Котел длительного горения своими руками: принцип действия и преимущества агрегата + чертежи, пошаговая схема сборки

Как все устроено ?

Мастерить котел длительного горения на дровах рекомендуется со стальных труб или бочки диаметром около 30-40 см. При этом толщина стенок обаятельно не меньше, чем 3-5 мм, иначе металл быстро выгорит, установка придет в негодность. В высоту она может достигать 0.8-1 м – чем выше, тем больше дров можно будет заложить. Однако слишком преувеличивать не стоит.

Для увеличения кликните по картинке

Установка делится на три условные части:

Зона сгорания – в ней отводится дым и тлеет зала
Зона горения – непосредственно в ней топливо потихоньку тлеет
Зона загрузки – по высоте она постепенно уменьшается, так как дрова и брикет выгорают

Воздушный распределитель – одно из основных устройств печи, так как он непосредственно влияет на длительность тления, ограничивая зону, в которой происходит горение. Представляет он собой круглый диск из листовой стали толщиной более 4 мм, в котором по середине располагается труба – посредством нее во внутрь топки попадает воздух. Чтобы распределитель беспрепятственно опускался по мере тления топлива, его размер делается немногим меньше топочной.

Чтоб контролировать размер зоны горения, по которой циркулирует воздух, на распределителе имеется крыльчатка высотой до 5 см. Если сделать ее больше, увеличится свободное пространство внутри и дрова будут выгорать очень быстро.

Диаметр трубы для поступления воздуха делается равным 5-6 см. Она может быть цельной или телескопической. При этом отверстие в распределителе не должно превышать 2 см, иначе произойдет перенасыщение кислородом. В верхушке будет не лишней заслонка, которая позволит регулировать тягу.

Самодельный котел длительного горения на дровах может быть также подключен к отоплению в частном доме. Проделать это возможно одним из двух методов:

Через камеру горения пропускается труба водяного теплообменника, в баке вода будет нагреваться змеевиком, соединенным непосредственно с этой трубой
Дымовая труба пропускается сквозь выносной бак. Дым в горячем состоянии будет проходить по ней и разогревать теплоноситель

Если сравнивать оба способа, следует отметить: первый намного проще, но второй в несколько раз эффективнее.

Устройство отопительных приборов пиролизного типа

В котлах с принудительной подачей воздуха есть 2 отсека, которые расположены по-разному. В первую камеру загружают твердое топливо. Доступ кислорода дозируется. Сначала он нужен, чтобы началось горение, затем подается в минимальном количестве, чтобы поддерживать тление сырья. В ходе процесса выделяются пиролизные газы, которые поступают во вторую камеру. Там осуществляется их дожиг, в большом количестве выделяется тепло. Его хватит, чтобы обеспечить обогрев частного дома.

В котлах с принудительной подачей кислорода основными элементами считаются:

Топочная камера для твердого сырья.
Вентилятор, с помощью которого нагнетается воздух (общий объем последнего делится на 2 потока).
Вторичный отсек для пиролизных газов, который находится под топочной камерой.
Специальная форсунка, расположенная между отделами. Она делается из огнеупорного состава, который по своим характеристикам близок к шамотному кирпичу.

Существуют котлы с естественной подачей кислорода. Топочная камера располагается в нижней части агрегата, а отсек дожига находится над ней. Воздух в отделы поступает естественным образом через заслонки. Последние помогают регулировать и подачу кислорода.

Теплообменник для твердотопливного котла своими руками

Сначала из двух боковых, одной задней и одной верхней стенок собирается топка. Швы между стенками выполняются с полным проваром (они должны быть герметичными). Снизу к топке с 3-х сторон горизонтально приваривается стальная полоса 20х3 мм, которая будет служить днищем водяной рубашки.

Далее к боковым и задней стенкам топки нужно торцами приварить в произвольном порядке короткие отрезки трубы небольшого диаметра – так называемые клипсы, которые обеспечат жесткость конструкции теплообменника.

Теперь к полосе-днищу можно приварить наружные стенки теплообменника с предварительно выполненными отверстиями под клипсы. Длина клипс должна быть такой, чтобы они слегка выступали за наружные стенки, к котором их нужно приварить герметичным швом.

В передней и задней стенках теплообменника над топкой вырезаются соосные отверстия, в которые ввариваются жаровые трубы.

Остается приварить к теплообменнику патрубки для соединения с контуром отопительной системы.

Самодельный котел из листового металла

Как сделать котел на твердом топливе для отопления частного дома своими руками

https://youtube.com/watch?v=Fzw_kw5yeNY

Чтобы самостоятельно собрать котлоагрегат, нужно в первую очередь обладать опытом сварщика. Для начала следует вооружиться инструментами по работе с металлом и заготовить необходимые расходники. Последовательность выполнения сборки:

Выполняют из жаропрочной стали топку в виде короба. В ней предусматривают отверстия загрузки топлива и зольника. Дополнительно делают прорези для установки конвективных поверхностей теплообмена. Сваривают все детали, с помощью мела и керосина проверяют стыки на герметичность: после окончательной сборки, если проявится течь, доступа к ним не будет.
Собирают внешний корпус, формируя рубашку охлаждения. В нём также оставляют топочные и зольные отверстия. Кроме них делают вырезы под размещения патрубков (подающего, обратного, дренажного и наполнительного).
Приваривают к корпусу загрузочные и зольные порталы. Их делают из листовой стали толщиной 5 мм. В верхней части приваривают дымоход, выполненный из отрезка трубы диаметром 100 мм.
Устанавливают резьбовые патрубки для подключения котла к отопительной системе и установки группы безопасности.
Изготавливают топочную и зольную дверцы. Они должны обеспечивать хорошую теплоизоляцию и герметичность топки.
Крепят дверцы к котлу при помощи шарнирных соединений, оснащают их прижимами для фиксации в закрытом состоянии.
Проверяют водяной контур на герметичность. Для этого котёл заполняют водой под давлением 0,2 МПа и выдерживают в течение часа. Отсутствие течи или свидетельствует о герметичности сварных швов.
Окрашивают корпус жаростойкой грунтовкой (2 слоя) и краской (1 слой).
Монтируют внешнюю теплоизоляцию и декоративную облицовку, выполненную из окрашенной тонколистовой стали.

Готовый котёл устанавливают в отведённом для него помещении. Выполняют полную коммутацию с системой отопления, дренажными и наполнительными линиями. Устанавливают группу безопасности, термометры, автоматику (если она предусмотрена). После наполнения системы приступают к розжигу. В первые несколько топок возможно появление неприятного запаха из-за высыхания краски.

Низкая себестоимость и лёгкость эксплуатации твердотопливного отопителя — основные аргументы в пользу самостоятельного изготовления агрегата. Кроме того, в ряде случаев он станет единственной доступной альтернативой дорогостоящему газовому и электрическому оборудованию.

Сборка котла

Агрегат нужно собирать в следующей последовательности:

Сначала изготавливают корпус, прихватив короткими швами к его днищу боковые стенки и обрамления проемов. Нижним обрамлением проема зольника служит само днище корпуса.
Изнутри к корпусу приваривают уголки, на которых будет укладываться решетчатый поддон топки (колосниковая решетка).
Теперь нужно приварить саму решетку. Уголки, из которых она состоит, нужно приварить наружным углом вниз, так чтобы поступающий снизу воздух равномерно распределялся двумя наклонными поверхностями каждого уголка.
Далее к уголкам, на которых уложена колосниковая решетка, приваривают топку с теплообменником.
Дверцы топки и зольника вырезаются из стального листа. Изнутри они обрамляются стальной полосой, уложенной в два ряда, между которыми нужно уложить асбестовый шнур.

Далее приваривают дымоотводящий патрубок и воздуховод с фланцем для установки вентилятора. Воздуховод заводится внутрь котла через отверстие посредине задней стенки чуть ниже колосниковой решетки.

Теперь надо приварить к корпусу котла ответные части петель дверок и несколько кронштейнов шириной 20 мм, к которым будет крепиться обшивка.

Теплообменник нужно обложить с трех сторон и сверху базальтовой ватой, которая стягивается шнуром.

Поскольку утеплитель будет контактировать с горячими поверхностями, он не должен содержать фенол-формальдегидного связующего и других веществ, испускающих при нагреве токсичные летучие вещества.

При помощи шурупов к кронштейнам прикручивается обшивка.

Сверху на теплогенератор устанавливается контроллер автоматики, а к фланцу воздуховода прикручивается вентилятор.

Температурный сенсор нужно поместить под базальтовую вату, так чтобы он контактировал с задней стенкой теплообменника.

При желании котел можно оборудовать вторым контуром, позволяющим эксплуатировать его в качестве водонагревателя.

Контур имеет вид медной трубки диаметром около 12 мм и длиной 10 м, намотанной внутри теплообменника на жаровые трубы и выведенной наружу через заднюю стенку.

За информацию для статьи, благодарим наших коллег: microklimat.pro,v-teple.com

Полезные советы по изготовлению ТТ котла

Если вы хотите сделать ТТ котел универсальным с позиции использования сырья, то для топочной камеры используйте трубу из жаропрочной легированной стали.

Труба из легированной стали для котла

Можно значительно сократить расход на строительство агрегата, если взять бесшовную стальную трубу 20 марки.
Прежде чем устанавливать котел на место, которое определено под этот агрегат, проведите первую растопку на улице, оборудовав котел временным дымоходом. Так вы убедитесь в надежности конструкции и увидите, правильно ли собрали корпус.
Если в качестве основной камеры вы будет использовать газовый баллон, то учитывайте, что такой агрегат вам обеспечит горение на 10-12 часов из-за небольшого количества закладываемого топлива. Итак небольшой объем пропанового баллона уменьшится после срезания крышки и зольника. Чтобы увеличить объем и обеспечить большее время горения, необходимо использовать два баллона. Тогда объема топочной камеры точно хватит на обогрев большого помещения, и не нужно будет закладывать дрова каждые 4-5 часов.
Чтобы дверца зольника плотно закрывалась, не давая доступа воздуху, нужно ее хорошо герметизировать. Для этого по периметру дверцы проложите асбестовый шнур.

Асбестовый шнур

Если вы будет выполнять в котле дополнительную дверцу, которая позволяет «дозагружать» топливо не снимая крышки, ее тоже нужно плотно герметизировать с помощью асбестового шнура.

Для эксплуатации ТТ котла, схему которого мы прилагаем ниже подходит любое твердое топливо:

каменный и бурый уголь;
антрацит;
дрова;
древесные пеллеты;
брикеты;
опилки;
сланцы с торфом.

По качеству топлива особых указаний нет – подойдет любое. Но учитывайте, что при большой влажности топлива, котел не даст большой коэффициент полезного действия.

Лучшие шахтные котлы

ШК пиролизного типа сегодня востребованы у населения, проживающего в одноэтажных и двухэтажных домах, поскольку они доказали свою эффективность и продемонстрировали простоту эксплуатации.

Рынок довольно быстро отреагировал на запросы покупателей и наполнился большим разнообразием агрегатов отечественных и зарубежных производителей.

В рейтингах покупок в сети 2020 году наибольшим спросом пользуются агрегаты со сроками эксплуатации более 20 лет и инновационными поверхностями нагрева.

Основные характеристики шахтных котлов.

Показатели	Пиролиз 43 Кп-10	Heiztechnik ( 12 кВт	Wirbel ECO CK Plus 25
Цена	67100 руб.	215760 руб.	277845 руб.
Модель	66694	90128	80023
Производитель	Пиролиз 43	Heiztechnik	Wirbel
Краткое описание	Продолжительность работы на 1 закладке до 10 час. КПД 85% до 90%. Энергоемкость, Низкое потребление топлива Автоматическое поддержание температуры отопления.	Мощность 12 кВт, новинка ЕС, инновационная техника. Экологический чистая установка отопления с усовершенствованной горелкой с автоподжогом и системой самоочистки . КПД — 91 %, температура нагрева – 85 С.	Универсальный агрегат для жидкого и твердого топлива. Диапазон нагреваемой среды – 40/90 С, КПД на твердом топливе – 85 %, на жидком – 90 %
Мощность кВт:	10	12	25
Вес, кг	210	350	271
Габариты (ВхШхГ), мм	1070х500х800	1370х1150х550	1260x915x1070
Диаметр дымохода, мм	160	150	160
Страна производитель	Россия	Польша	Германия

Таким образом, подведя черту, можно утверждать, что котлы шахтного типа – эффективные устройства с низким удельным расходом топлива. Такие агрегаты сегодня применяется для индивидуального отопления жилых и общественных, существенно снижая расходы владельцев на обогрев.

https://youtube.com/watch?v=o1ZG1WkhF-Y

Принцип работы автоматических котлов длительного горения

Автоматический твердотопливный котел длительного горения — это мощная установка с бункером, в котором хранится твердое топливо. Подобная часть бывает неотъемлемой от котла или размещается в отдельно обустроенной комнате.

В первом случае хранилище закрепляется в верхней или боковой части котлового оборудования. Но из-за ограниченного объема топлива большинство потребителей останавливаются на втором варианте и подготавливают специальное помещение.

Для перемещения дров или опилок из «склада» в камеру горения задействуется механизм загрузки. Он бывает шнековым или пневматическим. В качестве механизма подачи используется пневмотранспортер — труба, по которой с помощью воздушных масс передаются гранулы топливных элементов.

Главным достоинством подобного оборудования является частичная энергозависимость, поскольку загрузка топливной камеры выполняется раз в сутки. Из минусов выделяют большие затраты электрической энергии при работе узлов, подающих топливо.

Большое количество агрегатов поддерживают шнековую подачу гранул, а интенсивность загрузки определяется автоматикой.

Твердотопливный котел с автоматической подачей топлива обладает такими особенностями:

Для регулировки температуры теплоносителя изменяется интенсивность подачи воздуха в резервуар.
Управление системой выполняется по такому принципу: температурный датчик отправляет электромагнитный сигнал на механизм управления, в результате чего осуществляется открытие или закрытие воздушной заслонки.
Для регулировки температуры воздуха внутри комнаты задействуются термореле и 3-ходовые клапаны.
Чтобы компенсировать перепады давления в отопительной системе и защитить ее от перегрева теплоносителя, в котле обустраиваются компоненты группы безопасности. К ним относятся расширительный резервуар, предохранительный клапан с отводчиком воздуха и измерительным прибором (манометром).
Чтобы защитить теплоноситель от перегрева, в котле размещают защитные датчики и охлаждающие контуры с естественной циркуляцией.
С помощью датчика тяги работа котла приостанавливается в случае понижения показателей тяги в топке.
Чтобы следить за функциональностью агрегата и выбрать оптимальный температурный режим, в установке размещается модуль управления.
Если установить дополнительный GSM-модуль, можно обеспечить удаленный контроль и управление отопительной системой с помощью смартфона или планшета.

Выбирая автоматические твердотопливные котлы, важно обратить внимание на такие нюансы:

Расход топливных материалов определяется их качеством (калорийность, влажность, зольность). При этом качественное сырье отличается дороговизной, а степень его расхода зависит от внешних температурных условий.
Периодичность подачи топлива зависит от объема бункера.
Мощность котла выбирается с учетом площади обогреваемой постройки. Нет смысла приобретать высокопроизводительные установки для небольших помещений. Оптимальные рабочие параметры определяются следующей формулой: 2 кВт на 10 м².
При идентичном объеме сжигаемого топлива 2 котловые установки могут обладать разными показателями КПД. Средний диапазон варьируется от 60 до 85%.
В зависимости от уровня автоматизации обеспечивается бесперебойная автономная работа оборудования без участия человека.

Автоматические котлы на твердом топливе обладают такими преимуществами:

Экономный расход твердого топлива. При этом уголь и древесные отходы продаются по доступным ценам.
Практически полная автономность и независимость от участия человека.
Соответствие экологическим стандартам.
Простота монтажа оборудования.

Кроме плюсов, такие агрегаты имеют и недостатки. Так, если в качестве топливного сырья используется щепа, при продолжительном простое она может слипаться или слеживаться на дне резервуара. Влажный материал не обеспечивает нужную степень нагрева.

Для бесперебойной работы котла важно постоянно очищать его от загрязнений

Рейтинг твердотопливных котлов

Эксперты особое внимание уделили следующим характеристикам:

Рекомендуемое топливо – температура горения дров и угля отличаются, это влияет на выбор материала для камеры;
Мощность – оказывает влияние на частоту закладки;
КПД – от этого показателя зависит рентабельность отопительной системы;
Энергозависимость – автоматические модели удобны в эксплуатации, но требуют повышенного внимания к обеспечению бесперебойного электропитания;
Безопасность – использование теплоизоляции снижает риск ожогов и воспламенения стройматериалов;
Долговечность – качество стали и чугуна влияют на срок эксплуатации.

Не все модели отвечали заявленным характеристикам и требованиям экспертов. Техника с низким уровнем безопасности, большим потреблением топлива, с некачественными основными узлами исключались из нашего рейтинга.

Критерии выбора

В магазинах представлен широкий ассортимент котлов на твердом топливе. Они пользуются популярностью, так как отличаются приемлемой стоимостью и не требуют особых затрат.

Основные критерии выбора твердотопливных установок:

Разновидность топлива. Перед покупкой стоит узнать, какое сырье для растопки выгодней покупать в определенном регионе.
Объем камеры загрузки.
КПД. Агрегаты из стали остывают быстрей, но отличаются более высоким коэффициентом полезного действия.
Вес и объем котла. Чугунный прибор тяжелее и будет занимать больше места, чем устройство из стали такой же мощности. То есть стоимость его установки и доставки будет больше.
Долговечность. Средний срок службы подобных агрегатов составляет 10 лет.

Лучшие недорогие котлы

Хороший твердотопливный котел для дома может быть по доступной цене, если рассматривать модели из бюджетного класса. Такие агрегаты подойдут для многих потребителей, поскольку обладают невысокой стоимостью, оптимальной производительностью и могут отапливать разные площади.

Дон КС-Т 16 Р

Отопительный прибор от российского производителя стоимостью 18000 рублей. Характеризуется эффективной работой и надежностью. Корпус из стали, сам агрегат функциональный и производительный. Может применяться для закрытого или открытого отопления. Отличается высоким КПД и изоляцией. Функционирует от любого топлива, предназначен до 160 кв.м.

Плюсы:

Простота эксплуатация.
Экономичность.
Хороший КПД.
Доступная стоимость.
Подключение горелки.

Минусов кроме дизайна не выявлено.

Мистер Хит АОТВК-20-6

Котел, который работает от сети 220В и на дровах. Стоимость устройства 16300 рублей, подойдет для отопления помещений до 140 кв.м., мощность 20 кВт. Неплохой вариант для частного дома или дачи. Особых навыков для использования не требует, легко очищается, а простая конструкция почти не ломается.

Плюсы:

Простая эксплуатация.
Не чувствительность к морозам.
Отличные габариты.
Современный вид.
Хорошая цена.

По мнению потребителей, уровень КПД довольно низкий.

Лемакс Форвард-12,5

Котел на 13 кВт с 75% КПД, характеризуется долговечность и полной независимостью. Цена аппарата 14000 рублей. Модель на 1 контур с оптимальным соотношением стоимости и качества. Работает хорошо, эксплуатация легкая, можно использовать дрова, угли или кокс. Внешний вид современный, монтируется на полу, подойдет для отопления небольшого жилья до 4 комнат.

Плюсы:

Хорошая мощность и КПД.
Современный вид.
Высокая надежность и прочность.
Небольшая масса.

Минусы:

Недостаточная производительность.
Посредственная теплоизоляция.

Сибирь-GEFEST КВО 20 ТЭ

Среди бюджетных агрегатов данная модель считается лучшей и подойдет для монтажа в любой водяной контур. Стоимость агрегата 24400 рублей, есть регулятор тяги, работает от дров и углей, а также электрической сети. Комплектуется ТЭНом на 4 кВт и основные параметры дают возможность с легкостью отопить дома до 200 кв.м. Загрузка горючего вертикальная, управление и обслуживание очень простое.

Плюсы:

Легкое очищение.
Современный вид.
Достаточный КПД.
Оптимальная цена.
Высокая надежность.

Потребители к недостаткам относят плохую теплоизоляцию.

Очаг КСТ-10

Одноконтурный бюджетный котел за 11000 рублей, который может отопить до 100 кв.м. Его КПД 74%, что неплохо для этой серии. Может функционировать от дров, пеллет или угля, есть открытая камера горения. Монтаж напольный, может осуществляться самостоятельно. В целом модель идеально подойдет для ежедневного использования и выполнения основной работы.

Плюсы:

Достаточная мощность.
Невысокая стоимость.
Легкая установка.
Современный вид.
Теплоизоляция.
Независимость.

Единственный минус в большой массе.

Требования к самодельным твердотопливным котлам

Классическая схема оборудования состоит из следующих элементов:

топка – камера для горения топлива;
колосники – решетчатая конструкция, через которую в камеру горения попадает воздух;
теплообменник – это может быть труба или емкость накопительная для воды;
дымоход – труба, выводящая наружу (за пределы помещения) продукты сгорания;
регулятор тяги.

Стоит подробнее рассмотреть некоторые узлы прежде, чем делать котел отопления своими руками:

Размер топки. В камеру загружается сырье, поэтому она должна быть вместительной. Рассчитывается объем так, чтобы все топливо сгорало полностью без необходимости перемешивания. Кирпич имеет меньшую теплопроводность, поэтому в топке из керамики температура будет держаться выше, чем в стальных агрегатах. Также нужно учитывать размещение топочной камеры – тепло должно поступать направленно в теплообменник, в котором прогревается вода для системы отопления.
Теплообменник. Деталь влияет на КПД всего оборудования и изготавливается из стали или чугуна. Змеевик теплообменника представляет собой трубчатую конструкцию с трубами, расположенными вертикально или горизонтально. Чугунные теплообменники – литая модель, которую самостоятельно сделать нельзя, но можно использовать старый теплообменник, который еще годен в эксплуатацию. Стальной теплообменник изготавливается из толстостенной трубы, согнутой под нагревом или с помощью отводов, полуотводов нужного диаметра, которые соединяются со змеевиком сваркой.

Чтобы определиться с правилами монтажа змеевика, стоит внимательно просмотреть схему, в которой даны параметры и правила монтажа элемента.

Твердотопливный котел длительного горения своими руками: видео инструкция и выводы

Для изготовления некоторых сложных конструкций понадобится предварительное оснащение собственной мастерской. Придется освоить работу со сварочным оборудованием, приобрести специализированные инструменты и приспособления. Если он не пригодятся в будущем, то соответствующие затраты придется учесть при подсчете общей себестоимости.

Создать правильно котёл длительного горения своими руками помогут материалы данной статьи, сведения из чертежей и видео. Но для правильной оценки необходимо проверить, сколько будет стоить выполнение соответствующего заказа с помощью профессионалов.

Фабричные изделия могут стоить дороже, но на них предоставляют официальные гарантии