Котел верхнего горения своими руками чертежи. Собираем самодельный твердотопливный котел своими руками в домашних условиях. Чертеж простого котла длительного горения

Данный котел отличается от аналогов тем, что его работа не зависит от качества топлива. Соответственно, чем лучше дрова, тем быстрее система будет нагреваться и дольше хранить тепло. Шахтные котлы длительного горения могут отапливать помещение минимум до 8 часов без подкладки дров.

В качестве топлива можно использовать дерево с влажностью до 50%, при этом котел не теряет свои тепловые качества. Температура в помещении получается ровная, без резких перепадов. Купить в магазине такой котел не просто, он очень дорогой.

Устройство шахтного котла

Работает шахтный котел по принципу нижнего горения. Главная особенность устройства в том, что шахта находится вертикально, а это не обычно, для аналогов котлов длительного горения.

Принцип работы:

• Топливо кладут в топочную шахту и поджигают снизу котла в специальном месте. Дверцы шахты плотно закрывают.
• Устанавливается необходимая температура, и включаются вентиляторы. Не переставая, дует воздух, благодаря чему верхний слой дров не разгорается.
• Нижние поленья прогорают, и верхний слой по инерции сползает вниз. В это время вентиляторы перестают гонять воздух.
• У котла поднимается высокая температура, и воздух рядом с ним становится сухой, благодаря этому дрова можно высушить перед использованием.

У каждого вида котла имеется свое название, в большинстве случаев по фамилии создателя. Можете, посмотрите фото шахтных котлов и их названия в интернете.

Если котел правильно топить, соблюдая инструкцию и использовать качественное топливо, то он будет работать максимально эффективно.

• Рекомендуемое время использования без подкладки 7-9 часов.
• При правильном использовании системы, дым не будет попадать в помещение.
• Хорошая и отличная теплоотдача.

Для работы котла в фазе газогенерации необходимо:

• Разжигать топливо в котле в обычном режиме.
• Чтобы котел нагрелся и начал выполнять свои функции необходимо выждать около 20 минут.
• Перевести устройство в нужный режим.

Шахтные котлы длительного горения не прихотливы к качеству дров. Но для наилучшей работы рекомендуется использовать по максимуму сухие поленья.

Кроме основного вида топлива, для работы котла можно применять:

• Прессованные брикеты из опилок.
• Паллеты.
• Опилки и щепки.
• Деревянные отходы.

Для наилучшей теплоотдачи системы, хотя бы 45% всего топлива в закладке должны составлять сухие поленья.

В инструкции к котлу говориться, что лучше использовать древесину твердых пород. Запрещается топить систему деревом со смолой, это уменьшит срок службы котла.

Теплоотдача шахтного котла еще зависит от принципа закладки дров. Дрова верхнего слоя должны опускаться вниз и там начинать гореть. Но если не правильно их положить, они зависнут в воздухе, зацепившись за стенки, в результате горение прекратиться.

Для предотвращения остановки горения нужно:

• Класть поленья в топочную камеру не плотно к стенкам, объем топки должен быть занят топливом на 95%.
• Располагаться дрова должны поперек.
• Снизу лучше класть более сухие поленья.

Плюсы и минусы шахтного котла

• Для работы котла можно применять влажные дрова на 50%.
• Большой выбор котлов разного производства
• Можно применять в домах, дачах, в промышленных помещениях.
• Экономия электроэнергии.
• Одной закладки дров в экономном режиме хватит до 20 часов.
• За шахтным котлом не сложно ухаживать и чистить.
• От котла нет дыма в помещении.

Минус — высокая стоимость.

Шахтной котел своими руками

Существует множество чертежей шахтного котла, чтобы сделать его своими руками. Сделать систему такого качества, как у производителя нельзя, но хороший аналог для дома возможно.

Составляющие котла для самостоятельной сборки:

• Топка. Она занимает половину всей системы. Высота топки должна быть в 2 раза больше ширины.
• Шахта для загрузки топлива, располагается с боку или сверху.
• Зольная камера, располагается под шахтой.
• Колосник, делит зольную и шахтную часть.
• Камеры для обмена теплом.
• Дымоход.
• Заслонки.
• Дверцы.

Для приобретения всех материалов и элементов для отопительной системы, нужно рассчитать их необходимое количество.

Фото шахтного котла

Популярность загородного жилья растёт. Но из-за отдалённости участка для дома нередко приходится искать неординарные виды отопления без использования газа или электричества. Самой эффективным агрегатом для такого независимого обогрева является твёрдотопливный котёл. Разберёмся в премудростях его изготовления своими руками.

Устройство и схема твёрдотопливного котла

Данная установка представляет собой классическую печку на дровах или другом подобном горючем, соединённую с полостями для жидкого теплоносителя. Топливо в этом оборудовании поджигается, во время его горения разогревается жидкость (обычно это вода) и, курсируя по трубам, она отдаёт тепло дому.

Во всех твёрдотопливных котлах есть основные элементы:

Топливо разогревает жидкость, которая курсирует по трубам и отдёт тепло дому

Описываемые агрегаты для подогрева теплоносителя отличаются лишь внутренним устройством.

Различные виды твёрдотопливных котлов

В зависимости от схемы сжигания горючего есть два типа установок:

Последние представляют собой традиционный тип, когда природное сырьё поджигается снизу. К первому варианту относятся агрегаты с замедленным прогоранием топлива. На поджигаемое сверху горючее также сверху дозировано подаётся воздух. Так твёрдое топливо очень медленно сгорает внутри своей камеры сверху вниз, а его загрузка производится крайне редко.

Среди котлов с верхним розжигом особо выделяются пиролизные. Они используют явление, называемое пиролизом. Это разложение (тление) дров (или другого подобного топлива) с выделением газа. В таких установках при недостатке кислорода горючее фактически не горит, а разлагается в одной камере, при этом во второй, соседней камере, догорает пиролизный газ. Здесь твёрдое топливо обычно продавливается поршнем, совмещённым с трубой для подачи воздуха в первичную камеру (отсек для дров).

В пиролизных котлах дрова медленно тлеют, при этом в соседней камере догорает газ

В результате происходит крайне медленное сжигание горючего. При этом котёл отдаёт много тепла. Такое отопление в доме с теплоносителем в виде воды является очень эффективным.

В то же время по виду сжигаемого топлива котлы разделяют на:

Вверху дровяного котла находится топка, а внизу - зольник

С первыми двумя понятно. А что касается пеллетного агрегата, то в нём сжигаются специальные спрессованные брекеты из опилок. Их и называют пеллетами.

В любых описанных котлах конструкция теплообменника может иметь одну из следующих компоновок:

Второй вариант обычно приобретают в готовом виде в магазине теплового оборудования.

Теплообменник состоит из гнутых труб, дополненых листовыми регистрами

Подготовка к работе

Рассмотрим принцип построения описанных котлов отдельно для каждого вида, однако набор инструментов всегда останется неизменным. Заготовки для собираемых агрегатов должны быть только из чугуна, как из самого стойкого к огню и жару металла.

Применяемые инструменты и материалы

Нам пригодится следующий арсенал:

Можно обойтись и без сварки, но в этом случае стенки котла придётся скреплять с помощью кирпичной кладки. Теплообменник в этом случае нужно будет заказать на предприятии.

Примерный расчёт материалов

Для изготовления агрегата на твёрдом топливе изначально необходимо посчитать размеры его топки. А они берутся исходя из мощности котла. Эти киловатты, в свою очередь, рассчитываются так: в качестве исходной величины используют площадь отапливаемого помещения высотой 2,5 м, в среднем принимают мощность котла равной количеству квадратных метров дома, поделённому на десять.

Пусть, к примеру, у нас площадь отапливаемого помещения равна 80 кв. м. Тогда необходимая мощность котла:

N = 80 / 10 = 8 кВт.

При сгорании 1 кг твёрдого топлива, согласно справочным данным, выделяется около 4 кВт. В соответствии с вышеприведённым расчётом для отопления 80 м 2 достаточно 8 кВт.

Значит, из вышесказанного следует, что наша топка должна вмещать хотя бы 2 кг горючего (8 квт / 4 квт = 2). Известно, что 500 кг высушенного твёрдого топлива занимает примерный объём в 1 м 3 . Получается, искомую величину топки можно найти, если поделить кубометр на 500 кг и умножить на 2 кг.

Нас устроят следующие габариты:

Для проверки объёма перемножаем данные величины. V = 0,2 х 0,3 х 0,5 = 0,03 м 3 .

Этот параметр больше нашей расчётной величины, равной 0,004 м 3 . Значит, принятые габариты нас устроят. Теперь можно сделать эскиз.

Выход для дымохода можно расположить сзади котла

Исходя из значений габаритов агрегата, запасёмся прямоугольными листами чугуна толщиной 8 мм для изготовления котла, а также теплообменником. Нам понадобятся следующие детали.

Последний элемент сделаем из чугунной трубы с помощью гибочного станка. При необходимости воспользуемся сварочным аппаратом.

По теплообменнику курсирует нагретая вода

Переднюю часть теплогенератора в сборе с дверцами лучше приобрести на «блошином» рынке - там их много! Также необходимо докупить решётку, устанавливаемую над зольником. Через неё будет сыпаться зола из топки. Теплообменник же можно заказать отдельно в сварочном цехе.

Материалы для котлов длительного горения

Для пиролизного агрегата, а также для изделия с возможностью редкой закладки дров используем цилиндр. Это должна быть чугунная бочка или труба диаметром примерно 400 мм. Её высота составит около 1 метра. Для верхней части, как и для днища, необходима круглая заготовка с тем же диаметром 400 мм.

Для пиролизного котла понадобится перегородка, похожая на верхушку. Это будет чугунный круг также диаметром 400 мм. Он отделит камеру для твёрдого топлива от отсека для догорания пиролизного газа. Для проникновения газов в нём нужны отверстия. Такой же круг пригодится для поршня.

Навскидку видно, что объём данных установок также превысит расчётную величину 0,004 м 3 .

Пошаговая инструкция по изготовлению твёрдотопливного котла

Сначала соберём классический агрегат на дровах с нижним розжигом.

Отапливающий котёл на дровах

При изготовлении такого агрегата следует действовать поэтапно:

Испытание агрегата производят только после полной установки всей отопительной системы.

Видео: твёрдотопливный котёл своими руками

Пеллетный котёл своими руками

Данный агрегат практически не отличается от дровяного. Только в качестве твёрдого топлива в нём используются прессованные опилки - пеллеты.

Пеллеты удобны в использовании

Исходя из вышесказанного, инструкция по сборке котла на данном виде топлива будет идентична описанной ранее. Только решётка для зольника здесь используется с более узкими щелями, чтобы гранулы сразу не проваливались вниз.

Твердотопливный котёл длительного горения своими руками

Данный агрегат отличается от вышеописанного тем, что дрова или пеллеты загружаются и поджигаются в нём сверху, а не снизу. Также корпус изделия цилиндрический. Инструкция по изготовлению выглядит так:

Пиролизный котёл своими руками

В данном изделии устройство напоминает только что описанное. Но необходимо добавить несколько деталей.

Так как изготовить пиролизный котёл самостоятельно очень сложно, его обычно приобретают целиком. Описанная ниже инструкция представляет собой примерный план действий при монтаже самодельной установки.

Поначалу используют тот же цилиндр, что и в предыдущей технологии. Далее осуществляют следующие действия:

Все котлы связывают с общей системой отопления одинаковым образом, поэтому дальнейшее описание - одно для всех приведённых инструкций.

Монтаж обвязки

Подсоединение обвязки к теплогенератору выполняется поэтапно:

Монтаж котла производят в соответствии со строительными нормами. Здесь главное - соблюдение правил пожарной безопасности.

Расстояние от стен до котла должно быть не менее 35 см.

Место для теплогенератора выбирают в частном доме из следующих соображений:

Приведённые инструкции доказывают, что сделать твёрдотопливный котёл своими руками не так уж и сложно. Главное, необходима некоторая сноровка в слесарных делах. Также нужно уметь обращаться со сварочным аппаратом. В то же время сооружённый по всем правилам твёрдотопливный котёл практически не требует ухода. Достаточно лишь раз в сезон очищать его от золы.

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:

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:

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:

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:

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.

Твердотопливный котел на дровах с водяным контуром устанавливают в доме с постоянным проживанием людей. Период между закладками топлива классического агрегата не превышает 4?8 часов. Работающий котел без присмотра не оставляют. Изменить время топки позволяют модернизированные котлы длительного горения на дровах своими руками, загрузка 24 часа - оптимальный период работы агрегата без промежуточной закладки топлива.

Котлы на твердом топливе для отопления частного дома

Базовые модели котлов длительного горения с водяным контуром на дровах для дома различают по материалу изготовления, конструкции топки, теплообменника, дымохода, способу загрузки и сжигания топлива.

Дровяной котел длительного горения с водяным контуром оснащают трубчатым (вертикальным) регистром или теплообменником рубашечного типа. Корпусная конструкция практически исключает возможность вскипания воды в системах с естественной циркуляцией.

Стальной дровяной котел длительного горения для отопления дома имеет малую тепловую инертность. Котловой контур из жаропрочной стали выдерживает резкие скачки температуры и давления в системе. Недостаток материала - чувствительность к коррозии, которую усиливает температурное напряжение металла. Межремонтный период работы агрегата из стали – 15 лет.

Стенки чугунного теплообменника дровяного котла для отопления частного дома с батареями нагреваются и остывают долго. Хрупкий сплав не предназначен для критических перепадов рабочих параметров системы.

Преимущество чугуна обусловлено аморфностью материала к кислородной коррозии. Срок работы котла с чугунным теплообменником, при правильной эксплуатации агрегата, достигает 25 лет.

Принцип работы агрегата длительного горения - принудительное, последовательное, направленное сверху вниз тление древесины, при котором выделяется метан, угарный газ и водород. Недостаток кислорода замедляет скорость распространения пламени. Дополнительная тепловая энергия образуется при сжигании топочного газа. Поток уходящих продуктов горения омывает поверхность теплообменника на выходе из котла. Конструкция позволяет загрузку дров один раз в сутки.

Таблица 1. Цена котлов длительного горения на твердом топливе:

Пиролизные котлы длительного горения

Пиролизные агрегаты - одна из разновидностей котлов длительного горения. Поэтапное разделение процесса горения повышает эффективность и продлевает время работы газогенератора. Топку пиролизного котла разделяет специальная форсунка. В первом отсеке, под действием высоких температур, закладка дров выделяет горючий газ. Второй служит для дожига продуктов разложения древесины. В зольнике образуется минимальное количество золы, а дымоход не обрастает отложениями сажи.

Газогенераторные установки предназначены для систем отопления жилых домов, площадь которых больше 100 м?.

Таблица 2. Цена пиролизных котлов длительного горения с водяным контуром:

Пиролизные дровяные котлы работают до двух суток на одной загрузке топлива. Стоимость продукта зависит от марки производителя, мощности и степени оснащения агрегата автоматикой.

Мощность котла подбирают в соответствии с конструктивными характеристиками дома (площадь, суммарные тепловые потери) и климатической зоной места проживания. Как правило, КПД самодельного котла длительного горения на дровах не превышает 80% (т.е. пятая часть тепла от сгорания топлива теряется в котле).

Недостаток тепловой мощности стимулирует работу генератора в режиме интенсивного горения. Постоянные пиковые нагрузки приводят к перерасходу дров, превышению теплопотерь в два раза и преждевременному износу котла.

Расчет размеров топки для котла длительного горения на дровах

Вид древесины, форма и длина дров определяет размер и эквивалентную площадь топочной камеры. Удельная и объемная плотность загрузки, теплота, которую дрова выделяют при сгорании - справочные значения. Расчет объема загрузки поможет вычислить расход топлива за сезон, организовать места хранения топлива.

Таблица 3. Объемная теплота сгорания древесины разных пород:

Рассмотрим пример расчета объема загрузочной камеры дровяного котла.
Исходные данные:

• мощность котла 10 кВт;
• объем одной загрузки должен обеспечить работу агрегата в течение суток;
• топливо - березовые дрова, длина поленьев 0,60?0,65 м;
• влажность древесины 20%.

При сгорании 1 кг березовых дров выделяется 4,2 кВт тепловой энергии. Заданную мощность (10 кВт) обеспечит сжигание 2,4 кг дров в час (10/4,2 = 2,381).

Кубометр березовых дров весит 650 кг. Часовой расход топлива составит? 0,004 м?/ч (2,4/650 = 0,0037).

Вес закладки, который должен выдержать колосник с форсункой? 60 кг (2,381х24 = 57,144).

Березовые дрова ложатся неплотно, поэтому объем закладки увеличится в 1,9 раза - до 0,008 м?/ч (0,004х1,9 = 0,0076).

Если принять во внимание длину поленьев 0,6?0,65 м, то оптимальная глубина топки составит 0,7 м.

Примем высоту закладки топлива 0,6 м. Ширина топки 0,5 м (0, 2/0,7/0,6 = 0,476).

Рабочий размер топки дровяного котла для отопления дома (площадь 80 м?, березовые дрова) - 0,7х0,6х0,5 м. Общие габариты готового котла увеличатся вдвое, если учесть толщину обшивки, размер теплообменника, воздушной и камеры дожига, зольника, каналов для удаления дымовых газов.

Регулируемое и сбалансированное горение уменьшит скорость естественного распространения пламени. Ограниченная подача первичного и вторичного воздуха в топку обеспечит недостаток кислорода и продлит время работы самодельного котла в 1,8 раза. Благодаря этому можно уменьшить расчетный расход дров и, следовательно, размеры агрегата.

Самодельный котел длительного горения на дровах с вертикальной топкой (Бубафоня)

Котлы длительного горения своими руками монтируют из листовой стали (толщина 4?6 мм), толстостенных труб (Ду 300 мм) и цилиндрических емкостей подходящего размера. Простейшую конструкцию («Слобожанка» или «Бубафоня») собирают из газового баллона или бочки. Принцип устройства копирует прибалтийский котел «Стропува».

Емкость вертикальной топки используют для направленного сверху вниз горения дров. Процесс сопровождает равномерное уплотнение загрузки, выделение и дожиг древесных газов, и отвод продуктов горения в дымоход.

Первичный воздух к зеркалу горения подают по вертикальной трубе. Статичную или телескопическую конструкцию монтируют в верхней стенке котла. Ось поршня проходит по центру цилиндрической топки. Зазор между воротником и трубой подачи первичного воздуха оформляют приварным бортиком, который обеспечивает свободный ход штока и минимальный подсос воздуха в воздушную камеру для дожига древесных газов.

Сжигание пиролизных газов увеличивает КПД котла. Крышка-заслонка в верхней части трубы регулирует забор воздуха. Снизу приварен диск с лопастями, которые рассекают поток воздуха в зоне горения. Материал для распределителя выбирают с учетом теплоемкости. Диаметр диска немного меньше размера топки.

Конструктивные пропорции котла «Бубафоня»:

• оптимальный диаметр корпуса 300?800 мм;
• высота котла – в диапазоне 3?5 диаметров;
• толщина стенок 4?6 мм;
• диаметр диска меньше поперечного сечения топочной камеры на 10%;
• толщина диска обратно пропорциональна диаметру (тяжелый блин продавит зону горения и затушит пламя, легкий - приведет к эффекту обратного горения);
• изогнутые лопасти образуют направленный турбулентный поток воздуха для сжигания пиролизных газов;

Самодельный котел длительного горения «Бубафоня» с вертикальной топкой

• диаметр трубы подачи воздуха принимают как 0,55 от S (площади поперечного сечения выходного патрубка дымохода);
• зазор между трубой и воротником не превышает 2,5 мм;
• высота трубы для забора воздуха (в нижнем положении) поднимается над воротником на 150 мм.

Площадь сечения патрубка дымохода на выходе из котла длительного горения определяют по эмпирическим формулам:

S = 1,75хN (м?) , где

S - площадь сечения выходного патрубка (см? или м?);

N - тепловая мощность котла (кВт/ч);

1,75 - коэффициент, полученный эмпирическим путем (м?ч/кВт).

N = m*qw (кВт/ч) , где

m - масса дров одной загрузки (кг);

qw - удельная теплоотдача дров определенной влажности (кВт/кг).

Массу загрузки для самодельных котлов длительного горения на дровах определяют по рабочему объему топки (Vk) и удельному весу дров (md):

m = Vk*md (кг) , где

Vk = ?D?/(4*hт) (дм?), где

hт - высота загрузочной камеры.

Таблица 4. Сбалансированный размер элементов в системе распределения первичного воздуха для котла Бубафоня:

Принцип работы и чертежи пиролизных котлов своими руками

Самодельные пиролизные агрегаты устанавливают для отопления домов большой площади. Конструкция топки, форсунки и дымовых каналов усложняет сборку самодельных газогенераторов. Принудительная циркуляция теплоносителя и подача воздуха в зону горения означают зависимость работы котла от внешних факторов. Снизить риск аварийной поломки котла позволяет шибер для сброса тепловой энергии и теплообменник рубашечного типа.

Схема самодельного газогенератора с принудительной подачей воздуха в зону горения: 1 – корпус котла; 2 – загрузочная дверца; 3 – дверца зольника; 4 – а вентилятор подачи воздуха в зону горения; 5 – камера загрузки и зона первичного горения топлива; 6 – технологическое отверстие для прочистки каналов дымохода; 7 – камера сгорания древесных газов; 8 – рубашка теплообменника; 9 – канал отвода дымовых газов; 10 – выпускная горловина дымохода; 11 – регулировочный шибер дымохода (11а - ручка шибера); 12 – выходной патрубок в распределительный трубопровод; 13 – обратный патрубок, по которому остывший теплоноситель поступает из системы отопления; 14 – гильза узла контроля (термоманометр); 15 – люк для прочистки дымовых каналов

Корпус котла сварен из толстостенной (4?5 мм) листовой стали. Загрузка дров - фронтальная. Тепловое излучение передается своду котла, боковым стенкам камеры и нагревает воздух, поступающий в зону горения. Плотность и герметичность топочной камеры обеспечивает затвор с отражателем и поворотным болтом на загрузочном и зольном люках. Воздух в топочную камеру подается принудительно, вентилятором.

Рубашка теплообменника полностью охватывает топку и частично камеру дожига пиролизных газов. Зазор (3?5 см) заполнен водой. Теплообмен задней стенки увеличен: с одной стороны теплообменник граничит с топкой, другая стенка рубашки соприкасается с каналом дымохода. Встроенный по ходу движения дымовых газов теплообменник понижает температуру уходящих дымовых газов до 100оС. Внутренний объем котлового контура принимают 5?25 % от суммарной емкости системы отопления.

Патрубок подачи теплоносителя в систему потребителя расположен сверху. Врезка обратного трубопровода - снизу. Охлаждение возвратного теплоносителя ниже 65°С, опасно выпадением на стенках теплообменника кислотного конденсата, который разрушает сталь. При небольшой мощности котла температуру между подающей и обратной линией выравнивают с помощью установки перепускного клапана. Котловой контур большого дома дополняют элеваторным узлом и циркуляционным насосом.

Колосниковая решетка в самодельных котлах длительного горения служит опорой топливной загрузки. Раскаленные дрова лежат на колосниках, обложенных шамотом. Дюзы в теле колосника служат форсункой, через которую горючий газ поступает в зону догорания топлива.

Пепел и зола просыпаются в зольник. Маломощным котлам, с равномерным распределением тепловой нагрузки по зеркалу, подходят стандартные колосники из литого чугуна.

Продукты сгорания попадают в каналы и через горловину дымохода выходят из котла (формула площади сечения горловины дымохода приведена в примере выше). Регулировочный шибер дымохода открывают при необходимости.

Конструкция позволяет дозагрузку топлива без полного тушения котла или форсированный сброс тепловой энергии при отключении электричества. Раскаленный древесный газ уходит из топки в обход камеры дожига и дымоходных каналов.

Сечение и высота дымохода предусматривает работу энергонезависимого самодельного котла на естественной тяге. Нормальную тягу пиролизного котла обеспечит высота дымовой трубы 6 м.

Полученные данные отражают на масштабном чертеже котла длительного горения своими руками, по которому определяют объем и ориентировочную сумму на приобретение расходного материала.

Монтаж дровяных котлов в системе отопления

Самостоятельное изготовление котла подразумевает наличие навыков и опыта в производстве сварочных, электромонтажных и слесарных работ. Пригодится знание физики, теплотехники, материаловедения, правил монтажа систем отопления.

Необходимо соблюдение приемов и методов техники безопасности. Для сборки котла необходимо оборудованное помещение и инструмент.

Материал для изготовления пиролизного котла:

• листовая сталь толщиной 6, 5 и 4 мм (топка, рубашка теплообменника и корпус);
• уголок со сторонами полок 50 мм (ребра жесткости каркаса);

• труба стальная (обвязка теплообменника с системой отопления);
• подходящий по размеру чугунный колосник или прут круглый диаметром 20 мм;
• кирпич шамотный;
• вентилятор центробежный;
• готовые дверцы с отражателем, креплением, ручкой и запором;
• группа безопасности (температурный датчик, манометр).

Сварные детали маркируют мелом (место соединения, № детали, размеры). Специализированные организации предлагают услуги по резке материала по месту его приобретения.

Инструменты для изготовления котла:

• сварочный аппарат постоянного тока;
• электроды (диаметром 3?5 мм);
• электрическая дрель;

• угловые шлифовальные машинки (под большой 230 мм и малый 125 мм круг);
• штангенциркуль, рулетка, уровень.

Сборку котла начинают с внутреннего корпуса. Качество сварных швов должно обеспечить прочность и плотность конструкции, которая находится в непосредственном контакте с теплоносителем.

Установка котлов длительного горения на дровах своими руками

Пиролизный котел для автономной системы отопления располагают в отдельном специально приспособленном, защищенном от возгораний, помещении. Котельную оборудуют системой приточной вентиляции. Агрегат должен быть удален от стен на расстояние не менее 20 см.

Нормативное значение веса для самодельных котлов длительного горения на дровах - 250 кг/м?. Соблюдение условия допускает установку агрегата на ровной устойчивой поверхности без фундамента. Площадь места установки выносят за проекцию корпуса агрегата на 15 см (перед топочной дверцей 30 см).

Пол застилают асбестом или базальтовым картоном, (толщина 4?6 мм). Сверху кладут лист оцинкованного кровельного железа (толщина 2 мм). Прямой контакт пола с корпусом исключают опорные конструкции - ножки котла.

Поверхность дымохода обязательно покрывают теплоизоляцией. Утепление предотвратит резкий перепад температур и образование конденсата в дымоходе. Толщина слоя утеплителя зависит от температуры уходящих дымовых газов. Желательно использовать сэндвич-трубу из нержавеющей стали, стойкой к агрессивной среде. При отсутствии естественной тяги устанавливают дымосос.

Эстетика кустарного производства уступает дизайну заводских моделей, но самостоятельно собранный агрегат отвечает требованиям конкретной системы отопления. Не стоит забывать, что изготовление по готовым чертежам (видео) своими руками котла длительного горения, снизит затраты на его обустройство как минимум в 2 раза.

Размещённые в статье чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками, помогут разобраться в принципе работы этого энергогенерирующего агрегата.

Любой читатель, имеющий маломальские навыки слесарных работ, сможет изготовить это, относительно несложное, но весьма полезное и выгодное в домашних условиях устройство.

Назначение, компоновка и принцип работы

Для общего понимания, твердотопливный котёл длительного горения (ТКДГ) можно представить в виде большой топки с ограниченной зоной сжигания.

В ней процесс сгорания регулируется с помощью подачи кислорода.

Несложный, но гениальный, принцип работы основывается на термическом расщеплении топливных элементов с длительным выделением тепловой энергии.

Интересная информация: своему рождению ТКДГ обязан талантливому инженеру Эдмунтасу Штропайтису, который в 2000 году запатентовал совершенно новый принцип горения в котлах на твёрдом топливе – сверху вниз с регуляцией подачи кислорода.

Наиважнейшим преимуществом в принципе его работы является то, что одной закладки топлива достаточно на большой период времени горения от 10 часов и более.

Типовая схема и принцип его работы

Процессы горения, происходящие в ТКДГ схожи с пиролизными агрегатами, где тепло образуется не в процессе сгорания угля или дров, а от газификации твёрдого горючего материала.

Выделенный газ движется в сопло горелки, где происходит его смешивание с кислородом.

Подача кислорода регулируется воздушной заслонкой таким образом, чтобы топливо не горело, а тлело, выделяя тепло. Температура в горелке составляет 1200 градусов.

Конструктивные особенности

Функционирование данного агрегата также основано на медленном сгорании (тлении) твёрдых горючих материалов. При этом они сгорают полностью и практически без отходов.

Этот энергетический агрегат устроен таким образом, что в топку, где размещено топливо, дозировано поступает кислород, регулируя процесс медленного горения (тления). Горение происходит сверху вниз, а не наоборот, как в традиционных печах.

Полезно знать: выгода данного типа котла: в качестве топлива можно использовать любой горючий материал, имеющийся в домашнем хозяйстве: старая одежда, одеяла, торф, строительный мусор, листва.

Медленная скорость горения позволяет загрузку котла производить один раз в несколько суток. ТКДГ отличаются друг от друга расположением топки для сгорания.

Верхняя зона. В этом случае твёрдое топливо по мере сгорания продвигается внутрь камеры.

Совет: если вы задумали сделать котёл с таким принципом горения, то для стенок необходимо использовать металлический лист толщиной не менее 3 мм, т. к. распространение высоких температур происходит снизу вверх по всей высоте.

Нижняя зона. В этом случае в результате горения между стенками и топливом возникает свободное пространство для газообразования. Так как возникновение и воздействие высоких температур происходит в одной точке, то для изготовления котла необходимо выбирать более толстый металл.

Достоинства котлов:

Недостатки:

• Невозможность регулирования температурного режима;
• Невысокий КПД;
• Трудоёмкость процесса подготовки и загрузки топлива;
• Для поддержания высокого КПД необходимо регулярно чистить котёл;
• Трудоёмкие пусконаладочные работы.

Изготавливаем своими руками

Как вариант, можно использовать ниже предложенный чертёж будущего котла. Он даёт общее представление о конструкции агрегата. Её можно усовершенствовать и адаптировать непосредственно к котельной вашего дома.

1. Контроллер теплового комплекса
2. Дверца для загрузки топлива
3. Контейнер для сбора золы (зольник)
4. Магистраль для отвода дыма
5. Переходник для датчика термопредохранителя
6. Аварийный патрубок
7. Входная магистраль теплового контура
8. Точка подачи холодной воды
9. K. Выходное отверстие горячей воды
10. L. Входное отверстие обратного контура
11. Патрубок опорожнения

Необходимые материалы и техника

Техника:

• Сварочный аппарат с электродами;
• Шлифовальная и отрезная машинка (болгарка);
• Шлифовальные и отрезные диски диаметром 230 и 125 мм.

Материал:

• Труба – диаметр 500 мм, длина 1300 мм, стенка толщиной не менее 3 мм;
• Труба – диаметр 450 мм, длина 1500 мм, толщина 3 мм;
• Труба – диаметр 60 мм, длина 1200 мм;
• Стальной лист толщиной 3 мм;
• Металлические кольца – диаметр 500 мм, ширина 25 мм;
• Металлическая фурнитура – задвижки, петли;
• Полотно асбестовое;
• Уплотнительный асбестовый шнур.

Пошаговая инструкция

Процесс изготовление котла не представляет особенных трудностей, достаточно следовать предложенным рекомендациям.

Приступаем к изготовлению корпуса:

1. Две трубы (500 и 400 мм), вложенные одна в другую, при помощи кольца свариваются между собой;
2. Круглой заглушкой диаметра 450 мм завариваем дно малой трубы. В результате получилась «бочка» диаметром 450 мм с приваренной водонагревательной рубашкой;
3. У основания бочки делаем прямоугольное отверстие размером 150 на 100 мм. Это будет дверца для зольника. Привариваем петли и устанавливаем дверцы, при этом не забываем вварить контейнер для сбора золы.

1. Для подачи (загрузки) топлива в верхней части конструкции вырезаем прямоугольное отверстие. Размер выбираем произвольный. Главное условие: удобство при закладке дров. Для снижения теплопотерь дверцу топки делаем двойную, состоящую из двух металлических листов с вложением вовнутрь асбестового материала. Места прилегания дверцы также обкладываются жароизоляционным материалом.
2. В верхнюю часть конструкции ввариваем выпускной патрубок. Он будет выводить в дымоход отработанные газы.
3. Вварив патрубки, внизу и вверху водяного контура, мы имеем точки подключения котла к системе отопления дома.

Возьмите на заметку: обратите внимание на качество и герметичность швов. Устранение брака будет затруднено или вообще невозможным без демонтажа оборудования.

Изготовление и установка воздушного распределителя:

1. Из листового металла вырезаем круг, по диаметру несколько меньше внутреннего размера котла. В центре высверливаем отверстие, соответствующее диаметру самой малой заготовленной трубе (60 мм). Это будет воздухораспределитель.
2. В отверстие вставляется труба;
3. К внутренней плоскости диска привариваются пластины, имитирующие турбину.

Другой вариант воздухораспределителя

1. Для удобства работы с распределителем, на его корпус сверху приваривается удобная петля. Одновременно изготавливается заслонка, которая будет регулировать подачу воздуха в топку.
2. Для крепления воздухораспределителя к котлу вырезается ещё один круг диаметром равным внешнему контуру. В нём также сверлится отверстие, подходящее по размеру для малой трубы. Нижний диск – вставляется во внутреннюю окружность, а верхний (больший по диаметру), после продевания его через трубу, накладывается на внешнее кольцо. В завершение круг приваривается к котлу и используется как верхняя крышка.

Здесь рассмотрен самый простой способ изготовления твердотопливного котла. Умельцы усложняют и модернизируют конструкцию, применяя систему автоматики и принудительного нагнетания воздуха.

Наиболее популярные модели и их стоимость

Каракан 10 ТПЭ

Каракан 10 ТПЭ

Страна производитель: Россия.

Цена: 16,8 тыс. рублей.

Бастион М-КСТ-12 П

Страна производитель: Россия.

Цена: 33 тыс. рублей.

Буржуй-К Стандарт-10

Страна производитель: Россия.

Цена: 36,8 тыс. рублей.

Rival KT12

Страна производитель: Россия.

Цена: 39 тыс. рублей.

Lavoro Eco L12

Страна производитель: Россия.

Цена: 45,9 тыс. рублей.

Траян Т10

Страна производитель: Россия.

Цена: 47 тыс. рублей.

Твердотоп Медведь 15

Страна производитель: Россия.

Твердотоп Медведь 15

Цена: 75 тыс. рублей.

«Буржуй-К» Эксклюзив-12

Страна производитель: Россия.

Цена: 104,6 тыс. рублей.

Отзывы:

Виктор Арсентьев, Тимошевск, Кубань 22.03.2017 год. Если покупать котлы без особых излишеств, то стоимость их одинаковая. Мне посоветовали «Буржуя» за 100 тыс. – заманчиво, но цена кусается. Знать бы за сколько он окупится и сколько я выиграю. А так, наверное, пока подумаю.

Николай Сазонов, Вятские Поляны, 20.03.2017 год. С одним согласен, что эти котлы экономят копеечку. Другое беспокоит – угарный газ. Что-то я не видел системы принудительного его удаления.

Буржуй-К Эксклюзив-12

Насколько помню он тяжелее воздуха. Как его удалять из подвала? Или строить систему вентиляции или отдельную котельную. И что оно выйдет?

Анатолий Звигло, Горячий Ключ, Краснодарский край, 24.03.2017 : Установил у себя дома «Трояна» – горя не знаю. Экономия со всех сторон. Жду возражения, дескать, лес под боком. Врать не буду – дрова «халявошные». Договорился с лесничим на санитарную очистку, вывожу сушняк. Так он ещё и благодарен. Ну, тут уж кто как может. А что до местности без ресурсов, тут нужно маковку чесать и считать.

Самостоятельное изготовление ТКД, в котором реализованы удивительно гениальные, по своей простоте, изобретения – это не иллюзия – реальность. Пошаговая инструкция поможет вам в этом деле. Этот незатейливый агрегат сэкономит вам значительную часть семенного бюджета.

Имейте в виду: отопительный котёл, независимости от его конструкции – это устройство потенциально опасное. Не забывай не только о пожарной, но и в целом о безопасности на всех этапах изготовления и эксплуатации котла.

Правильный монтаж котла, гарантирует не только его безопасность, но и дополнительную возможность для обогрева других (хозяйственных) помещений дома.

Как сделать твердотопливный котел своими руками с небольшими затратами, смотрите в следующем видео: