Рабочие чертежи котла на твердом топливе. Изготовление твердотопливного котла: от чертежей и до реализации

Жильцы частного сектора, решившие приобрести твердотопливный котёл для обогрева дома, в первую очередь интересуются тепловой мощностью оборудования, ценой и длительностью горения с одной загрузки. Эти параметры взаимосвязаны между собой: при большей мощности и продолжительности функционирования выше цена прибора. Существует вариант, при котором расходы сокращаются вдвое - самодельные котлы длительного горения на дровах.

• Показать всё

  Характеристика и виды котлов

  В загородных посёлках (где нет газопроводов) постоянно решается вопрос об улучшении качества отопления домов. Обычные печи на угле и дровах получили повсеместное использование, а сейчас, имея новые технологии, они являются не единственным способом обогрева.

  Прекрасно можно заменить старые печи котлами длительного горения на дровах, являющимися сравнительно новыми конструкциями, которые работают на твёрдом топливе. Мощности такого прибора хватает обогреть не только жилые, но и производственные помещения.

  Длительность горения соответствует происходящим внутри него процессам, которые будут зависеть от конструкции прибора. Твердотопливный котёл отличается технологией работы от обычной дровяной печи тем, что горит сначала верхняя часть дров, постепенно захватывая нижнюю вместе с продуктами распада (золой, сажей).

  В старых печах дрова загораются снизу, а затем воспламеняются остальные, при этом происходит быстрое сгорание топлива и остывание печи, поэтому приходится наблюдать за процессом горения и часто подкладывать дрова. Обычно считают, что длительность горения зависит от продолжительности тления с ограничением поступления воздуха. Но это неэффективный способ сжигания дров и угля :

  1. 1. При максимальном горении КПД дровяных котлов достигает 75%, а в режиме тления эффективность прибора падает до 40%.
  2. 2. Тлеющими дровами выделяется небольшое количество тепловой энергии, что влияет на полный, качественный обогрев дома.
  3. 3. Невозможность сжигания способом тления свежесрубленного дерева таких пород, как ивы, тополя и низкокалорийного топлива.

  Продолжительность горения зависит от увеличенной топливной камеры в котле, именно её размер оказывает влияние на процесс: чем больше закладываемых в топку дров, тем дольше они будут гореть и выделять тепло. Бытовые агрегаты могут работать 10-12 часов с одной закладкой дров, а с порцией угля до суток. Существуют такие виды твердотопливных котлов :

  • классические, у которых функционирует принудительная подача воздуха;
  • действующие по методу верхнего горения;
  • пиролизные модели;
  • теплогенераторы шахтного типа.

  Такие устройства твердотопливных котлов можно выполнить самостоятельно. Для этого нужно иметь необходимый инструмент и практику сварочных работ.

  КАКОЙ котел ЛУЧШЕ: рассматриваем все варианты #2

  

  Классический тип агрегата

  Такой вид применяется с использованием принудительного наддува, необходимого для избежания режима тления и для экономичного сжигания твёрдого топлива.

  
  
  

  Принцип работы такой :

  1. 1. В топливник, объём которого 112 литров закладываются и поджигаются дрова. После этого закрываются плотно все дверцы, и при помощи автоматики запускается вентилятор, нагнетающий воздух.
  2. 2. Как только температура достигла заданного показателя, происходит остановка в режим ожидания. По каналу, закрытому гравитационной заслонкой, поступает воздух в очень малом количестве, чтобы дрова не потухли.
  3. 3. Когда температурным датчиком определится остывание теплоносителя в ёмкости котла, вентилятор автоматически включится, и процесс повторится.

  При помощи автоматики осуществляются несколько режимов нагнетания воздуха в соответствии с используемой разной по качеству и влажности древесины. Стандартный тип котла имеет такие технические характеристики :

  • номинальная мощность - 22 кВт;
  • эффективность - 77%;
  • максимальное рабочее давление - 3 бар;
  • глубина топливника - 460 мм;
  • размер проёма, куда закладываются дрова - 36 на 25 см;
  • объём камеры - 112 л;
  • продолжительность горения на дровяном топливе - примерно 8 часов.

  Котёл отличается простым устройством: вытянутой в высоту топкой, оснащённой внизу колосниками, а вверху - теплообменником, состоящим из 4 труб и помещённым внутрь бака. Нагнетаемый воздух поступает в зольную камеру по каналу из профиля 60 на 40 мм. Для ограждения от попадания грязи и пыли автоматический блок и вентилятор располагаются сверху котла.

  Виды твердотопливных котлов

  

  Отопитель с верхним горением

  Устройство водогрейных котлов длительного горения - это та же печь, дополненная водяной рубашкой. Принцип работы котла считается сравнительно новым и заключается в подаче воздуха сверху (где и зона горения) через трубу, на конце которой приварен тяжёлый металлический диск. По мере сгорания дрова проседают под весом груза, а движение воздушных потоков осуществляется естественным способом за счёт тяги дымоотвода.

  Исходя из отзывов пользователей, подобного типа приборы длительного горения не пользуются особой популярностью. Вот несколько причин :

  • эффективностью уступают классическим видам из-за расположения зоны интенсивного горения в одной плоскости;
  • сложность заполнения топки дровами - нужно, чтобы полностью прогрела предыдущая порция топлива;
  • невозможность быстрого тушения, в случае необходимости.

  Недостатки существуют, но самостоятельно можно кое-чем дополнить устройство оборудования или исправить. Например, для изготовления зональной камеры смонтировать днище и колосники. Можно устранить недостатки дозагрузки топлива, поставив между топливным проёмом и зольным дополнительную дверцу.

  

  Пиролизные модели

  Пиролизные котлы работают с поэтапным разделением процесса горения, повышающим эффективность и продлевающим период функционирования генератора. Топка пиролизного устройства разделена специальной форсункой: в первой камере горят дрова, выделяя газ, во второй дожигаются продукты распада древесины. И при этом остаётся минимальное количеством золы, а в дымоходе не скапливается сажа.

  Пиролизные агрегаты служат для отопления частных домов с площадью более 100 кв. м. На одной загрузке дров может функционировать около двух суток. Цена изделия зависит от марки производителя, а также от того, какой мощностью и степенью автоматизации оснащён агрегат. Такой котёл длительного горения сделать своими руками сложнее, чем обычный с упрощённой конструкцией, но возможно.

  Пиролизные котлы на дровах для отопления частного дома

  Шахтный теплогенератор

  Отличие шахтного агрегата от других заключается в продолжительности горения и особенности его устройства. Он оснащён большой топливный камерой, поэтому не требует частой загрузки топлива, горение проходит в медленном режиме. Существует два вида подобных котлов: с обычным горением и пиролизным. У них похожее устройство, они оснащены двумя камерами: первая предназначена для сжигания топлива, а вторая снабжена теплообменником.

  
  

  Устройство топливного прибора с обычным видом горения более простое. Основную часть его корпуса составляет вместительная загрузочная камера, её называют шахтой. При вертикальном положении она способна вместить большое количество топлива. С боковой стороны или сверху оборудован люк для закладки дров.

  Если заглянуть в топочное отделение, то можно обнаружить, что оно напоминает шахту, отсюда и произошло название котла. Под камерой для топки расположен зольник, отделяющийся от неё колосником. Посредством дверки можно получить доступ к зольнику, а также к топке. При помощи шибера, расположенного под дверкой, можно регулировать доступ воздуха.

  Вторая часть котла представляет собой камеру со встроенным теплообменником, который заполнен водой. Если агрегат не будет применяться для обогрева дома водяным отоплением, используется жаротрубный теплообменник. Газы из топки через отверстие поступают в камеру с теплообменником, нагревают воду в нём и устраняются через дымоотвод. Горячая вода по трубам поступает в отопительную систему, а разогретый воздух в помещение.

  Конструкция пиролизного котла шахтного типа почти такая же. Однако в ней присутствуют некоторые дополнительные элементы :

  1. 1. Две камеры, в одной из которых горит топливо, а в другой - догорают угарные газы.
  2. 2. Несколько перфорированных труб, через отверстия которых поступает воздух, обогащая камеры горения и догорания.
  3. 3. Задвижки, которые разделяют камеры.

  Принцип работы пиролизного аппарата несколько отличается. Топочный процесс происходит с ограничением поступления воздуха, следовательно, медленно и с выделением большого количества газа. Он через перфорированные трубы поступает в дополнительные камеры и там сгорает. Такие котлы применяются с любыми видами твёрдого топлива: углем, дровами, пеллетами.

  Одной закладкой дров можно отапливать помещение в течение 30 часов, а порцией угля до 5 суток. При полном сгорании топлива и продуктов его распада генератор достигает высокого КПД - до 90%.

Наибольшей эффективностью наделён трубный теплообменник, который непрост в изготовлении. С размерами определяется непосредственно изготовитель.

На прочный бетонный фундамент устанавливается поддувальная камера с колосником. Затем ставится теплообменник и вокруг обкладывается качественным кирпичом. В процессе кладки встраиваются две дверки. Нижняя монтируется на уровне, удобном для закладки и поджога дров, а также для очистки топки и поддувала от золы. Через верхнюю дверцу, которую можно поставить на лицевой плоскости прибора или сверху в виде люка, загружаются дрова, уголь или пеллеты.

Теплообменник необходимо выставить так, чтобы выход горячего теплоносителя располагался в самой высокой точке. Это препятствует образованию воздушных пробок в системе, благодаря чему улучшается циркуляция воды. Кладку из кирпичей выполнять с перевязкой швов для большей прочности стенок, которые должны выступать над теплообменником на 3 см. Дымоотвод можно выложить из кирпича или установить металлический.

Плюсы и минусы отопления дровами

Самодельные дровяные конструкции часто применяются для отопления как небольших дачных домов, так и крупных частных домовладений, рядом с которыми отсутствуют газовые магистрали. Обогрев помещений осуществляется дровами или углем.

Из-за дороговизны угля пользователи отдают предпочтение древесному топливу, на котором работают агрегаты с такими достоинствами :

1. 1. Не требуется разрешение для выполнения работ по установке и эксплуатации оборудования.
2. 2. Дешёвая эксплуатация, если сравнивать с электроотоплением. А при наличии источника бесплатных дров средства расходуются только на материал для сборки отопительного аппарата.
3. 3. Обогрев не зависит от электричества - это касается самых простых агрегатов, не снабжённых электрическими узлами.
4. 4. Возможность пользоваться длительным горением, позволяющим сократить подходы для пополнения топливом.
5. 5. Дешёвая сборка. Стоимость самостоятельно изготовленного устройства будет ниже заводского аналога.

Только при постоянной чистке оборудования и выполнении плановых ремонтов приборы будут стабильно и эффективно работать весь период эксплуатации. Но существуют и недостатки твердотопливных котлов, сделанных своими руками :

1. 1. Сложность изготовления самодельного котла, особенно с отопительным контуром.
2. 2. Могут возникнуть ошибки в сборке, которые отразятся на КПД прибора.
3. 3. Выглядят не особо привлекательно, хотя это зависит от мастерства изготовителя.

Несомненно, эстетику собственного производства не сравнить с дизайном заводского оборудования. Однако собранная конструкция соответствует требованиям собственной отопительной системы. А также следует учесть, что собранный теплогенератор будет дешевле заводского как минимум в два раза.

Для водяного отопления частного дома разработано много конструкций отопительных приборов. Своей эффективностью и непритязательностью в обслуживании выделяются шахтные котлы. Их стоимость довольно высокая, поэтому многие умельцы повторяют в домашних условиях заводские модели или изготовляют по собственному проекту.

Шахтный котел – конструкция и принцип действия

Шахтный отличается от других продолжительностью горения и особенностями устройства. Часто подбрасывать топливо не требуется, он имеет топливную камеру большого объема, горение медленное. Разработано два вида шахтных котлов: с обычным горением и пиролизный. Каждый имеет сходное устройство из двух камер: в одной сжигается топливо, во второй устроен теплообменник.

Шахтный котел с обычным сгоранием более простой по устройству. Половину всего объема занимает топка высотой почти на весь агрегат, но небольшой ширины и глубины. Сбоку или сверху находится люк для загрузки топлива. Топочное отделение при взгляде сверху внутрь напоминает шахту, отсюда такое название. Под топочной камерой находится зольник, отделенный от нее колосником. Через зольниковую дверку открывается доступ не только к нему, но и к топке. Шибером, расположенным под дверкой, регулируется поступление воздуха.

Вторая важная часть – камера с теплообменником, наполненным водой или, если котел не используется для , жаротрубный. Газы поступают в нее из топливника через отверстие и выходят через дымоход, попутно нагревая теплообменник. Из него вода по трубам поступает в систему или горячий воздух прогревает помещение.

Пиролизный котел шахтного типа имеет схожую конструкцию, но изготавливается с некоторыми дополнительными элементами:

1. 1. Камерами, в которых сгорает и догорает угарный газ. Располагаются снизу теплообменного пространства, стенки обложены шамотным кирпичом.
2. 2. Несколько труб с большим количеством маленьких дырочек. Через них подается воздух для камер сгорания и догорания.
3. 3. Вверху у стенки расположены задвижки для разделения двух камер.

Принцип действия пиролизного котла несколько другой. При топке ограничивают поступление воздуха, медленное горение вызывает образование большого количества газов, которые поступают в дополнительные камеры и сгорают. В котлах сжигают любое твердое топливо: уголь, дрова, пеллеты. Одной закладки угля хватает для пяти суток, дров – не более тридцати часов. За счет полного сгорания такие котлы обладают высоким КПД – до 90%.

Устройство продолжительного горения – классическая схема

Предлагаемая конструкция имеет мощность 22 кВт, КПД 75%. Работает на дровах 10 часов без догрузки, на угле – сутки. Топка имеет объем 83 литра до нижнего края загрузочного отверстия. Котел оборудуется автоматикой польского производства: блоком управления с термодатчиком KG Elektronik SP-05 и вентилятором DP-02. Общий вид показан на чертеже.

Работает устройство следующим образом:

1. 1. В топливник загружаются дрова и поджигаются. Дверцы закрываются герметично.
2. 2. На блоке управления выставляется требуемая температура нагрева, не менее 50°. Нажимается кнопка блока и вентилятор начинает нагнетать воздух.
3. 3. Когда достигается выставленная температура, прекращается подача воздуха вентилятором. Дрова медленно тлеют, тепла дают очень мало.
4. 4. Через некоторое время температура падает. Вентилятор опять включается и продолжается горение.

Электронный блок регулирует процесс горения, который происходит при максимальной эффективности. Тление практически отсутствует, применяются режимы интенсивного горения и ожидания.

На следующем рисунке показан вид изнутри.

Твердое топливо сжигается по классической схеме: тепло напрямую передается на стенки водяной рубашки и свод бака. В него вмонтирован теплообменник, забирающий тепло от газов. В топку черех воздуховод снизу подается подогретый воздух. Топливо, загруженное в больших количествах, обеспечивает продолжительное время работы котла. В ожидании, когда отключается вентилятор, воздух полностью перекрывается гравитационной заслонкой, срабатывающей от автоматики, естественная тяга перекрывается.

Чертеж демонстрирует заднюю часть с жаротрубным теплообменником.

Изготовление отопительного прибора – последовательность сборки

При сборке своими руками пользуемся чертежами, придерживаемся указанных размеров. Последовательность следующая:

1. 1. Вырезаем из 4-миллиметрового металла корпус: днище, боковые стенки, крышку, дверные проемы. Все прихватывается к днищу, которое выпускается в стороны, как на чертеже. Внутри сваркой закрепляем уголки, которые послужат полочкой для колосника.
2. 2. Стыки тщательно провариваем и приступаем к водяной рубашке из металла 3 мм. Она отступает от стенок корпуса 20 мм и, чтобы установить ее, привариваем на корпус стальные полосы. К ним привариваем обшивку.
3. 3. Установка жаровых труб сверху котла. Прорезаем отверстия в тыльной и передней стенках, вставляем несколько труб, завариваем на торцах.
4. 4. Вырезаем дверцы, привариваем изнутри две полосы, между ними укладываем асбест для уплотнения. Колосники размером 360×460 мм нарезаем из уголков и привариваем к полочкам наружным углом.
5. 5. В стенки бака врезаем штуцеры на подающий и обратный трубопроводы, патрубок дымового канала. Ввариваем воздуховод из профильной трубы 40×60 мм. К нему через фланец будет крепиться вентилятор. Воздушный вход осуществляем через заднюю стенку.
6. 6. Привариваем дверные петли и закладки для крепления декоративного каркаса. Бак котла обертываем базальтовым утеплителем, закрепляем шнуром. Крепим каркас саморезами к закладкам, устанавливаем дверцы.

На воздуховод устанавливаем вентилятор, электронный блок сверху котла, а датчик прячем под утеплитель.

Шахтный пиролизный котел – особенности устройства

Котлы с дополнительными камерами для полного сжигания газов, образующихся в процессе топки, эффективнее классических котлов длительного горения. Газы выделяются при высокой температуре и, благодаря особому устройству котла, полностью сгорают, давая дополнительное тепло. Дрова используются только очень сухие, на мокром топливе система не работает. Использование дровянных пеллет позволяет автоматизировать их подачу.

Приступая к изготовлению отопительного котла, следует тщательно изучить схему, понять работу, ознакомиться с рабочими чертежами. В любую конструкцию можно внести некоторые изменения, которые не касаются принципиального устройства. Изменения связаны, как правило, с внешними размерами, подключением и вызываются конкретными условиями. Предлагаем чертежи пиролизного котла мощностью 40 кВт, который можно взять за основу для самостоятельного изготовления.

На схеме обозначены: A – контроллер; B – загрузочная дверца; C – зольник; D – дымоотсос; E – место установки датчика; F – патрубок для установки предохранительного клапана; G – труба горячей воды; H – защитный теплообменник – холодная вода; K – теплообменник – горячая вода; L – обратка; M – расширитель.

Чтобы сделать котел, понадобится:

• листовой металл толщиной 4 мм;
• труба толстостенная диаметром 32 мм, 57 мм, 159 мм;
• профильная труба 30×60 мм и 40×80 мм;
• электронный блок управления, вентилятор.

Количество материалов рассчитываем исходя из конкретных размеров изделия. Для большей наглядности рассмотрите вид корпуса пиролизного котла изнутри.

При первом пробном запуске определяем КПД конструкции, легче всего это делается по дыму: если не чувствуется запах угарного газа, КПД высокий. Вместо водяного контура иногда используют котел с воздушным обогревом. Такая система выгодна для дач, где хозяева бывают наездами, и воде в системе отопления грозит размораживание. Горячий воздух подается по трубам, а поступает самотеком от пола. Устанавливаем шахтный котел на прочном бетонном фундаменте.

Вариант из кирпича и металла – дешевле и проще

Облегчит и удешевит создание шахтного котла с нижним горением применение кирпича. Из металла делаем только теплообменник вертикального типа. Его можно изготовить

• из листового материала;
• из листов металла с врезкой труб;
• только из труб.

Наибольшая эффективность чисто трубного теплообменника, но он и самый трудный в изготовлении. Внешний вид показан на рисунке, размеры подбираются изготовителем.

На прочном бетонном фундаменте выкладываем поддувальную камеру, устанавливаем колосник. Ставим теплообменник, делаем вокруг него кладку стенок из качественного кирпича. При кладке устанавливаем две дверки. Нижняя дверца ставится так, чтобы можно было поджечь топливо и очистить топку и поддувало от золы. Можно установить две отдельные дверки вместо одной большой. Верхняя дверка служит для загрузки дров, угля, ее можно расположить на лицевой части котла, а можно сверху в виде люка.

На рисунке внизу показан общий вид шахтного котла со стенками из кирпича.

Несколько замечаний по кладке кирпичных стен котла и монтажу. Достаточной будет толщина облицовки в полкирпича. Теплообменник выставляем, чтобы выход горячей воды оказался в самой высокой точке. Это предотвратит создание воздушных пробок, улучшит циркуляцию воды. Кладка проводится с перевязкой швов, поднимается на 2–3 см выше обменника. Дымовую трубу выкладываем из кирпича или устанавливаем из металла.

Среди разнообразия устройств для отопления все большим спросом пользуются твердотопливные котлы, обеспечивающие длительное горение. Особая конструкция таких печей гарантирует высокий коэффициент полезного действия и экономию ресурсов.

Мы расскажем, как сделать котлы длительного горения на дровах загрузка 24 часа своими руками, в чем их особенность и какие материалы понадобятся для изготовления.

Принцип работы

Все котлы длительного горения работают на основе переработки пиролизных газов. Твердое топливо (дрова, пеллеты, щепа и т.д.) тлеют при минимальном доступе кислорода, распадаясь на остаток и пиролизный газ, который повторно перерабатывается. Говоря иными словами, в котлах длительного горения сперва сгорает топливо, после - вырабатываемый им газ, что увеличивает на 20-25% коэффициент полезного действия и время прогорания одной закладки дров.

Большая часть оборудования подобного типа создается из стали и чугуна. В частности, конструкция котла выполнена из стали, камеры сгорания - из чугуна. Наличие открытой камеры гарантирует свободную циркуляцию кислорода, а для контроля силы горения/тления предусмотрена специальная заслонка. Контур для теплоносителя располагается вокруг камеры.

Виды топлива

Выделяется три основных вида горючих материалов, которые подходят для такой печи:

• пеллеты из древесины - это отходы деревообрабатывающей промышленности (опилки, щепа, труха и т.д.), обработанные специальным клеящим составом и спрессованные под высоким давлением;
• спрессованный в брикеты уголь;
• дрова.

В подавляющем большинстве случаев - до 90% - именно дрова и применяются, хотя все более востребованными становятся пеллеты.

Если вы используете котел длительного горения на дровах, старайтесь помещать их внутрь исключительно вертикально. Это еще больше увеличивает время прогорания.

Разнообразие моделей оборудования

Существует несколько разновидностей котлов данного типа. В частности, производители предлагают модели, имеющие специальные дополнения, что в конечном итоге упрощает эксплуатацию печей. Среди таковых:

• регулируемые двери - обеспечивают максимальный коэффициент полезного действия;
• электрический тэн, мощностью до 2 кВт - дает возможность избежать расхолаживания в случае полного перегорания дров;
• контур для быстрого охлаждения камеры - такое аварийное снижение температуры обеспечивает высокий уровень безопасности котла;
• вращающиеся форсунки - выполняют гарантированное дожигание всех выделяющихся газов. Функция вращения существенно упрощает чистку.

Что предлагают производители

Сегодня котлы длительного горения на дровах, для которых достаточно одной загрузки в 24 часа, пользуются повышенным спросом среди потребителей. На профильном рынке представлено множество моделей, выпущенных различными производителями. Рассмотрим наиболее востребованные изделия.

Котел длительного горения на дровах «Огонек»

Под данной украинской маркой выпускается несколько различных моделей:

• с турбиной для нагнетания воздуха;
• с контуром для подогрева воды;
• с верхней частью, на которой можно готовить пищу;
• и даже с полотенцесушителями.

Мощность оборудования колеблется от десяти до ста киловатт. Если говорить более конкретно об отдельных моделях, то особого упоминания заслуживают три из них:

• ПДГБ - суть работы его состоит в газовой генерации, в качестве твердого топлива подходит все, кроме угля. Обеспечивает нагревание воздуха;
• КОТВ - часть, через которую выполняется загрузка дров, довольно широкая, в нее проходят поленья до полуметра длинной;
• КОТВ-30ДТ - имеется турбина для нагнетания воздуха, благодаря которой время горения увеличивается, а температура существенно повышается.

Это самый недорогой котел длительного горения, но с весьма высокими харктеристиками.

Котел длительного горения на дровах «Атон»

Твердотопливный котел длительного горения на дровах и угле (Украина), созданный из:

• чугуна;
• либо стали.

Чугунные изделия ATON TTK работают не только на дровах, но и на:

• угле;
• торфе;
• брикетах.

Модификация с буквенным индексом V оснащена турбиной, увеличивающей поступление кислорода для более активного горения.

ATON TRADICJA - стальные изделия. Разработано два типа:

• с ручной регулировкой интенсивности тяги;
• с автоматикой.

Главная отличительная особенность ATON TRADICJA - наличие колосников, охлаждающихся посредством обычной воды, благодаря чему разработчикам удалось решить главную проблему оборудования данного типа, заключавшуюся в быстром перегорании колосников.

Модификация с буквенным индексом С обеспечивает активное поступление кислорода, что продлевает время горения.

Котел длительного горения на дровах «Kalvis»

Это литовские изделия, выпускаемые в различных видах:

• с варочной панелью;
• мини-камины;
• для обогрева воздуха;
• для водяного контура.

Кроме того, производитель предлагает даже промышленное оборудование. В любом случае, для повышения КПД внутри камеры покрываются особым жаропрочным материалом. Инженеры предусмотрели даже автоматическое стряхивание накопившейся на колосниках золы.

Плюсы и минусы

Естественно, у каждого оборудования имеются как положительные, так и отрицательные свойства. Об этом и поговорим в данной части нашей статьи.

Начнем с недостатков - минусы следующие:

• при форс-мажорных ситуациях потушить пламя и остановить работу оборудования быстро не получится;
• в них нужно закладывать дрова полностью - то есть, выполнить частичную протопку помещения не удастся;
• в процессе горения на стенках образуется деготь - если имеется только один люк, очистить топочную часть довольно сложно, а делать это нужно ежемесячно;
• относительно высокая стоимость. Даже самый недорогой котел на дровах длительного горения обойдется дороже традиционного.

О преимуществах такого оборудования можно говорить очень много и очень долго, но мы выделим главное:

• высокий уровень КПД;
• существенная экономия энергоресурсов;
• возможность применять для обогрева ресурсы различного вида - уголь, дрова, торф, шелуху от семечек, даже бытовой мусор и т.д.;
• простота эксплуатации - достаточно раз загрузить топливо и забыть о печи на сутки;
• возможность обогревать помещения благодаря нагреву воздуха.

Как сделать своими руками

Как отмечено выше, одним из недостатков данного оборудования является его высокая стоимость. Однако при наличии желания, сноровки и определенных инструментов, котлы длительного горения на дровах легко соорудить своими руками, ориентируясь на схему и чертеж. Об этом и поговорим ниже.

Что вам понадобится: инструменты и материалы

Подготовьте требуемый материал:

• использованный, полностью пустой баллон из-под газа;
• металлические трубы;
• металл в листах.

Чтобы конструкция была эффективной, рациональной нужно создать специальный поршень, который будет придавливать используемые продукты горения.

Из инструментов подготовьте следующие:

• болгарка;
• шлифовальный диск и диск для резки металла;
• электродуговая сварка и электроды;
• обычная дрель;
• сверла для создания отверстий в металле.

Простой вариант самодельного котла длительного горения - видео

Процесс изготовления

Когда все подготовлено, можете приступать. Если у вас нет баллона, то он легко заменяем обычной стальной трубой, но обязательно с толстыми стенками. Высота такой трубы должны составлять около 85 сантиметров, а диаметр - не менее 30 сантиметров.

Сбоку в верхней части приваривается еще одна труба, но значительно меньшая по размеру:

• диаметр - 10 сантиметров;
• длина - 40 сантиметров.

Для этого ограничителя вам понадобится труба:

• диаметром около 6 сантиметров;
• длиной - чуть больше, чем основная, используемая для котла.

На нижнюю часть этой трубки следует приварить диск из стали, диаметр которого будет чуть меньше общего диаметра котла - примерно 27 сантиметров.

На диск нужно также приварить:

• несколько лопастей в форме дуги;
• маленькую шестеренку или шайбу, от которой и будут расходиться лопасти;
• в этой шестеренке должно быть сделано отверстие, размер которого составляет примерно 2 сантиметра, что позволит ограничивать объем поступаемого воздуха.

На верхнюю часть котла нужно предусмотреть съемную металлическую крышку. В крышке делается отверстие буквально на несколько миллиметров превышающие по размеру диаметр трубки ограничителя - это позволит свободно перемещать его внутри печи.

Внизу следует вырезать прямоугольник и установить туда металлическую дверцу. Через нее будут выполняться удаление золы.

Поскольку на поленья оказывается дополнительное давление, то они перегорают максимально полно, а потому золы образовывается не так уж и много.

Этого устройства будет достаточно, чтобы полноценно обогревать воздух в помещении, но отопление будет эффективным лишь в том случае, если его площадь не такая уж и большая. В противном случае рекомендуется обустроить водяной контур, и это уже будет идти речь именно об отопительном котле длительного горения, который мастера именуют Бубафоня.

Два метода создания контура

Существует два способа создания водяного контура котла длительного горения на дровах. Первый из них - довольно простой: вокруг всей области сгорания дров конструируется особая водяная рубашка.

То есть, получается своеобразный термос, между наружной и внутренней стенкой которого осуществляется циркуляция воды.

Второй метод более сложный, поскольку речь идет о том, чтобы подвести воду к ограничителю/поршню, который и осуществляет давление на древесину. Кстати, такой вариант сложен не только в конструкции, но и в последующей эксплуатации. Теплообменник рекомендуется устанавливать в камере горения дров.

Также нужно будет выполнить монтаж труб, которые присоединяться непосредственно к баку:

• одна труба будет выводить в систему подогретую воду;
• вторая осуществлять «обратку», то есть возвращать уже охлажденную.

Функционировать система будет следующим образом:

• дрова загружаются в камеру;
• поджигаются вверху;
• устанавливается ограничитель, который будет оказывать давление на поленья;
• при прогорании дров, ограничитель постепенно опускается;
• кстати, уровень его опускания может служить и своеобразным сигналом о необходимости следующей загрузки;

Разводка водяного отопления в таком случае делается как обычно и не отличается от традиционной.

Место установки

Еще одно преимущество данного оборудования - отсутствие обязательно проектной и разрешительной документации для установки и эксплуатации. Однако это не значит, что правила безопасности не нужно соблюдать.

Итак, среди требований безопасности следующие:

• в месте установки должен быть создан дымоход, предусмотрена эффективная вентиляция;
• в этой части строения обязательно нужно соблюсти все правила пожарной безопасности;
• если выполняется обвязка малого контура, делать ее нужно трубой из стали или меди;
• не рекомендуется, чтобы печь соприкасалась со стенами - важно наличие зазора около пятидесяти сантиметров;
• в помещении не должны присутствовать горючие материалы.

Эти простые меры предосторожности обеспечат вашу безопасность и предотвратят неприятные ситуации, способные привести к пожарам.

Как видите, котлы длительного горения - это действительно эффективное и рациональное изобретение, помогающее обеспечь качественный обогрев помещений. Они идеально подходят для установки в зданиях различного типа:

• в жилых домах;
• в дачных домиках;
• в теплицах;
• в гаражах;
• в складских, промышленных, производственных помещениях и так далее.

Конечная стоимость отопления будет гораздо ниже, чем при использовании прочих вариантов обогрева. Кроме того, при желании можно существенно сэкономить и на покупке оборудования, создав его самостоятельно, придерживаясь инструкции, описанной выше.

Самый оригинальный вариант самодельного котла длительного горения - видео

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:

Котлы длительного горения стали востребованы с ростом частного домостроения. Покупка промышленного отопительного устройства обходится в значительную сумму. Уменьшить затраты позволяют котлы, сделанные своими руками. Грамотный чертеж, умение правильно разобраться в нем, внимательное следование инструкции помогут осуществить эту задачу любому потенциальному пользователю.

Как сделать котел длительного горения

К этой группе относятся теплогенераторы с топкой, размеры которой увеличены по сравнению с обыкновенными моделями. Большее количество твердого топлива обеспечивает более продолжительное время его горения и больший объем выделяемого тепла. Производители предлагают готовые котлы со следующими показателями длительности горения топлива до следующей его закладки:

• дрова и отходы древесной промышленности – до 12 часов;
• уголь – до 24 часов.

Для отопления используются другие альтернативные виды топлива:

• брикетированный торф;
• пакетируемые прессованные отходы деревообработки – опилки, стружка, кора;
• березовый уголь;
• пакетированные продукты переработки мусорных свалок.

Справка! Самым дешевым топливом считаются обычные древесные опилки при условии, что их влажность не превышает 20%.

Котел с такими же параметрами работы можно сделать самостоятельно. Приступая к работе необходимо определиться с характеристиками будущего агрегата. Значимыми параметрами для котлов считаются:

• мощность;
• продолжительность горения;
• коэффициент полезного действия (КПД);
• максимальное допускаемое рабочее давление;
• номинальное давление в системе;
• общий и полезный объем топки;
• глубина топки;
• максимальная длина полена;
• объем бака;
• вес котла.

Эти параметры будут индивидуальны для каждого вида котлов.

Справка! От мощности котла зависит площадь обогрева. Котел с недостаточной мощностью не сможет обогреть все строение полностью.

Работа теплогенератора этого типа основана на физическом свойстве образующегося при сжигании топлива тепла передаваться на теплообменник. Способ передачи тепла зависит от конструкции теплообменника.

На продолжительность горения влияют:

• объем топливного бака;
• степень изоляции тяги дымохода от попадания в нее воздуха (твердое топливо в топке должно медленно тлеть, а не разгораться).

Изготовление котла начинают с выбора его конструкции и задачи, которую он должен решить:

По месту расположения топки, котлы бывают:

• с верхним горением;
• с нижним горением (менее продуктивные по объему загрузки и времени горения до следующей закладки).

По форме корпуса:

• цилиндр;
• прямоугольник.

Необходимые материалы и инструменты

Первым этапом работы является заготовка материалов и комплектующих . Для работы потребуются:

• сталь с низким содержанием углерода толщиной 3-4 мм;

Важно! Сталь марок Ст 35 и выше для обычной сварки непригодна из-за повышенного содержания углерода.

Внимание! Можно купить готовые чугунные дверки, подобранные по размеру топки.

• асбестокартон – для теплоизоляции дверок;
• шнур асбестовый;
• электроды;
• панель управления;
• вентилятор;
• температурный датчик;
• ручки на дверцы.

Справка! Панель управления, датчик и вентилятор будут использованы для автоматического управления работой котла.

Основные инструменты, которые понадобятся для работы:

• болгарка;
• шлифовальные круги;
• сварочный аппарат;

Внимание! Металлический лист лучше нарезать на заготовки с помощью гильотинной резки в производственном цеху. Ручная резка занимает много времени и требует дополнительной шлифовки обрезанных краев.

• дрель;
• рулетка;
• маркер;
• штангенциркуль;
• компрессор (для испытания котла).

Простой котел длительного горения: чертеж

На рис. 1 представлен чертеж простого котла с нижним расположением топки. Для изготовления прямоугольного корпуса и теплообменника используется листовая низкоуглеродистая сталь. Теплообменник устроен по типу «водяной рубашки». Коэффициент теплоотдачи (КПД) увеличен за счет конструкции выступов внутри котла, отражающих пламя и нагревающийся газ.

Рис. 1 Котел с «водяной рубашкой»

На рис. 2 представлен комбинированный теплообменник типа «водяной рубашки» (2), образующейся вокруг камеры сгорания плюс щелевой регистр (3) из стального листа. Продукты горения выходят через дымовой патрубок (1). Твердое топливо (5) сгорает в нижней части камеры. Под ней находится регулятор подачи воздуха (8).

Рис. 2 Котел с щелевым регистром

Котел с верхним горением

Чертеж камеры представлен на рис.3. Котел в форме цилиндра выполняется из разных по диаметру труб. Воздух подается через движущуюся трубу, которая выдвигается вверх для освобождения топливника, когда необходимо загрузить топливо. При сжигании оно начинает уменьшаться в объеме и вместе с ним труба также опускается плавно вниз под тяжестью своего веса. Равномерная подача топлива достигается с помощью диска, приваренного к основанию трубы.

Теплообменник выполнен по типу «водяной рубашки», обволакивающей камеру сгорания. Прогрев воздуха происходит в верхней части котла.

Рис. 3. Котел с верхним горением

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:

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

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

Теплообменник для твердотопливного котла своими руками

Второй этап – производство теплообменника:

1. Из металлического листа сваривают трубу теплообменника диаметром 40 см длиной 130 см.
2. Вставляют ее в цилиндрический корпус, фиксируют зазор в 5 см между трубами, благодаря чему будет образовываться «водяная рубашка».
3. Разница в длине труб теплообменника и наружной должна быть не менее 20см. Трубу в трубе фиксируют сваркой, используя заготовленные металлические кольца.
4. 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.
5. 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.

1. Труба вставляется в подготовленный диск с готовым отверстием. Металлический стальной диск диаметром 38 см приваривается к трубе.
2. К основанию диска приваривают минимум 4 уголка, выполняющие роль крыльчатки.
3. 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.

Как правильно собрать котел

После выполнения двух основных этапов приступают к завершающему.

Третий этап – сборка котла:

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