В негазифицированных районах для обогрева используют печи, твердотопливное оборудование или котлы длительного горения. Последние отличаются конструкцией и принципом работы. Главной особенностью является то, что они обеспечивают долгий нагрев на небольшом запасе сырья, т.к. генерируют тепло не только от огня, но и от тления или сжигания пиролизного газа. Воспользовавшись схемами и чертежами, можно сделать своими руками котел длительного горения на угле.
Твердотопливный котел длительного горения, выполненный своими руками, часто используется для обогрева загородных домов.
Разновидности устройств и их характеристики
Отопители бывают таких типов:
- Классические. Нагнетают кислород в топку вентилятором. Это позволяет регулировать интенсивность выработки тепла.
- Верхнего горения. Характеризуются меньшим КПД. Особенностью является большая топка, в которой сжигание сырья происходит сверху вниз. При этом тепловая нагрузка распределяется равномерно, но вода нагревается медленно.
- Пиролизные. Характеризуются высоким КПД. Энергия генерируется не в процессе сжигания топлива, а при тлении газа. Он продолжает гореть в другом отсеке, обеспечивая долгий нагрев.
- Шахтные. Топочная камера устроена вертикально, занимает половину площади. Сжигание сырья начинается снизу. Верхние слои угля постепенно проседают, смешиваясь с золой, что обеспечивает медленное тление.
Конструкция оборудования и устройство
Внутри крупногабаритного прибора основную часть занимает топочная камера. Ее размер влияет на объем закладки и длительность перегорания сырья. Чем крупнее этот отсек, тем выше производительность. Это следует учесть при выборе агрегата для обогрева помещения большой площади.
Каждая разновидность имеет особенности во внутреннем оснащении. В народе наибольшую популярность приобрели приборы типа Булерьян, имеющие такое устройство:
- Металлический корпус цилиндрической формы. Внутри двойных стенок расположена водяная подушка, которая служит теплообменником.
- Камера для топлива. Располагается в нижней части.
- Пиролизная зона для дожига газа.
- Дверца для закладки. Смонтирована вверху топки.
- Отвод для подсоединения к дымоходу. Через него выходит наружу угарный газ.
- Зольник. Расположен в самом низу. Служит для очистки от сажи, которая просыпается через колосники.
Для правильной работы Булерьяна требуется обеспечить полную герметичность зольного отдела. Он не служит, как это принято в печах, поддувалом. Воздух поступает только через верхнюю камеру. Для регулирования его подачи там делают заслонку.
Устройство печи Булерьян.
Классический вариант котла отличается прямоугольной формой, но имеет похожее устройство.
Внутри монтируют чугунный или стальной теплообменник, нагревающий воду, которая затем циркулирует по трубам и подается в контур ГВС. Блок управления устанавливают сверху, чтобы защитить от попадания пыли. Там же оборудуют вентилятор, нагнетающий воздух в топочный отсек.
Процесс сборки
Процесс создания котла включает несколько этапов. При изготовлении каждого элемента стоит учитывать особые условия эксплуатации изготавливаемого изделия.
Устройство подачи воздуха
Отрезаем от толстостенной трубы диаметром 100 мм отрезок, длина которого будет равна высоте топки. К нижней части привариваем болт. Из стального листа вырезаем круг такого же диаметра, как труба или большего. Просверливаем в круге отверстие, достаточное для прохождения болта, приваренного к трубе. Соединяем круг и воздуховодную трубу, закрутив гайку на болт.
В итоге мы получим трубу для подачи воздуха, нижняя часть которой может закрываться свободно двигающимся металлическим кругом. В процессе эксплуатации это позволит регулировать интенсивность горения дров и, следовательно, температуру в помещении.
С помощью болгарки и диска по металлу делаем в трубе вертикальные прорези толщиной приблизительно 10 мм. Через них воздух будет поступать в топочную камеру.
Корпус (топка)
Для корпуса потребуется цилиндр с герметичным дном диаметром 400 мм и длиной 1000 мм. Размеры могут быть иными, в зависимости от имеющегося свободного пространства, но достаточными для закладки дров. Можно использовать готовую бочку или приварить к стальному толстостенному цилиндру днище.
Иногда котлы для отопления изготавливают из баллонов из-под газа для более длительного срока службы.
Дымоход
В верхней части корпуса формируем отверстие для отвода газов. Его диаметр должен быть не менее 100 мм. К отверстию привариваем трубу, через которую будет осуществляться отвод отработавших газов.
Длина трубы выбирается в зависимости от конструктивных соображений.
Соединяем корпус и устройство подачи воздуха
В днище корпуса вырезаем отверстие диаметром равным диаметру воздухоподающей трубы. Вставляем трубу внутрь корпуса таким образом, чтобы поддувало выходило за пределы днища.
Теплорассеивающий диск
Из металлического листа толщиной 10 мм вырезаем круг, размер которого немного меньше диаметра корпуса. Привариваем к нему ручку, изготовленную из арматуры или стальной проволоки.
Это значительно упростит последующую эксплуатацию котла.
Конвекционный кожух
Из листовой стали изготавливаем цилиндр или отрезаем кусок трубы, диаметр которой на несколько сантиметров больше наружного диаметра топки (корпуса). Можно использовать трубу диаметром 500 мм. Соединяем вместе конвекционный кожух и топку.
Сделать это можно с помощью металлических перемычек, привариваемых к внутренней поверхности кожуха и наружной поверхности топки, если зазор получился достаточно большой. При меньшем зазоре можно приварить кожух к топке по всему периметру.
Крышка
Из стального листа вырезаем круг такого же диаметра как топка или чуть больше. Привариваем к ней ручки, используя электроды, проволоку или другие подручные средства.
Учитывая, что в процессе эксплуатации котла ручки могут сильно нагреваться, стоит предусмотреть специальную защиту из материала с низкой теплопроводностью.
Ножки
Для обеспечения длительного горения к дну привариваем ножки. Их высота должна быть достаточной, чтобы поднять дровяной котел минимум на 25 см над уровнем пола. Для этого можно использовать различный прокат (швеллер, уголок).
Поздравляем, вы изготовили дровяной котел своими руками. Можно приступать к обогреву дома. Для этого достаточно загрузить дрова и поджечь их, открыв крышку и теплорассеивающий диск.
Принцип работы
После закладки и поджигания топлива створку плотно закрывают. Вентилятор нагнетает кислород, который стимулирует процесс горения. Когда заданная температура достигнута, поступление воздуха останавливается. Через естественную вентиляционную систему проходит минимальное количество кислорода, который поддерживает процесс тления и препятствует затуханию угля или дров.
Датчики реагируют на снижение температуры во время остывания, при необходимости отправляют сигнал на автоматику для запуска вентилятора. Процесс повторяется.
В самодельном отопителе поступление кислорода регулируют вручную с помощью заслонки.
Есть ли о твердотопливном котле длительного горения отрицательные отзывы?
Иногда потребителями оставляются негативные отзывы о конструкциях, но они скорее связаны с общими минусами, которые присущи твердотопливным приспособлениям в целом.
Допускается использовать различные виды топлива
Выделить можно следующие недостатки:
- для хранения топлива приходится использовать специальные помещения или сооружения;
- топливо в любом случае необходимо загружать вручную, несмотря на сниженное количество загрузок;
- при установке любых моделей котлов, работающих на твердом топливе, нужно принимать особые меры безопасности;
- регулировать процесс горения топлива в камере сгорания с особой точностью невозможно.
Схема установки котла в водяной системе отопления
Обратите внимание! Минусов достаточно много, но все же твердотопливные котлы являются единственным выходом из ситуации, когда магистральные линии газа и электричества недоступны.
Загрузка топлива не может быть автоматизирована
Критерии выбора по типу
Отопительные приборы могут работать на угле, пеллетах, щепе, дровах, торфе.
Самодельные котлы работают на любом топливе, что упрощает владельцам их эксплуатацию.
Основные критерии выбора:
- мощность;
- объем топочного отсека;
- длительность работы на одной загрузке;
- особенности установки и подсоединения к системе;
- управление;
- правила эксплуатации и обслуживания.
Можно самому изготовить классический, пиролизный котел, с верхним или нижним горением (шахтный). Для монтажа узлов, обеспечивающих автономность, нужно обладать навыками и опытом.
Проще собрать прибор типа Булерьян, в котором не используют блок управления, автоматику.
Полезные рекомендации по созданию котла
Все самодельные системы отопления работают по одному принципу: топливо сгорает и отдает энергию теплоносителю. Чаще всего в этих целях используют обычную воду. Внешний вид оборудования и его конструктивные особенности должны зависеть от доступности строительных материалов и определенного вида топлива в регионе.
Что влияет на КПД самодельного обогревателя
Перед тем, как приступить к сборке аппарата, стоит узнать, что в первую очередь влияет на его КПД.
Можно выделить два основных фактора:
- Чем больше площадь поверхности теплообменника, тем быстрее будет осуществляться нагрев теплоносителя.
- Топливо должно гореть долго и использоваться котлом полностью. Если конструкция устройства имеет изъяны, то котел станет требовать больше дров и давать меньше тепла.
Чтобы при эксплуатации самодельного прибора не возникли проблемы, еще на стадии разработки схемы нужно учесть все тонкости его изготовления.
Достоинства и недостатки устройства
Преимущества твердотопливного оборудования:
- высокий КПД (90%);
- экономный расход угля;
- надежность;
- доступность, взаимозаменяемость топлива;
- непритязательность к качеству сырья;
- автономная работа.
В дальнейшем прибор можно дорабатывать, совершенствовать, чтобы повысить производительность и автоматизировать процессы. А если собрать его самостоятельно, получится сэкономить, ведь себестоимость материалов намного ниже среднерыночной цены готовой конструкции.
Твердотопливный котел — экологически чистый вариант отопления дома.
Недостатки:
- крупные габариты;
- необходимость соблюдать требования к организации котельной;
- сложное устройство;
- регулярное обслуживание.
Поэтапное изготовление твердотопливного котла своими руками
Конечно, сделать промышленный водяной котел своими руками со 100% КПД не получится, но и простое оборудование самостоятельного производства будет отвечать требованиям теплосистемы, если соблюсти все правила и тонкости сборки, монтажа.
Инструменты и материалы
Для работы мастеру пригодится следующий набор:
- сварочный аппарат;
- болгарка с отрезным, шлифовальным диском;
- электродрель и сверла по металлу;
- газовый ключ (№ 1-2);
- молоток;
- накидные или рожковые ключи, отвертки;
- пассатижи;
- угольник на 90 градусов;
- листы стали толщиной от 5 мм для котла и от 7 мм для колосников;
- стальные уголки 50х50 для каркаса котла;
- листы стали для накопительного бака (лучше брать нержавейку);
- толстостенная стальная труба или набор труб диаметром 32-50 мм для теплообменника.
Особенности изготовления корпуса и теплообменника
Корпус стального агрегата будет выполнять роль топочной камеры, поэтому для уменьшения риска деформации стенок при нагревании, конструкции нужно делать двухслойными. Между листами засыпается чистый сухой песок, который будет поддерживать стабильность формы и нивелировать возможные риски деформации.
Газовый отопительный котел для частного дома и его устройство
Оболочки корпуса изнутри и снаружи должны быть каркасными, чтобы повысить жесткость изделия, а для увеличения прочности стенок камеры сгорания, их снаружи обшивают стальным уголком или профильной трубой, выставляя элементы как ребра жесткости. Переднюю стенку нужно оснастить двумя проемами – один для зольника, второй для дверцы закладочного бункера.
Как только все заготовки для корпуса сделаны, можно изготавливать теплообменник. Для него потребуются нарезанные водопроводные трубы, соединять сваркой так, чтобы получился герметичный контур. Главное требование, изготовить контур так, чтобы проточный отрезок змеевика был максимально возможной длины – это увеличит площадь нагрева трубы, а значит, повысит КПД агрегата.
Пошаговая инструкция по изготовлению своими руками
В агрегатах с нижним отсеком для дожига требуется подключать автоматику, устанавливать вентилятор для температурного регулирования. Из-за этого их сложнее собирать самостоятельно.
Изготовить оборудование с верхней камерой быстрее, проще.
Пошаговая инструкция:
- Для корпуса потребуются 2 трубы диаметром 130 и 150 см. Одну необходимо вложить в другую, сварить с помощью уголка 25х25 мм. Внутреннее пространство послужит теплообменником и патрубками будет подсоединяться к отопительной системе.
- Вырезать круг диаметром 45 см и приварить его к днищу.
- Внизу получившейся бочки сделать прямоугольник для дверцы зольника размером 15х10 см.
- Прикрепить створку, задвижку.
- Выше вырезать отверстие для дверцы топки. Установить ее.
- Прикрепить колосники.
- Сделать патрубок вверху. Он служит для отвода угарного газа в дымоход.
- Оборудовать крышку. Вырезать круг из металла, в центре сделать отверстие. В него вставить трубу, приварить с двух сторон. Снизу заготовки прикрепить уголки. Они будут распределять воздух. Сверху приварить петлю, которая станет ручкой для этой заслонки.
- Присоединить распределитель к корпусу топливника вместо крышки.
Пример пошагового изготовления самодельного агрегата.
Для сборки отопителя используют пустой газовый баллон. Он станет корпусом.
Принцип работы твердотопливных котлов
Котлы имеют модульную конструкцию, состоящую из нескольких устройств в одном корпусе:
- теплообменника;
- топки с дверцей;
- колосниковой решётки;
- зольника с люком для прочистки;
- терморегулятора.
Отопительный котёл работает по следующему принципу:
- В камеру загружают топливо, поджигают. Дрова или альтернативные материалы сгорают, образуя СО.
- Температура воздуха увеличивается и газы поднимаются выше в дымоход.
- Горячие воздушные потоки, вытесняя холодные, перемещаются по отопительной сети.
- По мере их продвижения жидкость в теплообменнике нагревается.
За подведение воды отвечает впускной патрубок, а за поступление горячего носителя в радиаторы — коллектор обратки. Обе точки подключения контура рекомендуют оборудовать температурными датчиками.
Возможные проблемы при строительстве и эксплуатации и их устранение
Устанавливать обогреватель необходимо на бетонную стяжку. Из-за большой нагрузки другой вид покрытия может просесть, повредятся соединения. Дверцы для топливного и зольного отсека лучше купить. Самодельные конструкции не позволяют добиться герметичности, что приводит к неполному сгоранию сырья, снижению производительности и вероятному пожару из-за выпадения углей через щели.
Чтобы обеспечить циркуляцию теплоносителя, нужно установить насос. Для увеличения срока службы оборудования его следует монтировать на трубу обратной подачи.
Дымоход нужно оснастить заслонкой. В закрытом состоянии она не дает выходить горячему воздуху, т. е. снижает теплопотери, замедляет процесс тления и увеличивает время обогрева.
Монтаж котла
Установку прибора можно произвести своими руками. Для использования отопительных устройств подобного типа не нужно получать разрешение у коммунальных служб.
Однако при выполнении обвязки и монтажа важно учесть следующие моменты:
- Нельзя помещать котел на пол, стоит подготовить специальный фундамент.
- Деревянные и каркасные стены, расположенные вблизи прибора, рекомендуется защитить при помощи листов асбеста или оцинкованной стали.
- Дымоотвод должен располагаться на расстоянии не менее 25 см от перекрытий.
Во время установки аппарата важно соблюсти все меры пожарной безопасности, ведь ошибки при монтаже могут привести к пожару во время эксплуатации прибора.
Порядок работ:
- Внесите прибор в помещение, установите на подготовленный фундамент так, чтобы патрубки оказались на одном уровне с трубкой дымохода.
- Зафиксируйте оборудование на фундаменте без перекосов.
- Установите вентилятор (если он есть) и присоедините дымоотвод.
Подключение к дымоходу
Проще всего сделать наружный дымоход приставного типа. В этом случае труба крепится к стене в вертикальном положении.
В деревянном доме ее можно вывести наружу через кровлю или стенку по следующей технологии:
- Проделайте в крыше (стене) квадратный проем на 40 сантиметров больше, чем диаметр дымоходной трубы.
- Произведите монтаж проходного узла, выполненного в форме короба из оцинкованной стали.
- Пропустите через него трубу-сэндвич,а оставшееся пространство заполните базальтовой ватой.
- Закрепите наружную крышку узла.
Как проверить агрегат перед запуском
Прежде чем устанавливать прибор, нужно его протестировать. Лучше это делать на улице. Во время проверки проявятся места неплотного соединения и прочие недочеты.
Проводить испытания котла нужно на улице.
После подключения агрегата следует запитать трубную систему, открыв все запорные арматуры. Затем повысить давление воды до 1,3 атм и наблюдать за соединениями, кранами в течение суток. Обнаружив подтекания, нужно отключить отопитель, устранить дефекты.
Котел длительного горения можно сделать самостоятельно. Для этого вначале следует изучить его внутреннее оснащение, понять принцип нагрева, рассчитать и подобрать материалы, ориентируясь по чертежам. Также нужно уметь работать со сварочным аппаратом. Размечать, монтировать детали лучше по схемам. При установке в котельную, запуске и эксплуатации необходимо обязательно соблюдать меры безопасности.
О стоимости готовых моделей для отопления твердым топливом
Если изготовить котел длительного горения не получается или просто нет желания, то можно приобрести готовую конструкцию. Необходимо признать, что модели для обогрева больших помещений обойдутся недешево. В таблице можно ознакомиться расценками на котлы Stropuva.
Можно оценить стильный дизайн котла Stropuva
Таблица 1. Расценки на котлы Stropuva
| Модель | Мощность в киловаттах | Стоимость в рублях |
| S-8U | 8 | 70 000 |
| Stropuva S-8U | ||
| S-15U | 15 | 116 000 |
| Stropuva S-15U | ||
| S-20U | 20 | 123 000 |
| Stropuva S-20U | ||
| S-40U | 40 | 142 000 |
| Stropuva S-40U | ||
Stropuva S-40U
Статья по теме:
Котлы длительного горения на дровах для дома. Из данной публикации вы узнаете все о дровяных котлах, их разновидностях и нюансах использования.
Хотя цена на конструкции достаточно высоки, при длительной эксплуатации они себя оправдывают. Представленные модели имеют достаточно стильный дизайн, поэтому проблем с внедрением в общий дизайн помещения не возникает.
Основные преимущества продукции Stropuva
