Изготовление твердотопливного котла: от чертежей и до реализации

Несмотря на все изобретения современности в отношении обеспечения домашнего тепла, механический способ топки до сих пор является единственным безотказным. Например, можно изготовить твердотопливный котел своими руками. Он представляет собой устройство, позволяющее поддерживать температуру в доме при постоянной заправке твердым горючим материалом. Работает с низким уровнем шума, обеспечивает эффективный результат.

Внутреннее устройство печи длительного горения «бубафоня»

Рассмотрим устройство бубафони. Старый, бытовой баллон для газа — основание печки. Внутри бубафони сгорает древесина. Пиролиз как основа процесса, разлагает дерево при помощи большой температуры на газы, которые сгорая, рождают тепловую энергию. Древесина сгорает по этапам:

Внутреннее устройство печи длительного горения «бубафоня»
  • Этап No1 — огонь греет древесину, выжигая легкие горючие вещества. Преодолев планку в двести градусов, происходит разложение дров на простые вещества и начинает гореть газ.
  • Этап No2. Этот этап горения — самый эффективный, так как газы разогреваются до температуры в 700 градусов по Цельсию.
  • Этап No3. Мы получаем то, что может дать это устройство — требуемое тепло.

Устройство пиролизного котла. Внутренняя камера разделена на две части. Это дает возможность сжигать твердое топливо в одной камере, а во второй сжигать пиролизный газ. В камере снизу, которая заполнена древесиной, производится начальное сжигание древесины. В верхней части, происходит заполнение продуктами сжигания дерева, которые загораются. Тяжелый пресс, давит вниз топливо, и сжигание древесины проходит эффективно. Вверху топки располагается отверстие, к которому присоединен дымоход, и дым покидает печку через эту систему. Воздух в камеру сгорания поступает через воздуховод, расположенный на одной конструкции пресса. Подача воздуха регулируется заслонкой воздуховода.

Внутреннее устройство печи длительного горения «бубафоня»

Принцип работы

Физическая составляющая процесса работы самодельных котлов на твердом топливе очень проста.

Как видите, все довольно-таки просто. Хотя надо отметить, что этот принцип работы самодельных котлов на дровах, торфе, опилках и угле полностью соответствует и другим типам отопительных приборов, работающих на других видах топлива. Соответственно и конструкция их мало чем отличаются друг от друга. Конечно, есть определенные конструктивные нюансы. К примеру, твердотопливные котлы – это агрегаты с низким коэффициентом полезного действия. «Едят» они топливо в больших количествах, выделяя при этом огромное количество тепловой энергии, большая часть которой, к сожалению, вылетает в трубу. Поэтому сегодня, говоря о самодельных котлах отопления на дровах, необходимо говорить о современных моделях с более высоким КПД. Их и будем разбирать в этой статье.

Котел на дровах цилиндрического типа

Но перед тем как перейти к основному сборочному процессу, хотелось бы несколько слов сказать об условиях реализации данного проекта.

  1. Надежность конструкции котла будет зависеть от того, как вы владеете используемым в этом деле инструментом. Основной из них – это сварочный аппарат. Если ваши навыки не позволяют добиться максимального результат, то лучше от эксперимента отказаться и передать сборку агрегата специалисту, то есть высококвалифицированному сварщику.
  2. Говоря об эксперименте, а сборка котла на дровах своими руками – это большой эксперимент, надо отдать должное, что вы можете применить все свои инженерные знания и опыт. И в случае удачно проведенного процесса гордиться им. Но не забываем, что самодельный котел потребует доработки в процессе его эксплуатации. Некоторые незначительные неточности и ошибки дадут о себе знать обязательно. Так что к ним надо просто быть готовым.
  3. Для изготовления твердотопливного котла используются металлические листы или труба толщиною не меньше 5 мм. Это же относится к трубным элементам теплообменника.
  4. Установка настроечных приборов. Немаловажный момент в деле изготовления самодельного котла. Что именно надо установить: термометры на входе и выходе теплоносителя, регулятор мощности циркуляционного насоса, датчик тяги.
  5. Кстати, о циркуляционном насосе. Не все потребители устанавливают это оборудование, которое привязывает систему отопления дома к электроэнергии. Но, как показывает практика, именно этот агрегат дает возможность увеличить КПД котла, равномерно распределяя теплоноситель по всей отопительной системе, и внутри теплообменника в том числе.

Компактная конструкция

Преимущества и недостатки котлов длительного горения

Котлы длительного горения на дровах для домов и дач идеально подойдут собственникам жилья, у которых есть возможность приобретения высококачественных относительно недорогих дров. В общем, вся работа заключается в длительном тлении топлива из-за ограниченного поступления воздуха. Загрузки хватает на 80% дольше, чем при работе классического твердотопливного котла.

Читайте также:  Идеальный диаметр полипропиленовой трубы для отопления жилья

Положительные качества:

Отрицательные качества:

Преимущества и недостатки котлов длительного горения
  • на порядок дороже, чем классические приспособления;
  • необходимость в оборудовании специального помещения;
  • из-за низкого уровня теплотворности дров КПД от 70 до 89%;
  • достаточно сложная конструкция и установка;
  • нет возможности регулировки температурного режима;
  • необходимость загрузки топлива каждые 8-12 часов;
  • требуется постоянная чистка.

Также серьезным минусом является то, что покупные или самодельные котлы длительного горения на дровах не могут полностью работать без вмешательства человека.

Достоинства и недостатки

Твердотопливный котел Холмова достаточно популярен. Немаловажным считается то, что он является отопительным прибором длительного горения. Кроме этого положительных характеристик у агрегата не мало:

  1. Высокий уровень коэффициента полезного действия. Котлы обладают высокой производительностью и способны эффективно обогревать коттеджи, дачи или складские помещения.
  2. Простота использования. Конструкция оснащена удобными люками, через которые без особых усилий можно загрузить топливо или произвести прочистку камер. Зольник легко снимается для удаления продуктов горения.
  3. Универсальность использования. Отопительный агрегат может функционировать на любом виде твердого топлива. Также могут использоваться поленья в влажностью до 45%.
  4. Безопасность эксплуатации. В процессе работы котла в помещение не выделяются угарные газы и дым.

Энергонезависимые котлы Холмова могут работать в автономном режиме до 16 часов при одной закладке топлива в камеру.

К недостаткам относят возможность оседания смолы и сажи на стенах загрузочного отсека.

Пиролизный котел — принцип работы и устройство

Принцип работы пиролизного котла основан на выработке и горении пиролизного (древесного) газа.

Пиролизный котел — принцип работы и устройство

Рабочий цикл можно разделить на два этапа:

  • образование пиролизного газа в топочной камере в режиме медленного горения (тления) топлива при температуре 400-450 °C
  • сжигание газа в камере сгорания при температуре 1100-1200 °C и принудительной подаче кислорода вентилятором
Пиролизный котел — принцип работы и устройство

Горючая часть газа включает водород (до 20%), окись углерода (до 20%), метан (до 6%). Попадая из топочной в камеру сгорания через специальную форсунку, смесь газа с горячим воздухом сгорает с большой теплоотдачей. Активная фаза работы предполагает принудительную подачу воздуха вентилятором и наличие факела в камере сгорания. При этом все тяжелые фракции и сажа выгорают полностью, а оставшиеся дымовые газы не содержат примесей. Пламя при сгорании имеет белый цвет – признак глубокого выгорания топлива при избытке подаваемого кислорода. В дымовой трубе при этом почти не образуются сажа и деготь, они полностью выгорают в камере сгорания. Пассивный режим сходен с режимом работы обычного колосникового агрегата: вентилятор принудительной подачи воздуха отключен, факела в камере сгорания нет, прямая тяга из топочной камеры в дымовую трубу.

Пиролизный котел — принцип работы и устройство

Требования к помещению

Сразу стоит отметить, что большинство твердотопливных котлов – это результат отечественного производства. Выбрать их просто, почитав отзывы, посмотрев чертежи и определившись с размерами для системы своего дома.

Отопление в помещени

Существует несколько требований к помещению, в котором должен быть установлен такой котел.

Требования к помещению
  1. Низкий уровень влажности. Если с этим проблемы, увы, трудно будет растапливать и использовать аппарат, так как будет сыреть не только его внутренняя часть, но и топливо. В результате это вполне может привести к коррозии металла и трещинам в корпусе.
  2. Хорошая вентиляция. Обязательно помещение, в котором планируется топка, должно быть хорошо проветриваемым. Этого требует техника безопасности. Все потому, что при неправильном обращении котел может «задымиться». Обильное выделение углекислого газа опасно для жизни. В помещении, где есть быстрый доступ к свежему воздуху, достаточно открыть окна и проверить его.
  3. Отсутствие взрывчатых и легковоспламеняющихся веществ. Важнейшее условие, которое зачастую не соблюдается. Обычно у мастеров, которые делают что-то своими руками, в котельной располагается мастерская с различными химическими веществами, например, краской, растворителями, аэрозолями. Это крайне опасно. От повышенной температуры эти вещества могут вспыхнуть или взорваться.
  4. Противопожарное оснащение. Рядом с котлом всегда должно находиться ведро с песком. Но идеальный вариант — огнетушитель, вода и песок. При соблюдении правил техники безопасности риски возгорания практически исключаются.
  5. Дальность хранения топлива от котла. Желательно, чтобы твердое топливо хранилось в другом помещении либо в противоположном конце от котла.
  6. Достаточная площадь. В очень тесном помещении снижается безопасность. Поэтому квадратуры должно быть достаточного для перемещения и обслуживания оборудования.

Если помещение готово, остается только сделать котел, обвязку и выполнить его монтаж. Производство своими руками твердотопливного агрегата вполне возможно. Однако для этого важно правильно составить все чертежи, подготовить материал и сопутствующее оборудование. Конечно, гораздо проще выбрать и купить устройство, чем делать его своими руками. Однако для желающих можно привести рекомендации, как все-таки реализовать такую задачу.

Читайте также:  Варианты отопления современных городских квартир

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

  1. Вырезается металлический круг. Его диаметр должен быть на несколько сантиметров меньше внутреннего на котле. В центре круга режется круглое отверстие, по размерам соответствующее трубе воздухораспределителя (5–6 сантиметров).
  2. В прорезанное отверстие вставляется металлическая трубка.
  3. Снизу на «блин» навариваются швеллеры или уголки, расположенные в виде лопастей. При подходящей толщине лопастей, иногда используется крыльчатка от вентилятора.
  4. Сверху приваривается небольшая петля. С её помощью можно поднимать и опускать распределитель. Также оборудуется заслонка, регулирующая интенсивность подачи воздуха в зону огня.
  5. Монтаж воздушного распределителя к корпусу. Из металлического листа вырезается круг, диаметр которого равен внешнему корпусу. В центре режется отверстие 6–8 см. Нижняя часть воздухораспределителя вставляется в котёл, верхняя продевается сквозь проделанную дыру. После этого круг приваривается к котлу и в дальнейшем функционирует в качестве верхней крышки.

    Количество лопастей и размеры могут меняться

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

Котлы шахтного типа с нижним горением 10-кВт

  • Большая камера загрузки
  • Всеядный — работает на любом виде твердого топлива (на одном производстве в нём сжигают покрышки)
  • Нижнее горение
  • Водонаполненные колосники
  • Трубчатый теплообменник
  • Энергонезависимый
  • Время горения до 10 часов
  • Большой объем теплоносителя в котле
  • Описание
  • Характеристики
  • Цены
  • ПОД ЗАКАЗ

Шахтные котлы длительного горения предназначены для разогрева и поддержания температурного режима теплоносителя отопительной системы жилого дома. Такие устройства не имеют в своем составе электрических приборов и механизмов, поэтому их применение особенно оправданно при отсутствии электросети.

Предлагаемая серия шахтных твердотопливных котлов включает в себя шесть моделей, тепло-производительность которых охватывает диапазон от 10 до 55 кВт, что позволяет организовать отопление помещений площадью, соответственно, от 100 до 550 кв.м.

Устройство и принцип работы

Конструкция шахтной печи длительного нижнего горения на дровах и других видах твердого топлива заключается в расположении топки и основной зоны горения в нижней части одного из двух вертикальных отсеков котла (шахт), являющегося местом укладки запаса горючего.

Принцип действия: после поджига начального объема горючего материала топливная шахта заполняется доверху. Продукты горения попадают в соседнюю шахту, представляющую собой камеру с трубчатым теплообменником, заполненным теплоносителем (водой), нагревают воду и выводятся в отверстие дымохода.

Эффективность использования топлива повышается за счет того, что конфигурация зоны горения способствует образованию и дожигу пиролизного газа, в результате чего теплотворная способность горючего материала используется наилучшим образом. Уменьшению потерь тепла способствуют водяные колосники, через внутренние каналы которых пропускается часть потока теплоносителя.

Котлы шахтного типа – это всеядные котлы нижнего горения с верхней загрузкой, рассчитанные на работу с топливом как дровяного, так и угольного типа (поленья, брикеты и т.п.). Большая камера загрузки вмещает запас горючего, которого хватит на 6–10 и более часов непрерывного горения.

Котлы шахтного типа с нижним горением 10-кВт

Шахтные котлы поставляются в комплекте с терморегулирующим устройством (авторегулятором) либо без него. Авторегулятор управляет интенсивностью горения, изменяя положение дверцы поддувала в зависимости от степени нагрева воды в системе.

Основные преимущества

Нагревательные агрегаты шахтного типа – простые, надежные и относительно недорогие устройства. Они неприхотливы в обслуживании, нетребовательны к типу топлива и его влажностным характеристикам. Например, сырые дрова, помещаемые в верней части загрузки, по мере опускания в камеру сгорания теряют большую часть влаги и горят не хуже сухого материала.

Шахтный твердотопливный котел – оптимальный выбор нагревателя для отопления в районах с отсутствием или перебоями в энергоснабжении.

Название показателя Значение (диапазон)
Номинальная тепло-производительность кВт 10 15 25 35 45 55
КПД % 85
Длина поленьев не более см 70 80 90 95 100 110
Объем загрузки топлива литр 100 130 160 200 250 330
Рабочее давление воды в системе отопления, не более МПа 0,2
Продолжительность рабочего цикла (средняя) час 6-10
Габаритные размеры, не более
—  длина (глубина) мм 870 870 950 1050 1180 1250
— ширина мм 550 550 550 625 650 700
— высота мм 1150 1250 1300 1350 1400 1450
Вес, не более кг 175 200 250 320 380 430
Подсоединительные размеры
—  входной мм 32 32 32 40 40 50
—  выходной мм 32 32 32 40 40 50
Диаметр дымохода не менее мм 159 159 159 159 159 180
Обьем воды в котле л 70 85 110 140 175 220
Читайте также:  Когда включат отопление в Москве в 2019 году

 Оставьте заявку прямо сейчас

Наш менеджер перезвонит Вам и сориентирует по ценам и срокам изготовления.

Заполните предложенную форму и наш специалист предложит Вам конкретное решение:

Характеристики газовых отопителей

Основным топливом агрегатов служит природная смесь газов на основе метана, получаемая из магистральных трубопроводов. Когда требуется организовать автономное газовое отопление, возможен переход на пропан-бутановую сжиженную смесь, подаваемую из газгольдера или рампы с баллонами.

Характеристики газовых отопителей

По способу установки агрегаты бывают настенные и напольные, причем последние обычно не нуждаются в электричестве. Навесные теплогенераторы представляют собой мини-котельные, укомплектованные расширительным баком, циркуляционным насосом и блоком электронного управления.

Характеристики газовых отопителей

По способу сжигания топлива и эффективности газовые отопители делятся на 3 категории:

Характеристики газовых отопителей
  1. Атмосферные, открытая камера сгорания, КПД — до 90%. Воздух подается к горелке естественным путем из котельной, отдавшие тепло газы выбрасываются в традиционный дымоход.
  2. Турбированные (наддувные), камера сжигания полностью закрыта, КПД — 93%. Воздух нагнетается вентилятором, дым уходит на улицу через двустенную коаксиальную трубу.
  3. Конденсационные агрегаты используют скрытую теплоту горения углеводородов, поэтому КПД достигает 96—97%. Конструкция похожа на турбированный котел, но закрытая камера и горелка отличается цилиндрической формой.
Характеристики газовых отопителей

Турбированная модель подвесного котла, оснащенного пластинчатым теплообменником для нагрева воды

Характеристики газовых отопителей

Все указанные отопители могут снабжаться водяным контуром ГВС. Для этой цели применяется 2 типа теплообменников – отдельный пластинчатый из нержавеющей стали и медный кожухотрубный (вмонтирован внутрь основного нагревателя).

Характеристики газовых отопителей

Цена котлов растет в порядке перечисления – атмосферные аппараты считаются недорогими, затем идут отопители с турбиной, Стоимость конденсационной техники примерно вдвое выше обычных теплогенераторов (одного производителя).

Характеристики газовых отопителей

Низкотемпературные конденсационные аппараты хорошо подходят для нагрева теплых полов

Характеристики газовых отопителей

Плюсы газовых котлов:

Характеристики газовых отопителей

аппараты довольно экономичны и надежны в работе; высокая степень автоматизации – домовладельцу не нужно уделять аппарату внимание; простота эксплуатации, обслуживание – 1 раз в году; в котельной чисто, уровень шума – низкий; для наддувной модели не придется строить классический дымоход – труба выводится горизонтально сквозь стену.

Характеристики газовых отопителей

По недостаткам: сами газовые теплогенераторы безупречны, проблема в другом – подведение магистрали к частному дому и получение необходимых разрешений. Первая услуга стоит немалых денег, вторая отнимает массу времени. Промежуточный вариант – устройство автономной подачи сжиженного газа от баллонов либо подземной емкости.

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.

На заметку! Чтобы определиться с объемом закупки материала, следует предварительно составить схему будущего агрегата и рассчитать все нужные элементы.

Особенности изготовления корпуса и теплообменника

Поэтапное изготовление твердотопливного котла своими руками

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.

На заметку! Перед началом прорезывания отверстий на листах стали нужно нанести разметки с учетом параметров прорезаемых отверстий. Затем по углам будущих проемов сделать дырки сверлом и потом уже резать.

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.