Чертёж твердотопливного котла длительного горения

Как избежать проблем при строительстве и эксплуатации

Оборудование устанавливают только на бетонное основание. Стальной прокат не выдерживает вес и котел проседает. Это приводит к потере плотности соединений и повреждению труб.

Использовать самодельную дверь для топки и зольника не рекомендуют. Малейшие неровности снижают эффективность сжигания дров.

Кроме того, возможно выпадение углей через щели с последующим возгоранием. При самостоятельном изготовлении дверцы ее делают строго под отверстие, обеспечивают заслонками и теплоизоляцией между слоями.

Если котел с теплообменником используют в локальной отопительной сети, циркуляционный насос устанавливают на обратку. Так устройство работает в щадящем режиме на протяжении 6 или более лет. Для решения проблемы низкотемпературной коррозии на байпасе (перемычке) устанавливают трехходовой термостатический клапан и настраивают на 55 градусов.

Стойкий запах креозота и задымление в котельной говорят о низком качестве топлива. Дешевые деревянные шпалы не подходят для обогрева и образуют зольно-угольные остатки на стенках менее, чем за сутки горения. Чтобы исключить теплопотери через дымоход, последний оборудуют заслонкой. Она предотвращает выход нагретого воздуха, снижает скорость сжигания топлива.

Котел твердотопливный длительного горения своими руками: чертежи и порядок сборки

Котлы длительного горения отличаются высокой теплоотдачей и выдают более мягкую, ровную температуру.

Но есть у них и существенный недостаток – высокая цена.

Поэтому есть смысл попробовать свои силы и изготовить печь самостоятельно.

Если Вы решили сделать котел твердотопливный длительного горения своими руками, чертежи найти – половина успеха. Но сначала разберемся, какие существуют основные конструкции.

Какой твердотопливный котел можно сделать своими руками?

В домашних условиях можно изготовить практически любой котёл, ведь всё делают люди.

Но некоторые детали можно выполнить только в заводских условиях.

Поэтому важно оценить свой опыт и возможности (инструмент, материалы, время). И разобраться с основными типами отопительных приборов и их особенностями

По нарастанию степени сложности, котлы можно разделить на:

И разобраться с основными типами отопительных приборов и их особенностями. По нарастанию степени сложности, котлы можно разделить на:

Привычные котлы-топки с варочной поверхностью, водяной рубашкой по бокам и колосниками.
Вертикально расположенные агрегаты шахтного типа и с горением, осуществляющимся сверху.
Пиролизные котлы.

Классические твердотопливные котлы с привычным способом сжигания

Самый яркий представитель таких котлов – обычная печь, только выполненная из стали. Топливо укладывается на колосниковую решетку и сгорает, нагревая водяной контур пламенем.

Чтобы повысить КПД обычного котла устраивают повороты, вваривают поперек дымохода трубы, пропускающие теплоноситель и т. д. Могут быть горизонтальными или вертикально направленными.

Устройство котла длительного горения изнутри

Горизонтальные топки, как правило, ниже и имеют сверху варочную поверхность, отдающую тепло непосредственно в помещение. Конструктивно возможно соединение таких котлов с кирпичной трубой или колодцами классической печи, что значительно повышает их теплоотдачу.

Кирпичные колодцы, проводящие горячие дымовые газы, не только повышают КПД сгораемого топлива, не давая газам вылетать прямо на улицу, но и служат аккумуляторами тепла.

Котел с верхним горением

Само его название говорит о том, что здесь процесс горения идет наоборот: сверху вниз. Это сделано для того чтобы замедлить сжигание топлива, так как обычно пламя идет вверх и зажигает все дрова сразу.

Итак, конструкция этого аппарата: вертикально стоящая труба, точнее две трубы большого диаметра, входящие одна в одну. Между ними располагается водяная рубашка.

Для подачи воздуха в этой конструкции предусмотрена телескопическая труба, которая поднимается вверх перед закладкой топлива и опускающаяся вместе с ним по ходу сгорания дров или угля. Для изготовления такой конструкции понадобятся:

Трубы для корпуса диаметром 450 и 400 мм.
Для камеры предварительного подогрева воздуха диаметром 280 и длиной 350 мм.
Для телескопической подающей трубы отрезки длиной примерно по 300 мм таким диаметром чтобы входили друг в друга это – 89 мм, 76 мм, и 60 мм.
И толстый листовой металл для изготовления дверок; для блина, который давит на топливо и передает ему воздух для горения; для закрытия верха и низа котла и т. д.
Дверца для закладки топлива размером 250 х 210 устраивается на расстоянии 579 мм от основания. В самой нижней части еще одна дверца поменьше, для чистки. Колосники в этой модели не предусматриваются.

Конструкция «блина» – это полая деталь из двух одинаковых шайб-дисков диаметром 300 – 350 мм. По окружности диски провариваются стальной лентой, таким образом, чтобы воздух попадал внутрь, только через подающую трубу 60 мм. А для подачи воздуха к дровам, в нижней части диска сверлится множество отверстий.

Отличаются немалой высотой (могут достигать полутора метров).

Дрова укладываются во всю высоту, поджигаются снизу, где происходит процесс горения, а факел пламени направляется в другой отдел, соединенный в нижней части с основным котлом.

Продукты сгорания, проходя дальше по теплообменнику, остывают и удаляются в трубу.

Данная конструкция котла позволяет использовать пиролизное горение. Для этого устанавливается заслонка, ограничивающая подачу воздуха, и связанная с датчиком тяги и температуры. А во второй камере при доступе воздуха происходит сгорание выделенных газов.

Котлы шахтного типа хорошо справляются с сырыми дровами и опилками. Можно сказать, что это идеальные вариант для сырых дров.

Сборка котла: пошаговая инструкция

Чтобы своими руками сделать надежный и эффективный пиролизный котел, придерживайтесь инструкции и выполняйте все последовательно. Как правило, для изготовления такого оборудования применяется схема, в соответствии с которой устройство загрузочного отверстия осуществляется чуть выше, чем у обыкновенного твердотопливного котла отопления. Выше устанавливается ограничитель, необходимый для контроля количества поступающего воздуха. По данному ограничителю также можно определить, когда придет время для следующей загрузки порции дров или брикетов.

Схема пиролизного котла длительного горения.

Для самостоятельного изготовления пиролизного котла отопления можно использовать различные методы, но наибольшее распространение ввиду своей простоты, удобства и эффективности получил тот, согласно которому для изготовления агрегата нужно использовать толстостенную трубу из высококачественной стали высотой порядка 900 мм и диаметром 350 мм.

Такая конструкция обязательно оснащается ограничителем. Благодаря этому ограничителю к топливу будет поступать ровно такое количество кислорода, которое необходимо для активизации процесса пиролиза. В результате будет происходить не горение, а лишь тление топлива, что позволяет существенно сэкономить. Ограничитель устанавливается внутри конструкции. Для его изготовления используется труба длиной чуть больше высоты самого котла. Диаметр трубы — до 70 мм. С нижней стороны трубы к торцу нужно приварить стальной диск. Подберите диск такого диаметра, чтобы он был меньше диаметра отопительного котла примерно на 40-50 мм.

Сверху на твердотопливный котел монтируется крышка. Именно через нее и будет проведен ограничитель. Шток этого ограничителя должен быть немного меньше, чем диаметр самой трубы. Благодаря этому появляется возможность ограничения количества кислорода, поступающего в камеру горения.

Монтаж пиролизного котла.

При сборке котла нужно учитывать еще один очень важный момент, связанный с особенностями установки дополнительной трубы. Она должна быть установлена так, чтобы обеспечивалось ее свободное перемещение внутри бака. Только в этом случае будет обеспечена равномерная подача воздуха в каждый слой загруженного топлива. Не менее важным моментом является глубина, на которую труба входит в бочку. Если труба будет расположена слишком низко, то топливо будет сгорать очень быстро. Максимальная эффективность достигается тогда, когда топливо горит лишь сверху, а все остальные его слои, расположенные ниже, только тлеют.

Вы можете оснастить свой пиролизный котел грузом — крыльчаткой с лопастями. Благодаря этому обеспечится постепенное оседание топлива в процессе горения, что существенно увеличит период сгорания одной загруженной порции — до 50-60 часов.

В котле немного выше половины его высоты нужно сделать отверстие. Лучше, чтобы оно было прямоугольным, так удобнее. Именно в это отверстие вы и будете закладывать топливо. Изготовьте для него дверцу из стали с накладкой. Также нужно сделать прямоугольное отверстие для удаления остатков (золы, пепла). Оно должно быть немного меньших размеров. Делайте его ниже основного отверстия.

Принцип работы пиролизного котла.

К агрегату присоединяется трубопровод. Он должен быть выполнен в форме своеобразной петли, размещенной внутри. По данному трубопроводу будет проходить теплоноситель. Там он нагреется и поступит в отопительную систему, обеспечив обогрев помещения. Чтобы поток теплоносителя (воды) можно было регулировать, возле котла следует установить кран.

В процессе установки котла длительного горения обязательно обустраивается дымоход, посредством которого будет удаляться дым и горячий воздух.

Чтобы самодельный пиролизный котел работал достаточно долгое время и с максимальной эффективностью, в процессе эксплуатации нужно следить за его техническим состоянием и поддерживать его на должном уровне. Время от времени проверяйте сварные швы и обязательно очищайте внутреннее пространство агрегата от золы и копоти.

После того как котел будет готов, нужно выполнить его первый запуск и определить КПД. вы можете сделать это безо всяких дополнительных устройств и оборудования, просто оценив состояние дыма, который выходит из трубы. Если дым не будет иметь характерного неприятного запаха угарного газа, можно сделать вывод, что оборудование, созданное своими руками, имеет достаточно высокий КПД.

Принцип работы котла длительного горения

В обычных твердотопливных агрегатах, одной закладки хватает на 6-7 часов горения. Соответственно, если в топку не будет добавлена очередная порция ресурсов, температура в помещении сразу же начнет снижаться. Это происходит из-за того, что основное тепло по помещению циркулирует по принципу свободного движения газа. Нагреваясь от пламени, воздух поднимается вверх и выходит наружу.

Теплового ресурса котла длительного горения хватает примерно на 1-2 суток с одной закладки дров. Некоторые модели могут поддерживать тепло до 7 суток.

За счет чего достигается такая экономичность и эффективность?

Схема работы котла

От обычного котла, ТТ котел длительного горения отличается наличием сразу двух камер сгорания. В первой стандартно сгорает само топливо, а во второй — выделившиеся при этом газы.

Большую роль в этом процессе играет своевременная подача кислорода, которую обеспечивает вентилятор.

Такой принцип был реализован сравнительно недавно. В 2000 году литовская компания Stropuva впервые презентовала эту технологию, которая стразу снискала уважение и популярность.

Самодельный котел длительного горения

Сегодня это является наиболее дешевым и практичным способом обогреть загородный дом, там, где не предусмотрена газификация и случаются перебои с электричеством.

Такие агрегаты работают по принципу горения верхнего топлива. Стандартно во всех печах топка располагается внизу, что позволяет забирать с пола холодный воздух, нагревать его и поднимать вверх.

Принцип работы этого котла в чем-то поход на пиролизный. Основное тепло здесь выделяется не от сгорания твердого топлива, а от выделившихся газов в результате этого процесса.

Сам процесс сгорания происходит в закрытом пространстве. Через телескопическую трубу выделившийся газ поступает во вторую камеру, где происходит его полное сгорание и смешивание с холодным воздухом, который подкачивает вентилятор.

ТТ котел длительного горения (схема)

Это беспрерывный процесс, который происходит до тех пор, пока полностью не прогорит топливо. Температура при таком горении достигается очень высокая – около 1200 градусов.

Как уже говорилось выше, в этом котле реализовано две камеры: основная большая и маленькая. В большую камеру закладывается само топливо. Ее объем может достигать 500 куб.дм.

Ресурсом для горения может выступать любое твердое топливо: опилки, угли, дрова, паллеты.

Постоянный приток воздуха осуществляет встроенный вентилятор. Преимуществом этого метода заключается в том, что твердое топливо расходуется крайне медленно.

Это значительно увеличивает экономичность такого отопительного прибора. Почему же так медленно прогорают дрова, по сравнению со стандартной печью?

Суть заключается в том, что прогорает лишь верхний слой, так как воздух нагнетается вентилятором сверху. Причем вентилятор добавляет воздух только после того, как полностью прогорит верхний слой.

На рынке представлено сегодня множество моделей, которые работают по одному и тому же принципу, но, в зависимости от габаритов, материала исполнения, дополнительных опций, имеют разную эффективность и экономичность.

Универсальность топлива

Универсальные ТТ котлы работают абсолютно на любом топливе, что значительно упростит владельцам их эксплуатацию. Более бюджетным вариантом является дровяной ТТ котел длительного горения. Он работает исключительно на дровах и другой вариант топлива в него закладывать нельзя.

Твердотопливный котел своими руками

Рассмотрим на примере наиболее популярного котла с верхним горением (рис.3). В случае необходимости размеры можно менять пропорционально указанным в чертеже. Отличительной особенностью конструкции является труба, которая служит регулятором подачи воздуха и теплообменником одновременно. Газы, выделяемые в процессе тления топлива, поднимаются вверх и воспламеняются в верхней топке.

Для изготовления необходимы материалы, описанные в разделе 2: трубы, листовая сталь, уголок, утеплитель, асбокартон, электроды.

Первый этап самодельного котла включает следующие шаги:

Сваривают цилиндрический корпус из трубы диаметром 45 см длиной 150см.
Днище закрывают вырезанным из листовой стали кругом с помощью сварки.
В трубе нижнего диаметра (нижняя часть) вырезают прямоугольное отверстие под дверку зольника. Ее можно изготовить также из стального листа или приобрести готовую под размер.
Топка располагается в верхней части, под ее дверку также вырезают прямоугольник. Дверку обязательно изолируют асбокартоном и асбошнуром по периметру. Все дверки должны закрываться задвижками.
Из профильной трубы сваривают патрубок для выхода дыма, который будет вставляться в дымоход.

Важно! На поверхности патрубка из-за перепада температур будет образовываться влага (конденсат), ведущая к коррозии, поэтому сварочные швы должны быть высокого качества

К корпусу котла приваривают ножки из равнополочного уголка.
Вырезают верхнюю крышку диаметром 46 см, которая будет одеваться сверху на цилиндрический корпус.

Теплообменник для твердотопливного котла своими руками

Второй этап – производство теплообменника:

Из металлического листа сваривают трубу теплообменника диаметром 40 см длиной 130 см.
Вставляют ее в цилиндрический корпус, фиксируют зазор в 5 см между трубами, благодаря чему будет образовываться «водяная рубашка».
Разница в длине труб теплообменника и наружной должна быть не менее 20см. Трубу в трубе фиксируют сваркой, используя заготовленные металлические кольца.
В верхней и нижней зоне водяной рубашки устанавливают патрубки: один – для подачи, другой – для выхода теплоносителя. Для их изготовления используют трубу диаметром 5 см, на внешней стороне накручивают резьбу, через которую они будут подсоединены к трубам отопительной системы.
Распределительную трубу, через которую будет подаваться воздух, сваривают из металла большей толщины, чем для корпуса и теплообменника (не менее 5 мм диаметром 6 см). Длину трубы делают на 10 см меньше длины трубы теплообменника (120 см).

Важно! Распределительная труба находится в зоне высоких температур и со временем деформируется и прогорает, поэтому для ее изготовления используется металл толщиной 5 мм и более

Труба вставляется в подготовленный диск с готовым отверстием. Металлический стальной диск диаметром 38 см приваривается к трубе.
К основанию диска приваривают минимум 4 уголка, выполняющие роль крыльчатки.
К верхней части трубы устанавливают задвижку для порционной подачи воздуха и приваривают петлю, на которой фиксируют цепь для поднятия трубы.

Внимание! Чтобы улучшить теплообмен в верхней части трубы устанавливают вентилятор для принудительного наддува

Выбирают место установки котла, проверяют уровнем, чтобы не было никаких перепадов, которые могут ухудшить работу теплогенератора.
Крышку с распределительной трубой натягивают на корпус, предварительно проложив асбошнур. Крышку можно также приварить к корпусу.
Дымовой патрубок вставляют в дымоход.
Через выходящие патрубки с резьбой котел подсоединяют к системе отопления дома.
Систему заполняют водой и выполняют проверку работы котла при неполной его загрузке.
Если тест прошел нормально, котел загружают на полную мощность.

Шахтный котел длительного горения

Водоснабжение и Отопление

При установке твердотопливного котла важно учитывать 3 параметра: количество выдаваемого тепла, стоимость и продолжительность горения. Результаты связаны между собой: чем выше мощность, длительность работы, тем будет больше стоить устройство

Можно значительно понизить затраты, если сделать все собственноручно. Шахтный котел длительного горения своими руками выполнить реально, если есть чертежи и небольшая сноровка в подобных делах.

Увеличение продолжительности горения твердого топлива

Каждый домовладелец желал бы установить котел, который не потребует подбрасывания дров каждые 6 часов. Некоторые теплогенераторы держат тепло до недели. Но увеличение длительности не всегда рационально, ведь понижается КПД установки. Причины в следующем:

КПД дровяных котлов составляет около 70%. Если заменить процесс тлением, увеличив тем самым продолжительность процесса, КПД уменьшится примерно до 40%, примерно как у простой печки.
Дрова, которые тлеют, выделяют мало тепла. Потому дом нагреваться будет значительно дольше.
Не получится сжечь сырые дрова, если котел использует только режим тления.

Котлы, работающие с одной подачей дров на протяжении 8 и выше часов, бывают следующих видов:

классические, где подача воздуха осуществляется принудительно;
с верхним горением. Подобные установки можно сделать самостоятельно, если имеется подходящий инструмент и опыт работы со сваркой.

Можно найти схемы котлов, работающих на опилках, но подобные установки сложно изготовить самостоятельно, плюс, они очень большие.

Изготовление котла продолжительного горения

» alt=»»>

Чтобы собственноручно сделать установку, потребуется сталь Ст 20. Выполненная из нее установке прослужит не менее 15 лет. При большем количестве углерода в стали, материал может прикаливаться от высоких температур, потому для изготовления он не подходит. Если есть возможность, купить можно жаропрочную сталь, легированную молибденом или хромом. Из таблицы можно узнать, какие размеры заготовок потребуются для изготовления устройства.

Размеры заготовок

Чтобы разрезать материал, лучше обратиться в мастерскую, где имеются гильотинные ножницы. В частях не будет заусенцев, будет сэкономлено много времени. Также будут нужны следующие детали:

Равнополочный уголок 50х4 мм. Нужен будет, чтобы изготовить колосники.
2 трубы: DN50 и DN Первая для теплообменника и патрубков, к которым будут подключаться системы отопления. Вторая – для дымохода.
Труба 60х40 мм для канала воздуховода.
Стальная полоска 20х3 мм.
Утеплитель из базальта.
Ручки.
Асбестовый картон и шнур.

Также понадобятся инструменты для сварки металла, резки и некоторые другие, имеющиеся в каждом жилище.

Вентилятор и блок управления

В шахтном котле будет использован блок управления, вентилятора, температурного датчика. Стоит найти польские изделия, которые очень похожи на китайские, но значительно отличаются по качеству сборки, сроку службы. Маркировка блока управления — KG Elektronik SP-05, вентилятора — DP-02.

Отопительный агрегат

Первым делом для изготовления шахтного котла следует собрать корпус топливника. Делается он из металлических частей, толщина которых 4 мм. Их требуется прихватить сваркой. Начать стоит с нижней части, где будут крепиться боковые части, крышка свода, отверстия для дверец. Должно получиться примерно так же, как на фотографии:

Сварка стенок

Следовать нужно чертежу. Лист на днище должен быть выпущен в каждую сторону. Он же будет служить нижней частью дверец отдела для золы. В камере сваркой необходимо будет закрепить полки. В материалах были указаны уголки. Там будет ложиться колосниковая решетка

Важно после сварки проверить на герметичность каждый отсек, тщательно проварив все стыки

Сварка стенок

Далее нужно вставить водяную шубу. Материал – 3-х миллиметровый металл. Толщина у боковых стен ее должна быть 2 см, потому к топливнику приваривается стальная полоска, выпускаемая на 20 мм. К стенкам нужно прихватить листы стали – обшивку.

Стенки бака

» alt=»»>

Шахтный котел длительного горения

Водоснабжение и Отопление

Шахтный котел длительного горения своими руками выполнить реально, если есть чертежи и небольшая сноровка в подобных делах

Увеличение продолжительности горения твердого топлива

КПД дровяных котлов составляет около 70%. Если заменить процесс тлением, увеличив тем самым продолжительность процесса, КПД уменьшится примерно до 40%, примерно как у простой печки.
Дрова, которые тлеют, выделяют мало тепла. Потому дом нагреваться будет значительно дольше.
Не получится сжечь сырые дрова, если котел использует только режим тления.

Котлы, работающие с одной подачей дров на протяжении 8 и выше часов, бывают следующих видов:

классические, где подача воздуха осуществляется принудительно;
с верхним горением. Подобные установки можно сделать самостоятельно, если имеется подходящий инструмент и опыт работы со сваркой.

Изготовление котла продолжительного горения

» alt=»»>

Размеры заготовок

Равнополочный уголок 50х4 мм. Нужен будет, чтобы изготовить колосники.
2 трубы: DN50 и DN Первая для теплообменника и патрубков, к которым будут подключаться системы отопления. Вторая – для дымохода.
Труба 60х40 мм для канала воздуховода.
Стальная полоска 20х3 мм.
Утеплитель из базальта.
Ручки.
Асбестовый картон и шнур.

Также понадобятся инструменты для сварки металла, резки и некоторые другие, имеющиеся в каждом жилище.

Вентилятор и блок управления

Отопительный агрегат

Сварка стенок

Важно после сварки проверить на герметичность каждый отсек, тщательно проварив все стыки

Сварка стенок

Стенки бака

» alt=»»>

Увеличение камеры сгорания

Правильно рассчитав размер камеры сгорания и дверцы для подачи дров, Вы не только повысите эффективность котла, но и существенно облегчите себе жизнь при его эксплуатации.

Самый простой способ реализовать длительное горение в котле на дровах – увеличить объем его камеры сгорания. Предположим, что нам необходимо обогреть домовладение площадью 100 кв. м. Для этого нам потребуется 2,3 дров в час (средняя теплотворность древесины составляет около 4,3 кВтч/кг. Следовательно, для того чтобы добиться длительного горения на протяжении 12 часов, нам потребуется камера сгорания, вмещающая 28 кг дров. При средней плотности древесины в 1,73 кг/дм³, ориентировочный объем камеры составит 16,18 литра.

Так как нас интересует загрузка на 24 часа, то объем камеры сгорания составит 32,26 литра. Но нужно учесть, что дрова – это далеко не вода. Они не занимают все пространство целиком, поэтому смело умножаем полученное значение на два – итого получится около 65 литров. Также необходимо оставить запас на нормальное горение, чтобы было где разбушеваться пламени, хотя здесь все зависит от устройства котла.

Вычисляя размеры камеры сгорания, ориентируйтесь на длину поленьев – это поможет создать удобную для загрузки топку.

Становится очевидным, что для реализации сверхдлительного горения необходимо создать очень большую камеру сгорания. А для того чтобы еще больше увеличить эффективность и длительность сгорания одной порции топлива, следует использовать определенные сорта древесины – мы рекомендуем сделать выбор в пользу березы и дуба. Несмотря на то что теплотворная способность у них меньше, чем у той же сосны, эти сорта дерева более плотные. Да и сгорают они при более высокой температуре (почти +900 градусов).