Как устроен самодельный котел длительного горения
Принцип работы
Схема работы таких котлов основывается на особенности твердого топлива тлеть несколько часов, производя при этом большое количество тепловой энергии. Характерно, что топливо в таком случае сжигается более полно, а количество отходов, как следствие, заметно снижается.
Чертеж котла
Основным элементом котла является топка, где горение ограничено, а интенсивность подачи воздуха контролируется при помощи специальных приспособлений. Топливо загружается два раза в сутки большими порциями, после чего медленно тлеет (ограниченное количество кислорода не позволяет ему полноценно гореть).
Труба, посредством которой выводится дым, пропускается через теплообменники и нагревает жидкость в отопительной системе. Выходит, достаточно лишь каждые 12 часов загружать топливо для бесперебойного обогрева дома.
Схема котла
Основные преимущества
Котлы длительного горения выделяются на фоне отопительных систем других типов. Конечно, основное преимущество – это именно длительность работы, но есть и другие важные моменты:
- низкая стоимость топлива;
- автономность;
- возможность обогрева больших площадей при минимальных расходах;
- легкость монтажа и эксплуатации;
- безопасность;
возможность изготовления в домашних условиях.
Устройство прибора
Для изготовления котла удобнее использовать металлическую трубу ø30 см и больше с толщиной стенок не менее 5 мм (иначе последние в скором времени прогорят из-за высокой температуры внутри прибора). Высота конструкции может колебаться между 80 см и 100 см, все зависит от площади помещения.
Труба для корпуса
Вне зависимости от модификации котел состоит из трех основных зон:
- загрузочной зоны;
- зоны тления и теплообразования;
- зоны окончательного сжигания, где горит зола и выводятся дымные газы.
Данный элемент выполняется в виде металлического круга толщиной 5-6 мм с отверстием посередине, через которое с помощью телескопической трубы кислород подается в топку. Диаметр изделия должен быть несколько меньше диаметра корпуса. Высота регулируется посредством специальной крыльчатки.
Котел на дровах длительного горенияКотел на дровах длительного горения
Котел длительного горения
Воздух может подаваться одним из двух способов:
- прямо из атмосферы;
- из специальной камеры нагрева (она располагается в верхней части конструкции), что обеспечивает более эффективную работу котла.
Для регулировки используется специальная воздушная заслонка.
Сверху приваривается дымоотводная труба. Она должна вестись перпендикулярно корпусу минимум 0,5 м, иначе образуется чрезмерная тяга.
Снизу оборудуется дверка для удаления продуктов горения. Чистку нужно проводить нечасто, ведь топливо будет сгорать полнее.
Существует два способа нагрева теплоносителя, у каждого есть свои сильные и слабые стороны.
Котел длительного горенияКотел длительного горения
Способ №1. К трубе теплообменника, проходящей через зону сгорания, подключается змеевик, посредством которого и происходит нагрев воды в баке.
Способ №2. Формируется отдельный металлический бак, сквозь который пропускается труба дымохода. Разгоряченный дым подогревает жидкость.
Первый способ более эффективен, но вместе с тем более сложен в выполнении. Второй сделать проще, но он целесообразен только в небольших домах.
Изготовление шахтного пиролизного котла
Большим спросом сегодня пользуются модифицированные ПК, с высокими КПД, позволяющими сэкономить значительное количество топлива и функционирующие от одного заполнения более суток. Простота конструкции позволяет изготовить котел при наличии даже небольшого опыта сварочных работ.
Чертеж обыкновенного пиролизного котла
Основание для создания эффективного котла Холмова своими руками послужит надежная конструкторская документация: чертежи, спецификации и расчеты, которые сегодня можно найти в интернете.
Алгоритм создания котла своими руками.
- Выполняют основную частью устройства и разделяют его на две камеры, устанавливая перегородки и задвижки, для воздухоподачи.
- На металлический лист переносят схему деталей и вырезают их автогенном.
- Сваривают боковые элементы усиленным швом.
- Между бойлером и топкой в перегородке прорезают 2 отверстия — вверху и снизу около колосника.
- Устанавливают детали топки и обваривают их.
- Крепят задвижку у верхнего отверстия и закрепляют ее.
- Выполняют колосники с нарезкой узких продольных щелей.
- Размещают колосники на металлических уголках (чугунные) или приваривают (стальные).
- Выполняют дверки топки и зольника.
- Устанавливают и обваривают бойлер из труб 25 мм с водяной рубашкой.
- Обустраивают камеру дожига дымогазовой смеси, приварив перегородку рядом с колосником.
- Внизу выполняют отверстие, для установки воздушной трубы 50 мм с глухой заслонкой на выходном конце и множеством отверстий для создания равномерного воздушного потока.
- Топочную камеры изолируют шамотом, а далее она доутепляется базальтовой ватой, что повышает теплоэффективность котлоагрегата.
- Далее выполняют установку изготовленного оборудования, обвязку водяного и дымогазового трактов, монтаж отопления, после чего опрессовку системы.
Изготовление внутренней части
Она представляет собой конструкцию с передней, задней и боковыми стенками, а также с водяной перегородкой. Котел Холмова начинают изготавливать с создания водяной перегородки. Ее размеры должны быть такими:
- Высота – 485 мм.
- Глубина – 60 мм.
- Ширина – 403 мм.
Перегородка представляет собой две вертикальные стенки с приваренным верхом и низом. В середине нужно приварить изогнутый в форме буквы «П» компенсатор. Его приваривают к одной стенке в самом начале. Торцевых стенок в перегородке быть не должно.
Далее, изготавливая котел Холмова, выполняют действия:
- Вырезают из металла боковые стороны внутренней части шахтного котла. Согласно чертежам и разным видео они имеют высоту 77 см и ширину 54,6 см. Правда, они не являются простыми прямоугольниками, ведь впереди у нижнего угла должен быть вертикальный прямоугольник размером 80х208 мм, а вверху к этой же стороне должен примыкать горизонтальный прямоугольник размером 387х30 мм. Также в этих двух сторонах вырезают отверстия для водяной перегородки. Их делают на расстоянии 102 мм от задней стороны и 20 мм от верхней.
- Вырезают заднюю и переднюю стороны. Согласно чертежам размер первой составляет 770х403 мм, второй – 562х403 мм.
- Сваривают все элементы в единую конструкцию. На данном этапе выполняют точечную сварку. Благодаря этому все части будут формировать единую конструкцию, и при этом будет возможность скорректировать ее диагонали.
- Приваривают две металлические рамки. Одна должна быть цельной, другая иметь форму буквы «П». Первую фиксируют на самом верху сварной конструкции. Другую внизу. Угол между ними и сторонами, к которым их приваривают, должен быть прямым. Рамки можно вырезать из металла или сварить из металлических полос шириной 3 см.
- Тщательно сваривают все швы.
- Изготавливают еще одну П-образную рамку. Она должна быть такой, чтобы могла поместиться внутри конструкции. Ее размещают под водяной перегородкой на расстоянии 9 см от нее.
- К верху двух прямоугольников, которые выступают спереди конструкции, приваривают горизонтальную металлическую полосу. Ее ширина 8 см, а длина 40,3 см.
- Вверху тыльной стороны вырезают круглое 115-мм отверстие.
Механизм работы
Существуют различные виды твердотопливных котлов и теплообменников к ним, которые могут быть сконструированы самостоятельно. Пользуются популярностью вертикальные и горизонтальные кирпичные конструкции. Работают они следующим образом:
- Посредством сжигания топлива нагревается воздух и, поднимаясь, выводится через дымоход.
- При движении нагретый воздух передает тепло ТО, который, в свою очередь, нагревает воду.
- Происходит циркуляция Н2О (холодная вода замещается горячей).
Существует еще один вид отопительного устройства — кирпичный шахтный котел, отличительной чертой которого является загрузка топлива через специальный люк. Для его сооружения применяются теплообменники прямоугольной формы, которые выполнены из листового металла, оснащенного в несколько рядов вертикальными трубами, пропускающими через себя пламя и нагретый газ. Эта разновидность котла позволяет изменять длительность горения с помощью регулировки высоты загрузочного места (шахты) и подачи воздуха.
С этим читают
- Комбинированные котлы отопления на дровах и газе
- Как выбрать комбинированный котел дрова-электричество
- Какой котел отопления на дровах выбрать
- Дровяные котлы stropuva длительного горения
- Турбированный или атмосферный газовый котел? какой брать?
- Подключение и расчет буферной емкости к твердотопливному котлу
- Виды и принцип работы газового котла для отопления частного дома
- Требования к котлу для бани
- Почему дымоходы загрязняются сажей и как избавиться от неё самостоятельно
- Как правильно рассчитать мощность газового котла
Фундамент под чугунную конструкцию
создания фундамента
Фундамент имеет ещё одной свойство – он защищает напольное покрытие и саму конструкцию пола от влияния повышенной температуры. Отличным материалом станет жидкий кирпич или так называемый бут. Эти элементы не воспринимают температуру, а потому не скапливают тепло. Своими руками для создания дополнительного фундамента понадобится всего лишь монолитная плита из этих материалов.
Заменой этой конструкции становится ножки, которые привариваются к днищу котла. Дабы спрятать их от постороннего взора, рекомендуется их заложить кирпичом.
Таким нехитрым способом можно создать котёл своими руками. Единственным требованием к строителям является изучение чертежа и материалов. Внимательное изучение видео позволит получить ответы на важные вопросы, понять суть работы и её специфику, получить итоговый вариант идеального изделия для обогрева помещения на постоянной основе или же во время посещения дачи. Если правильно сделать котёл, то он будет много времени согревать не только тело. Но и душу. Ведь каждый мастер должен гордиться своим творением, каким бы оно ни было.
Самостоятельная сборка котла на дровах
Разобраться с процессом, как сделать дровяной котел, поможет инструкция по его сборке.
Начинать следует с изготовления элемента, предназначенного для подачи воздуха, для чего нужно:
- Взять трубу с толстыми стенками, протяженность которой равна высоте топочной камеры, приварить к ней болт.
- Из листа металла вырезать круг, имеющий диаметр, немного превышающий сечение трубы.
- Просверлить в нем отверстие для болта.
- Соединить между собой трубу и болт, а затем закрутить гайку. При этом воздуховод должен свободно прикрываться листом металла, чтобы была возможность менять величину просвета и тем самым корректировать интенсивность горения топлива.
Далее, делая котел на дровах своими руками, следует поступить так:
- Используя болгарку в воздуховодной трубе выполнить вертикальные прорезы шириной1 сантиметр, через которые в топочное отделение будет проникать воздух.
- Вырезать из листа металла круг, имеющий диаметр немного меньший, чем этот же параметр у топки.
- Внутри круга создать отверстие для монтажа воздуховода.
- В него вставить трубу для воздуха, предварительно отступив от ее края 20 –30 сантиметров, после чего приварить.
Потом необходимо изготовить корпус самодельного котла на дровах:
- при использовании старого газового баллона нужно отрезать у него верхнюю часть;
- если выбраны листы металла, их надо скрутить в виде цилиндра, скрепить и приварить дно.
Дымоход выполняют так: в боковой части цилиндра делают отверстие и к нему приваривают трубу с минимальным диаметром10 сантиметров.
Затем в корпус агрегата надо вставить трубу подачи воздуха, для чего в днище топки обустроить отверстие. Нужно, чтобы поддувало выступало за пределы агрегата. Труба воздухоподачи должна располагаться ниже места нахождения дымохода.
На следующем этапе, когда делается своими руками дровяной котел для отопления дома, требуется сделать теплорассеивающий диск. Для этого из листа металла толщиной10 миллиметров вырезается блин диаметром чуть меньшим корпуса. Используя стальную проволоку или арматуру делается ручка, которую прикрепляют к диску.
Изготовление отопительного прибора – последовательность сборки
При сборке своими руками пользуемся чертежами, придерживаемся указанных размеров. Последовательность следующая:
- 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.
- 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.
- Установка жаровых труб сверху котла. Прорезаем отверстия в тыльной и передней стенках, вставляем несколько труб, завариваем на торцах.
- 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.
- 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.
- Привариваем дверные петли и закладки для крепления декоративного каркаса. Бак котла обертываем базальтовым утеплителем, закрепляем шнуром. Крепим каркас саморезами к закладкам, устанавливаем дверцы.
Результат сборки твердотопливного котла длительного горения
На воздуховод устанавливаем вентилятор, электронный блок сверху котла, а датчик прячем под утеплитель.
Устройство котла на дровах и угле шахтного типа
Устройство котла Холмова
Котёл данного типа в своей структуре имеет следующие основные элементы:
- корпус;
- камера для закладки топлива;
- камера с теплообменником;
- колосники;
- двери;
- зольник;
- расширительные компенсаторы;
- патрубок для дымохода;
- выходы и входы для слива, подачи и обратки, для крепления группы безопасности либо клапана предохранения;
- термостат.
Твердотопливный котёл Холмова мощностью 12 кВт весит почти 255 кг. Его габариты: высота – 124 см, ширина – 48,5 см, длина – 66 см. Перенести данный агрегат через дверной проём не доставит трудностей. Котлы мощностью 10 кВт по внешнему оформлению и размерам аналогичны предыдущей модели, разница лишь в конструкции изнутри.
Верхние двери агрегата двойные, внутри располагается тепловой изолятор, из-за которого температура не поднимается выше отметки 80 °С. Края обклеены уплотнителем. Окрашены стойкой к температурам краской. Крышка сзади закрывается четырьмя быстросъёмными винтами, а другие – специальными запорами. Дверь зольной камеры внизу закрыта теплоизолятором только на 40 %, причём температура не поднимается выше 90 °С из-за охлаждения постоянными воздушными потоками.
Самая нижняя часть отопительного агрегата – это именно специальная пластина с внутренним тепловым изолятором и парой длинных ножек, а не дно шахты котла.
Такое устройство повышает коэффициент полезного действия котла Холмова и защищает систему обогрева и помещение от пожара. Таким образом, шахтный котёл можно монтировать даже на пол из дерева.
Зависящие от энергии агрегаты дополнительно в своей конструкции имеют дымосос либо вентилятор, контроллер для регулировки процесса горения. Однако всё же большей популярностью пользуются котлы, для работы которых энергия не нужна. В энергонезависимых устройствах контроль производится термостатом типа RT3. Находится он на стенке спереди. С использованием цепочки термостат и небольшую дверцу поддува соединяют через специальное ушко.
Как работает пиролизный котёл?
Дверца поддува нужна для кислородной подачи в агрегат, чтобы держать на должном уровне горение топлива в нём. Находится она на большой двери зольной камеры. Полностью не бывает закрытой никогда, потому что предусмотрен специальный зазор для минимального прохода кислорода.
Сзади, в верхней части, располагается патрубок. К нему присоединяется дымоход. За счёт патрубка осуществляется естественная тяга. Через дверь поддува в отопительный агрегат начинает поступать воздух, который проходит в подколосниковую камеру с парой колосников из чугуна. За ними находится резервный сварной колосник (горбик), что располагается выше предыдущих.
Под колосниками располагается ёмкость для сбора золы. При очистке её можно с лёгкостью достать. Для слива жидкости в нижней части котла есть полудюймовый патрубок, аналогичный предназначен и для группы безопасности либо клапана предохранения.
Расширительные компенсаторы предназначены для того, чтобы исключить расширение котла Холмова до аварийных размеров и разрыв сварных швов.
Расширительные компенсаторы находятся по всему периметру котла. Есть они и во внутренней части корпуса.
Что такое регулятор тяги твердотопливного котла?
Как сделать своими руками котел твердотопливный длительного горения: чертежи и схемы конструкций
Перед тем, как начать изготовление котла, необходимо определиться с его конструкцией. Ее выбор зависит от назначения агрегата. Если он предназначен для отопления небольшого хозяйственного помещения, гаража или дачного домика, то делать в нем водяной контур не обязательно. Обогрев такого помещения будет происходить непосредственно от поверхности котла, путем конвекции воздушных масс в помещении, как от печи. Для большей эффективности можно устроить принудительное обдувание агрегата воздухом при помощи вентилятора. При наличии системы жидкостного отопления в помещении, необходимо предусмотреть устройство в котле контура в виде змеевика из трубы или другой аналогичной конструкции.
Котел твердотопливный: фото, особенности, устройство, схема обвязки: (прочитать подробнее)Схема подключения твердотопливного котла к системе отопления.
Выбор варианта зависит и от типа твердого топлива, которое нужно будет использовать. Для отопления обычными дровами требуется увеличенный объем топки, а для применения мелких топливных гранул можно устроить специальную емкость, из которой гранулированное топливо подается в котел автоматически. Для изготовления котла твердотопливного длительного горения своими руками, чертеж можно взять и универсальный. Он подойдет для любого вида используемого твердого топлива.Схема подключения твердотопливного котла к системе отопления
Чертеж твердотопливного котла длительного горения мощностью 25/30/40 кВт.
Расскажем пошагово, каким образом и из каких деталей можно сделать котел отопления на твердом топливе длительного горения по предложенной схеме:
- подготовим место, где будет установлен будущий агрегат. Основание, на котором он будет стоять, должно быть ровным, прочным, жестким и огнеупорным. Лучше всего для этого подойдет бетонный фундамент или толстая чугунная либо стальная плита. Стены нужно обить тоже огнеупорным материалом, если они деревянные;
- собираем весь необходимый материал и инструменты: из которых нам понадобиться аппарат для электродуговой сварки, болгарка и рулетка. Из материалов: листовая 4-мм сталь; 300 – мм стальная труба со стенками 3 мм, а также другие трубы 60 и 100 мм диаметром;
Строение и принцип работы твердотопливного котла.
- для того, чтобы изготовить котел на твердом топливе длительного горения, нужно из большой 300 – мм трубы вырезать кусок длиной 1 м. Можно и немного меньше, если в этом есть необходимость;
- из стального листа вырезаем дно по диаметру трубы и привариваем его, снабдив ножками из швеллера длиной до 10 см;
- распределитель воздуха выполняем в виде круга из листа стали с диаметром на 20 мм меньшим, чем труба. В нижнюю часть круга приваривается крыльчатка из уголка с размером полки 50 мм. Для этого можно использовать и швеллер аналогичного размера;
- сверху в середину распределителя привариваем 60 – мм трубу, которая должна быть выше котла. В середине диска распределителя прорезаем отверстие по трубе, так, чтобы был сквозной туннель. Он нужен для подачи воздуха. В верхней части трубы врезается заслонка, которая позволит осуществлять регулировку подачи воздуха;
Схематическое изображение устройства котла, работающего на твердом топливе.
- в самой нижней части котла изготавливаем небольшую дверку, снабженную задвижкой и петлями, ведущую в зольник для удобства удаления золы. Сверху в котле прорезаем отверстие для дымохода и привариваем в это место 100 – мм трубу. Вначале она идет под небольшим углом вбок и вверх на 40 см, а потом строго вертикально вверх. Проход дымохода через перекрытие помещения должен быть защищен по правилам противопожарной безопасности;
- заканчиваем сооружение котла отопления на твердом топливе длительного горения изготовлением верхней крышки. В ее центре должно быть отверстие для трубы распределителя потока воздуха. Прилегание к стенкам котла должно быть очень плотным, исключающим попадание воздуха.
Чертеж с размерами для создания твердотопливного котла своими руками.
На заметку! Чтобы разжечь, изготовленный своими руками, котел твердотопливный длительного горения, чертеж которого был представлен выше, необходимо: снять крышку и поднять регулятор, заполнить котел топливом доверху и облить его горючей жидкостью, все поставить на место и бросить горящую лучину в трубу регулятора. Когда топливо разгорится, снизить поток воздуха до минимума, чтобы оно начало только тлеть. После этого произойдет возгорание пиролизного газа и котел запустится.
Котел длительного горения — вид в разрезе.
Достоинства и недостатки
Шахтный агрегат обладает такими основными преимуществами:
- Универсальность, доступность работы на разных видах топлива, в том числе и на жидком для модифицированных установок.
- Высокий КПД котла, производительность и автономность без дозагрузки топлива до 24 часов.
- Продуманная конструкция, упрощающая обслуживание, загрузка/выгрузка осуществляются через отдельные люки.
- Надежность и безопасность, поэтому загазованность помещения и отравление угарным газом, можно сказать, сведена на «ноль».
К недостаткам относят:
- повышенное сажеобразование и смолы при сгорании топлива;
- огромные габариты установки.
