профиля. Стыки прямоугольных труб следует закрыть ранее подготовленными кусочками металла размером 60 на 40 миллиметров.

Чтобы проверить теплогенератор на прочность, можно провести следующий тест:

Закрыть пробкой выход из трубы для откачки воды.
Залить воду в отверстие, которое ведет к отопительной системе.
Если во время этого теста не будет протечек, то значит, что котел может быть установлен в металлический корпус.

Осталось установить корпус. Для этого нужно сделать следующее:

Из пластины жаропрочной стали при помощи болгарки вырезать четыре боковые, две задние и две передние стенки площадью 840 на 300 миллиметров.
Для верхней плиты и днища вырезать две пластинки размером 450 на 450 миллиметров.
В передней стенке проделать два отверстия.
Вырезать стальные пластины длиной 800 миллиметров, которые будут играть роль ребер жесткости.
Перед тем как произвести установку внешних стенок конструкции, необходимо между ними и внутренним корпусом сделать слой в виде песка, который должен быть предварительно прокален на огне для устранения из него органики.
Присоединить с внешней стороны с помощью сварки ребра жесткости.
Установить в отверстия дверцы.

Изготовление твердотопливного котла своими руками (способ 2)

Твердотопливный котел своими руками: фото

Материалы

Основу теплообменника такого агрегата будет составлять лист металла толщиной 4-5 миллиметров. Ещё в конструкции котла имеются следующие элементы:

Труба обратки диаметром 50 миллиметров.
Профильная труба с размерами 60 на 40 миллиметров.
Выходящая труба диаметром 50 миллиметров.
Труба размером 60 на 40 миллиметров.
Труба диаметром 35-40 миллиметров.
Стойки из листового металла толщиной 4-5 миллиметров.
Перемычка из трубы 60 на 40 миллиметров.

В зависимости от требований к мощности теплообменника его размеры могут быть другими.

Порядок работ

В зависимости от площади дома могут изменяться размеры как теплообменника, так и всей конструкции. Габариты этого котла подходят для дома площадью 90-100 кв. метров.

Готовый теплообменник устанавливается на кирпичную основу. Габариты агрегата рассчитываются так, чтобы между кирпичом и теплообменником остался зазор не менее 1-2 сантиметра.

В данной системе отопления имеется:

Шесть чугунных радиаторов стандартного размера.
Двухтрубная разводка, выполненная с небольшим уклоном, наружный диаметр которой равен 25-50 миллиметров.

Правила монтажа:

Кладка стенок котла возводится на бетонном базисе, который должен соответствовать размеру агрегата.
Агрегат следует разместить так, чтобы все точки верха теплообменника располагались ниже зоны выхода воды. Для этого лучше использовать строительный уровень. Разница между этими точками должна быть не менее 10 миллиметров. Благодаря чему можно предотвратить образование воздушной пробки при заполнении всей системы водой. Кроме того, это улучшает циркуляцию воды.
Кирпичную кладку следует делать по всем правилам, соблюдая технологию привязки швов. Стенка такого агрегата должна быть на 3-4 сантиметра выше труб теплообменника. Верхняя часть конструкции закрывается листом чугуна стандартных размеров. При этом важно, чтобы он мог легко сниматься в процессе эксплуатации.
Дымовую трубу можно сделать кирпичной либо из металла. Она монтируется в уже имеющийся дымовой канал либо размещается отдельно.

Твердотопливный котел своими руками (способ 3)

В этом агрегате теплообменник монтируется преимущественно в вертикальной плоскости. Такой котел больше всего подходит для сезонного отопления.
Дымовую трубу можно установить прямо на агрегате либо сбоку. Если будет установлена одна коморка, то подходит только второй вариант размещения трубы.
Основой для теплообменника в данном случае служит пластина из стали толщиной 5-6 миллиметров. Чем толще метал, тем дольше времени потребуется для нагревания котла.
Для увеличения скорости циркуляции воды и повышения эффективности нагревания ввод обратки можно сделать в передней части устройства. При этом труба квадратного либо прямоугольного профиля приваривается к обеим боковым полкам. Это следует выполнять предельно точно.
Чтобы повысить теплоотдачу котла его боковые полки рекомендуется изготовить из труб. В этом случае вверху и внизу к задней планке следует горизонтально приварить отрезки материала размером 60 на 40 миллиметров. Между ними нужно вертикально приварить трубу диаметром примерно 32-40 миллиметров.
Теплообменник следует установить по уровню на прочное бетонное основание. Предварительно на него выкладывается кирпичная поддувальная камера, а над ней размещается специальная решетка.
Когда теплообменник будет возведен, вокруг него из огнеупорного кирпича нужно сделать кладку стенок топливника.
Далее устанавливают дверку для очистки топливника от образовавшихся отходов и поджога топлива, а также выемку для загрузки дров либо угля.
Высота дымовой трубы должна составлять не менее 5-6 метров от уровня установленной решетки. Она может быть возведена непосредственно на котле либо размещена на фундаменте рядом с агрегатом. Монтировать трубу следует в одно время с кладкой стенок. Она может быть не только кирпичной, но и металлической либо керамической.

Твердотопливные пиролизные котлы своими руками (схематическое изображение):

Твердотопливный котел своими руками: видео

В негазифицированных населенных пунктах достаточно распространенной является проблема отопления домов в холодное время года. Традиционные обогревательные печки, которые топятся дровами и углем, доставляют хозяевам много проблем. Это и нерациональный расход топлива, и затрата времени на очистку от золы и сажи, и перепад температуры воздуха. Отличным решением данной проблемы является установка твердотопливных котлов длительного горения, являющимися более современным способом обогрева помещений.

Котел длительного горения - это сравнительно новая разновидность твердотопливного прибора для отопления. Этот популярный агрегат достаточно мощный, он может обогреть не только жилое, но коммерческое и производственное помещение.

Он более экономичен, чем классический твердотопливный котел . Кроме того, работать он может беспрерывно на протяжении всего отопительного сезона, если вовремя загружать в него топливо (раз в 3−7 суток) . Для отопления можно применять такие виды топлива, как брикеты, дрова и уголь. Котлы длительного горения производятся как за рубежом, так и отечественные. Есть подобные агрегаты и для промышленного использования, но они очень громоздкие, для их установки необходимо отдельное помещение.

На современном рынке существует много производителей, выпускающих разные виды котлов длительного горения. Их разделяют по таким критериям, как метод сжигания и вид твердого топлива.

Котлы длительно горения классифицируют по разновидности подходящего им топлива:

Есть устройства, которые работают на дровах. Некоторые из них отапливаются пеллетами (гранулы из отходов деревообрабатывающих производств).
Изготавливаются также универсальные твердотопливные котлы, для которых можно применять различные виды топлива - уголь, брикет, дрова и их сочетание.

Большая часть устройств в качестве метода сжигания используют простое сгорание. В процессе совершенствования были изготовлены газогенераторные котлы с повышенным КПД. Для их топки применяется древесный газ и дрова. Такие устройства удобны, в них не образуется сажа и остается совсем немного золы.

Кроме вышеописанных способов, котлы разделяют по зависимости от носителя электроэнергии. Они бывают зависимыми и независимыми.

Принцип работы

Котлы такого типа работают по принципу верхнего горения, смысл которого заключается в том, что очаг горит сверху вниз. Впервые котел с такой системой был изготовлен в 2000 году литовской компанией «Stropuva », сейчас ее применяют многие производители.

В большую камеру сгорания загружается топливо (дрова, брикет, уголь или пилеты). Ее объем - 500 куб. дм., благодаря чему устройство может работать несколько суток беспрерывно. Воздух нагнетается по воздуховоду с помощью вентилятора, который легко регулируется. Тепло, которое выделяется при сгорании, передается в теплообменник.

Данный принцип работы обеспечивает достаточно длительное горение и большое количество тепловых калорий.

Основные достоинства

Котлы длительного горения обладают множеством преимуществ, благодаря которым они пользуются большим спросом среди населения.

большой объем топки, в которую закладывается твердое топливо;
возможность использования разных видов топлива - пеллеты, опилки, дрова, торф, брикеты;
длительный период горения без добавления топливного продукта;
высокая теплоотдача при экономичном расходе топлива;
простота в эксплуатации;
экологичность - выброс углекислого газа минимален.

Модели твердотопливных котлов постоянно совершенствуются. Современные устройства в большинстве оснащены электронными системами автоматики и вентиляторами для нагнетания воздуха. Они способны поддерживать установленную температуру воздуха в достаточно больших помещениях при небольшом потреблении топлива.

Самодельные котлы

Данный агрегат для отопления пользуется высокой популярностью, но стоит он совсем не дешево. Средняя его цена - около 1000 у.е., что не по карману многим желающим его приобрести. Основная причина столь высокой стоимости котла длительного горения - это его мощность, от которой зависит поддержание уровня температуры воздуха и возможная площадь отапливаемого помещения. Современные отечественные фирмы-производители работают над созданием устройства с меньшей мощностью, цена которого будет более доступной.

Многие умельцы собирают подобные устройства собственноручно. Хорошим мастерам удается изготовить производительные и надежные агрегаты. Данный технический прибор непрост в сборке, к тому же любая неточность может привести к взрыву, поэтому такую работу следует доверять людям, имеющий опыт в этом деле.

Шахтный котел

Существует несколько разновидностей котлов длительного горения, которые можно изготовить самостоятельно. Одним из таких является шахтный самодельный котел.

Котел такого вида работает на угле, торфе, дровах, опилках. Загрузочный объем камеры составляет 40 - 50 килограмм дров. При полной мощности и загрузке котел работает 4 - 5 часов, а при минимальной мощности и на полной загрузке сутки. Коэффициент полезного действия составляет 75%. Мощность минимальная 15−20 кВт. Котел работает в автоматическом режиме, так как оснащен автоматической регулировкой мощности.

Делаем пиролизный котел длительного горения

Котлы такой конструкции работают на газе из дров. Газ, выделяемый при высокой температуре из дров, горит желтым или бесцветным огнем. Для котлов длительного горения используют очень сухие дрова. Если дрова недостаточно высушенные, то котел может и не запуститься. Продолжительность работы при одной загрузке составляет около 12 часов. Такой котел может работать на пеллетах. Это вид топлива из спрессованных древесных отходов. Если котел будет работать на пеллетах, то можно сделать автоматическую подачу их в топку. Для этого применяются специальные шнеки, которые через определенный интервал времени будут поставлять пеллеты.

Котел необходимо будет выставить на ровную поверхность или сделать фундамент.

Для изготовления самодельного котла длительного горения необходимо иметь инструменты:

сварочный аппарат;
болгарка.

Материалы:

металл листовой с толщиной 4 мм;
труба металлическая, диаметр 300 мм, толщина металла не менее 3 мм;
трубы металлические, диаметром 60 мм, и 100 мм.

Приступаем к изготовлению котла:

В котле данной конструкции кислород должен поступать ограничено. Топливо в котел загружают очень плотно, чтобы не оставалось промежутков. В качестве топлива можно использовать дрова, уголь, торф. Загрузку топлива проводят следующим образом:

снимаем крышку, затем убираем регулятор для подачи воздуха;
потом топливом загружаем котел до дымовой трубы и сбрызгиваем верх топлива смесью для розжига;
затем обратно закрываем крышку и ставим регулятор;
открываем воздушную заслонку и внутрь бросаем лучинку;
когда топливо начнет тлеть, заслонку прикрываем.

Следует помнить, что при самостоятельном изготовлении котла длительного горения следует быть очень осторожными и внимательными, чтобы не допустить ошибок.

Общий вид котла

Твердотопливный котёл длительного горения - это большая топка, имеющая ограниченную зону сжигания твёрдого топлива и контролируемое поступление кислорода. Принцип работы устройства основывается на способности твердотопливных элементов тлеть в течение длительного времени с повышенной теплоотдачей. В процессе происходит полное прогорание вещества с минимальным образованием отходов.

Загрузка большого количества твёрдого топлива в топку происходит в среднем 1–2 раза в сутки, однако есть агрегаты, способные функционировать в течение нескольких дней. Путём регулирования притока кислорода в зону сгорания происходит замедленное тление при повышенной температуре. Дым выводится через специальную трубу. Она проходит сквозь теплообменник и прогревает воду для отопительной системы. Своевременная загрузка топки обеспечивает практически непрерывную работу устройства.

Сгорание топлива в котле длительного горения чаще происходит сверху вниз. В этом случае по мере прогорания верхней прослойки огонь перемещается ниже, на следующие слои. Такие тепловые агрегаты имеют множество достоинств, обеспечивающих их популярность среди всех групп населения:

Увеличенный объём топки для загрузки топлива.
Длительный срок работы на однократной загрузке.
Большая теплоотдача.
Экологичность. При работе отопительный прибор выбрасывает минимальное количество отработанных газов.

Стандартные котлы длительного сгорания различаются по виду используемого топлива:

Устройства, функционирующие на одной разновидности топлива. Обычно в этом качестве выступают дрова, иногда - паллеты, полученные из отходов деревообрабатывающей промышленности.
Универсальные агрегаты. Здесь есть возможность комбинировать несколько видов твердотельных элементов - дрова, опилки, паллеты.

По типу работы все существующие виды котлов длительного сгорания можно разделить на две крупные группы:

Пиролизные. В работе подобных аппаратов используется принцип пиролиза. Твёрдые частицы топлива прогорают при большой температуре и слабой подаче кислорода. В процессе вырабатывается газ, направляемый в отдельный отсек, где и сгорает. Подобный принцип увеличивает КПД котла и время сжигания топлива.
Классические. Имеют упрощённую конструкцию, различаются объёмом топки, способом сжигания, наличием водяной рубашки-контура и т. д. Простейший классический котёл без рубашки - это металлическая ёмкость, сделанная из трубы или бочки, где происходит сгорание твёрдых частиц по принципу «сверху вниз».

Область использования твердотопливных котлов обширна. Бытовые модели отапливают частные домовладения, магазины и подобные жилые и нежилые объекты. Крупные промышленные агрегаты, для размещения которых требуется отдельное оборудованное помещение, могут отапливать небольшой завод. Популярность котлов обусловлена небольшой стоимостью и простотой эксплуатации.

Устройство агрегата

Основные узлы отопительного устройства

Вкратце суть работы и устройство твердотопливного пиролизного котла длительного горения можно свести к следующему:

Два металлических цилиндрических корпуса разного размера скрепляются между собой. Меньший - это топка, где происходит сгорание твёрдых частиц. Больший - внешняя оболочка котла.
Оставшееся пространство между корпусами заполняется водой. Она исполняет функции теплоносителя.
В малую трубу устанавливается воздухораспределитель и делит её на две части. В одном разделе происходит сжигание топливных частиц, в другом - дожигание пиролизного газа. Распределитель изготавливается в виде телескопической трубы, к одному концу которой прикреплён небольшой диск с лопастями. Это позволяет равномерно распределить газы, выделяемые в процессе сжигания топлива. Через воздухораспределитель в отсек сгорания подаётся кислород, необходимый для поддержания горения.
По мере прогорания слоёв топлива распределитель переходит ниже и добавляет воздух на нижеследующие уровни.
В том случае, если процесс контролируется автоматическими управляющими системами, необходимо обеспечить подключение устройств к электросети.

Несложный котел можно сделать и своими руками

Для изготовления котла, работающего на твёрдом топливе, необходимо разработать чертёж или схему. На ней отображается примерный внешний вид агрегата с соблюдением всех пропорций, деталей и элементов.

Указаны все узлы и детали промышленного котла с размерами

Инструменты и материалы

Разберём подробнее создание пиролизного котла длительного горения своими руками. Он функционирует на газе, получаемом из высушенных дров либо спрессованных в паллеты отходов.

В процессе самостоятельного изготовления твердотопливного котла потребуется набор электроинструментов и материалов, а также чертёж или схема с отображением всех нужных частей и размеров.

Необходимая техника:

Сварочный аппарат и несколько пачек рабочих электродов.
Углошлифовальные машинки. Желательно иметь две - большую и малую. Если таковых нет, работу можно провести с помощью обычного электрического лобзика, однако увеличится время работы.
Отрезные и шлифовальные круги диаметром 125 и 230 мм, при отсутствии шлифмашинок - пилки по металлу для электролобзика.

Необходимые материалы:

Труба с большим диаметром (около 50 см). Длина - 130 см, толщина стенки - от 3 мм.
Труба с меньшим диаметром, около 45 см. Длина - полтора метра, толщина стенки - от 3 мм. При отсутствии труб можно приобрести несколько металлических листов 1250*2500*2,5 мм, прокатать их в специализированной фирме и изготовить нужные трубы самостоятельно с помощью сварочного аппарата.
Тонкая длинная труба. Диаметр - около 6 см, длина - 120 см.
Металлический лист, из которого будет вырезаться загрузочная дверца и люк для удаления золы.
Металлические кольца диаметром в полметра и шириной около 2,5 см.
Дверная фурнитура - петли, задвижки и т. д.
Асбестовое полотно. Оно закладывается в двери котла. Это исключает их перегрев и снижает теплопотери.
Шнур из асбеста. Им уплотняются дверца топливного отсека и люк зольника.

Пошаговая инструкция по изготовлению

Процесс создания отопительного устройства достаточно прост и проходит в несколько последовательных этапов.

Вначале изготавливается корпус конструкции:

После создания металлического корпуса твердотопливного котла можно приступать к изготовлению и установке распределителя воздуха:

Воздухораспределитель может быть выполнен в виде блина с приваренными швеллерами

Это один из простейших способов изготовления твердотопливного котла. Существуют усложнённые схемы, используемые в промышленных и бытовых моделях.

Видео: Сборка твердотопливного котла

Конструктивные особенности пиролизных агрегатов

Изготовление пиролизного твердотопливного котла длительного горения происходит по аналогичному шаблону: сварка корпуса, воздухораспределителя, установка фурнитуры и т. д. Основное отличие от классического устройства - наличие двух камер. В первой сгорает топливо, во второй догорают пиролизные газы. Для такого котла очень важно обеспечить постоянный приток кислорода. Это можно сделать при помощи вентилятора.

Твердотопливные пиролизные котлы с нижней камерой сжигания различаются по особенностям конструкции и сгорания топлива.

В моделях с наддувом создаётся нагнетание воздуха вентилятором. В нижней камере возникает повышенное давление. В таком котле можно использовать любой бытовой вентилятор, вплоть до компьютерного кулера, главное - исключить очень сильный наддув.
В котлах с дымососом устанавливается вытяжной вентилятор, создающий недостаточное давление. Обеспечивается максимально полное сгорание газов и оптимальная работа устройства.

Пиролизные агрегаты с верхней камерой считаются более продуктивными. Они обеспечивают медленное и равномерное прогорание топлива. Некоторые промышленные дровяные котлы могут работать около двух суток. При закладке такой же порции угля срок работы увеличивается до недели.

Видео: Особенности работы

Установка самодельного котла и разгонная топка

Для установки отопительной системы может потребоваться специально оборудованное место. В жилых помещениях ставить такую конструкцию не рекомендуется: увеличивается опасность пожаров, утечек. Соответствующие службы могут наложить штраф. Очень часто самодельные агрегаты устанавливаются в теплицах, технических и рабочих помещениях.

При установке твердотопливного котла следует руководствоваться некоторыми требованиями:

Расстояние от котла до стен должно быть более 25 сантиметров. Это минимизирует риск возгорания и улучшает воздухообмен в помещении.
Желательно оборудовать под котлом собственный негорючий фундамент. Можно уложить асбестовую или бетонную плиту.
В помещении с установленным пиролизным твердотопливным котлом должна быть качественная вентиляционная система. Постоянный приток свежего воздуха необходим для работы отопительной системы этого типа.
Во избежание утечек и возгораний дымоход, через который уходит отработанный газ, должен быть заизолирован. В качестве изолирующего материала можно использовать обычную фольгу или минеральную вату.

После сборки и установки твердотопливного котла необходимо совершить пробную загрузку, называемую разгонной топкой. Загружать топливо в первый раз следует до начала отопительного сезона. В случае выявления неисправностей останется некоторое время до приведения системы в должное состояние.

Твердотопливный котёл может работать практически на любом топливе. Для разгонной топки следует использовать тот вид топлива, который планируется для постоянной загрузки. Топка заполняется полностью, до выходной трубы. Чтобы топливо лучше прогорало, можно брызнуть немного стандартной жидкости для розжига.

Котёл зажигается с помощью длинной щепы или лучины, через открытую заслонку. Пока не началось тление загруженного топлива, заслонку нельзя закрывать. Затем её можно прикрыть. Если скорости сгорания недостаточно для оптимальной работы отопительного устройства, заслонка приоткрывается для улучшения тяги. При первой топке загруженное твёрдое топливо должно целиком прогореть. О том, что началось стабильное тление, можно узнать по дыму, появившемуся из дымохода. В процессе сгорания отдельных слоёв топлива труба воздухораспределителя будет опускаться, по ней также можно определить скорость тления.

Самостоятельное изготовление котла длительного горения - это реальность, которая доступна каждому вне зависимости от того, новичок вы в его изготовлении или нет. Главное, не забывать о пожарной безопасности: ведь каждый отопительный прибор - потенциально опасное устройство.

Котел шахтного типа отличается тем, что дрова в нем горят долго, и, благодаря этому, отпадает необходимость в частом их подбрасывании. Такому длительному горению топлива способствует большой объем топочной камеры, а также медленное сжигание дров.

Конструкция и принцип работы

Шахтный котел длительного горения бывает двух видов:

Устройство с .

Конструкция обоих представлена двумя камерами . Они разделяют котел на две вертикальные части. В первой камере горят дрова, во второй находится теплообменник .

Изображаемое во многих видео строение шахтного котла с обычным сжиганием является более простым. Оно представлено:

Топкой. Она составляет 50% и более процентов от объема всего устройства. Эта часть котла длительного горения имеет большую высоту (почти равняется высоте агрегата), небольшую ширину и глубину.
Загрузочным люком. Находится на верхней или боковой части топки .
Зольной камерой. Размещается под топкой .
Колосником. Он разделяет зольную и топочную камеры .
Зольной дверкой. Она имеет такие размеры, которые позволяют получить не только доступ к зольнику, но и к нижней части топки. На ней размещают шибер для регулирования подачи воздуха .
Теплообменной камеры. Внутри нее находится водяной или жаротрубный теплообменник . Она имеет отверстие, через которое поступают образовавшиеся в топке угарные газы.
Дымоход. Он имеет заслонку.

Работает такой шахтный котел следующим образом:

Поджигаются дрова в топке.
Горячие угарные газы выходят через отверстие в теплообменную камеру.
Газ нагревает теплоноситель.
Охлажденный дым выходит через дымовую трубу, а нагретая вода – в систему отопления.

Пиролизный шахтный котел длительного горения имеет почти такую же конструкцию , однако, она сложнее. Разница заключается в наличии:

Камер сгорания и догорания угарного газа. Размещаются в нижней части теплообменной камеры. Их стенки сделаны из шамотного кирпича.
Трубы вторичной подачи воздуха. Она находится внутри камеры сгорания. Особенностью трубы является наличие большого количества дырочек.
Задвижки вверху стенки, которая разделяет две камеры.

Такой шахтный котел работает несколько по-другому. В топке создают пиролиз путем разжигания дров и последующего ограничения подачи воздуха через зольную дверку.

Во время пиролиза происходит разложение дров на кокс и различные горючие газы. Последние поступают в камеру сгорания, смешиваются с воздухом и сгорают. Остатки газов догорают в камере догорания. Образованное тепло нагревает теплоноситель.

Материалы

Для изготовления пиролизного котла шахтного типа своими руками нужно запастись:

Листовой сталью с футеровкой. Толщина 3-5 мм. Другую сталь использовать не стоит, поскольку пиролиз сопровождается высокой температурой и обычный сплав быстро перегорает.
Листовой сталью с толщиной 1-2 мм .
Трубами с диаметром 13, 5 и 2,5 см .
Уголками с размерами 4х4 см. Альтернативой может быть профильная труба с такими же размерами.
Двойной зольной дверкой. Желательно, чтобы она имела асбестовую прокладку. Обязательно она должна иметь задвижку для регулирования подачи воздуха.
Дверкой для чистки теплообменной камеры.
Задвижками. 3 шт. Одна предназначена для , вторая будет устанавливаться на перегородке между камерами, третья необходима для регулирования подачи воздуха в камеру сгорания.
Базальтовой ватой.
Оцинкованным листом.

Понятное дело, что перед тем, как отправиться в магазин за материалами, нужно заняться расчетом минимальной мощности шахтного котла длительного горения. Далее берутся за составление чертежа устройства длительного горения. Но, лучше поискать чертежи в открытых источниках, ведь для разработки устройства и составления его конструктивной схемы нужно обладать незаурядными знаниями, а также провести много формульных расчетов.

При выборе чертежа большое внимание следует уделять объему топки. Чем больше эта характеристика, тем более длительным будет горение. Об этом часто отмечают в разных видео.

Изготовление основной части

Под основной частью понимается самодельный корпус, который разбит на камеры с необходимыми для выполнения своих функций приспособлениями. Корпус изготавливают своими руками так:

Изучают чертеж самодельного агрегата и определяют размеры всех металлических частей .
Рисуют своими руками на листовой стали с футеровкой прямоугольники, которые будут представлять собой стенки и отдельные металлические части самодельного котла шахтного типа.
Разрезают листовую сталь на части. Это лучше делать с помощью автогенной сварки. О секретах работы с ней можно узнать, просматривая разные видео.
Сваривают боковые стенки корпуса .
В листе, который будет перегородкой между топочной и теплообменной камерами, вырезают два отверстия : одно должно быть вверху, другое — чуть выше уровня колосника. Желательно, чтобы высота второго отверстия составляла 3 см.
Ставят заготовку внутрь корпуса, фиксируют ее так, как указано в чертеже или просмотренном видео, и приваривают. На верхнем отверстии устанавливают своими руками задвижку и приваривают ее основание. Задвижка должна быть со стороны топки. С другой стороны приваривают горловину с глубиной 4 см.
Изготавливают колосник. Для этого в куске листовой стали с футеровкой вырезают продольные неширокие отверстия . Колосник может быть и покупным. Однако должен быть сделан из стали с футеровкой. Изделие из чугуна не подходит, так как за несколько месяцев работы самодельного котла шахтного типа он покоробится.
Приваривают колосник.
В боковых стенках вырезают отверстия для зольной дверки и дверки чистки камеры догорания. По периметру отверстий нужно приварить горловины. Они должны выступать наружу и внутрь на 6 и 3 см соответственно . Горловину для отверстия в камере догорания лучше приваривать после того, как будет приварен теплообменник.
К внутренним стенкам тепловой камеры приваривают два ряда уголков или профильной трубы . Верхний ряд размещают в 3-4 см от верха. Нижний — на уровне дна камеры догорания. Эти уголки станут частью водяной рубашки. Стоит отметить, что нельзя делать водяную рубашку вокруг пиролизной камеры, ведь из-за этого нарушится пиролиз.
Приваривают теплообменник с внутренней частью водяной рубашки (ее изготовление описано ниже).
Приваривают дно камеры догорания. Оно должно быть на уровне колосника. При этом одна его треть должна быть горизонтальной, а остальная часть должна подниматься вверх под углом. Величина угла зависит от чертежа. Горизонтальной делают ту часть, которая находится возле внутренней перегородки.
Над дном вырезают отверстие для трубы подачи воздуха .
Сверлят в трубе с диаметром 5 см большое количество отверстий и приваривают ее к дыре в корпусе. При этом трубу размещают так, чтобы она выступала снаружи на 6 см. Эта часть не должна иметь дыр. На конце трубы фиксируют заслонку.
Обкладывают своими руками стенки камеры сгорания шамотным кирпичом. Чтобы подогнать материал под нужные размеры, его обрезают. Верх камеры должен представлять собой выступающий внутрь кирпич. Между кирпичами должно быть отверстие для дальнейшего движения пиролизного газа .
Аналогичный процесс делают в камере догорания.

Изготовление теплообменника

Он будет представлять собой водяную рубашку с несколькими рядами горизонтальных труб . Согласно многим видео теплообменник с вертикальными трубами делать своими руками не стоит, ведь направление движения теплоносителя будет совпадать с направлением движения угарных газов. Из-за этого сильно падает КПД. Наибольший КПД получают тогда, когда направления противоположны.

Теплообменник делают так:

Сваривают квадратную или прямоугольную обечайку . Ширина и глубина должны быть меньше на 6 см от аналогичных характеристик теплообменной камеры.
Вырезают в обечайке два отверстия. Одно должно сходиться с отверстием для задвижки в перегородке, другое — с отверстием для чистки камеры догорания.
Вверху других двух противоположных сторон обечайки сверлят отверстия для трубок с диаметром 2,5 см . Для этого своими руками фиксируют в дрели коронку для металла и начинают работать. Делают три ряда отверстий. Дыры должны находиться в шахматном порядке. Важно, чтобы отверстия на одной стенке были выше аналогичных дыр на противоположной стороне .
Разрезают трубы на части, вставляют их своими руками в отверстия и приваривают.

Завершающие работы

Они являются такими:

Приваривают верх внутренней части водяной рубашки.
Сверлят в нем и приваривают трубу с диаметром 130 мм.
Сверлят аналогичное отверстие в верхней части корпуса самодельного шахтного котла длительного горения и приваривают заготовку.
Сверлят дырки вверху и внизу водяной рубашки, приваривают патрубки, сделанные с 2,5-см трубы.
Проверяют герметичность теплообменника, наполнив водой и подняв давление. Часто этот процесс показывают в видео.
Приваривают дно к самодельному шахтному котлу.
Из всех сторон по периметру приваривают профильную трубу с размерами 20х20 мм.
Сверху фиксируют лист стали толщиной 1-2 мм.
Приваривают топочную и загрузочную дверки.
Обшивают всю конструкцию базальтовой ватой и оцинкованным листом.