Котли на твердому паливі креслення розміри. Як зробити твердопаливні котли своїми руками види, покроковий посібник з монтажу

Твердопаливні котли – це не лише спосіб забезпечити автономне опаленнявдома, але й заощадити на енергоресурсах.

Чи так вигідно робити твердопаливний котел своїми руками? Чи краще купити готовий агрегат від надійного виробника? Наприклад, на сайті компанії Теплодар https://www.teplodar.ru/catalog/tverdotoplivnye-kotly/ представлено 11 моделей опалювальних котлів на твердому паливі та 37 їх модифікацій.

Перш ніж надихатися ідеєю створення твердопаливного котла своїми руками, слід розібратися, які конструкції сьогодні взагалі в ходу. Загалом усі існуючі розробки можна поділити на 4 групи:

• казани традиційні,
• піролізні дров'яні (газогенераторні),
• тривалого горіння,
• казани пелетні.

Традиційні конструкції нагадують звичайну піч для будинку або буржуйку з мінімумом необхідного – вікно для завантаження палива, топкова, зольник та димар. Зольник часто виконує роль заслінки, за допомогою якої регулюють тягу. Жодної тобі автоматики, електроніки, градусників та інших деталей, а значить, набагато менше шансів, що щось вийде з ладу. Головний конструкційний елемент твердопаливного котла – це теплообмінник, через який теплоносій отримує заряд теплової енергії. Теплообмінник може бути трубчастим або являти собою ємність для води із суцільних листів сталі.

Втім, сьогодні традиційними можна назвати і котли, які відрізняються більш складною системоюдросельних заслінок і перегородок усередині агрегатів – з їх допомогою можна більш тонко регулювати повітряну тягу, а також збільшувати шлях гарячого повітря до труби. Завдяки перегородкам зростає ККД котла - пристрій віддає більше теплової енергії теплоносія, в трубу потрапляє менше гарячого повітря.

Такі котли – практично всеїдні. Вугілля, дрова, пелети, та хоч сміття – аби сухе, аби горіло. Звичайно, зовсім прості конструкціїне відрізняються економністю – їх ККД ледве досягає 50%, а найчастіше становить лише 15–20 відсотків. Такі низькі показники обумовлені тим, що згоряння палива відбувається за дуже короткий період часу, виділяється занадто багато теплової енергії, яка просто вилітає в трубу, або перегріває теплоносій. Ті ж дрова згоряють за лічені хвилини і для підтримки тепла всередині будинку доведеться як мінімум раз на годину виконувати повне завантаження дровами топки. Вугілля горить 2–4 години, знову ж таки, виділяючи надто багато енергії. Більш сучасні котли з дросельними заслінками та перегородками позбавлені цього недоліку, вони здатні видавати і всі 80% ККД, і горіти на повному завантаженні до 8–12 годин, залежно від матеріалу, регулюючи температуру згоряння.

Піролізні котли для дому працюють на тому ж твердому паливі, проте використовують зовсім інший принцип роботи, видаючи на порядок більше теплової енергії та опалюючи будинок на одній закладці втричі довше. Не дивно, що такі агрегати і коштують у півтора-два рази дорожче за класичні. твердопаливних пристроїв. У чому фішка? Суть роботи піролізного (газогенераторного) котла полягає в так званій сухій перегонці палива – під впливом високих температурі при нестачі кисню деревина виділяє піролізний газ, а в топковій залишається деревне вугілля.

Реакція піролізу здійснюється при температурі від 200 до 800°С, причому цей процес відбувається з виділенням теплової енергії, яка йде на підсушування дров і прогрів повітря. Потім піролізний газ надходить у камеру згоряння, де він змішується з повітрям і спалахує - так і отримують основну масу теплової енергії. Слід зазначити, що в процесі згоряння піролізного газу активні вуглеці також беруть участь у процесах окислення, внаслідок чого дим на виході з труби практично не містить шкідливих сполук, складається в основному з водяної пари та Вуглекислий газ. Втім, і викид СО 2 в навколишнє середовищевтричі менше, ніж у разі використання звичайного дров'яного або вугільного котлів. Чистити піролізний агрегат доведеться набагато рідше – у процесі такого поетапного згоряння палива утворюється мінімум золи та сажі, практично все вигоряє.

Крім переваг, пов'язаних із високим ККД, слід відзначити можливість отримання високих температур навіть із вологих дров. По-друге, процеси горіння піролізного газу легко керуються автоматикою, що дозволяє своєчасно регулювати інтенсивність згоряння та економити паливо.

Максимальна потужність піролізних агрегатів досягається при використанні сухої деревини (10-20% вмісту вологи). У цілому нині використання сирого палива знижує потужність котла на 50 %, у своїй витрата палива збільшується вдвічі. Чи можна зробити піролізний котел для дому своїми руками? Це не тільки складно, а й небезпечно – помилки у конструкції можуть призвести навіть до вибуху такого саморобного агрегату.

Ця конструкція сподобається тим, хто не часто буває вдома або не хоче постійно завантажувати паливо. Агрегати тривалого горіння є різновидом твердопаливного котла, в якому процес горіння (тління) відбувається у верхній частині паливного шару, відповідно, і повітря подається зверху. По всьому діаметру корпусу йде вбудований водяний контур, завдяки чому теплоносій добре прогрівається незалежно від того, на якій глибині відбувається горіння. За рахунок горіння тільки верхнього шару тривалість роботи котла на одному завантаженні дров становить до 30 годин, а деякі моделі, які підходять для будь-якого виду палива, можуть працювати майже на тиждень на вугіллі! У більшості котлів немає ніякого енергозалежного обладнання, до того ж вони стоять відносно недорого, і їх можна сконструювати самостійно.

Щоправда, такі конструкції мають і мінуси, зокрема, підкидати паливо в процесі горіння котла неможливо. Вологі дрова для топки не підходять, вони повинні бути добре просушені як мінімум до 20% вологості та розпиляні на короткі бруски. Якщо опалювати вугіллям, лише високоякісним, з низьким вмістом шлаків. Ще один суттєвий мінус – обмежені потужності агрегатів. Більшість найпопулярніших моделей працюють у межах 40 кВт.

Згадаємо також і про пелетні котли – це різновид твердопаливних, з тією лише різницею, що замість дров чи вугілля використовуються паливні гранули з відходів деревообробної промисловості. Більшість агрегатів обладнано спеціальним бункером, звідки паливо потрапляє в топку в автоматичному режимі.

Неважливо, чи робите ви твердопаливний котел своїми руками або збираєтеся придбати готовий – ви повинні прагнути отримання агрегату з оптимальними характеристиками. Які показники повинні бути у хорошого агрегату?

Почнемо з того, який теплообмінник краще – сталевий чи чавунний. Чавунний в домашніх умовах не виготовити - знадобляться не тільки навички, а й ливарне обладнання, яке так просто в магазині не купиш. Більшість готових моделей для будинку представлені секційними конструкціями, які відокремлюються одна від одної під час транспортування і знову збираються під час монтажу. У процесі експлуатації чавун покриваються так званою сухою іржею, яка, як правило, не прогресує і служить своєрідною захисною плівкою. Значно повільніше протікає і волога корозія, ніж обумовлена ​​довговічність виробів із чавуну – деякі виробники дають гарантію на 10 років експлуатації, а загалом такий для дому може прослужити 25 років. Плюс чавунних теплообмінників у простішому обслуговуванні – чистити їх потрібно нечасто, оскільки навіть суттєвий нагар не зменшує ККД котла. Ремонт котла або збільшення його потужності здійснюється також дуже просто шляхом заміни секцій або додавання їх кількості. Серед основних недоліків вважаються:

• велика вага котла, через що йому навіть буває потрібен окремий фундамент,
• великі витрати при транспортуванні та незручність у процесі монтажу,
• страх термічного удару – не можна завантажувати в топку холодні дрова, подавати в розпалену систему холодну воду тощо,
• висока теплова інерційність – довго нагріваються, але й довго остигають.

Сталь набагато еластичніший за чавун, а тому різниця температур їй не страшна, навіть якщо по зворотній лінії надходитиме холодна вода. Завдяки цій здатності в твердопаливних котлах зі сталі можна використовувати чутливу автоматику. До того ж, завдяки меншій інерційності, такі котли швидше нагріваються і швидше остигають, що дозволяє оперативно регулювати температуру в приміщеннях.

Сталеві котли є монолітною звареною конструкцією, через що перевезення агрегату ускладнюється, хоча в цілому вага котла набагато менша і він не так боїться механічних пошкоджень, як чавунний. Щодо ремонтопридатності, то думки фахівців тут поділяються – хтось вважає, що після появи течі казан краще викинути, оскільки в домашніх умовах неможливо створити зварний шов такої ж якості, як на заводі, а хтось стверджує протилежне. Мабуть, все залежить від індивідуальної майстерності поводження зі зварюванням. Однак у будь-якому випадку ремонт чавунного агрегату виглядає простіше - потрібно лише замінити секцію, що схуднела.

Більшість чавунних агрегатів незалежні від джерел електроживлення, та й серед сталевих багато таких – вони коштують дешевше, і не вимагають установки циркуляційних насосів. Щоправда, при встановленні радіаторів опалення слід дотримуватися спеціальної системи, щоб теплоносій під природним тиском, що виникає всередині котла під час нагрівання, переміщався трубами. Внаслідок дешевизни такі котли рекомендується купувати навіть якщо в будинку вже є опалювальний агрегат – він виручатиме вас у моменти відключення електрики.

Цегляний твердопаливний котел для будинку – один із найпростіших і найпопулярніших у сільських умовах. Часто такі котли можна побачити у кухонних приміщеннях – там вони поєднують кілька функцій. І найголовніше - виготовити його може навіть людина, яка ніколи не брав у руки зварювальний апарат.

З інструментів вам знадобиться болгарка з дисками по металу, зварювання, електроди, пічна цегла та розчин для її кладки, листовий метал, куточки, труби. Якщо ви дійсно не маєте зварювальних навичок, краще зупинитися тільки на розмітці і різанні деталей, а вже зварювальні роботи отримати людині досвідченій, яка знає. Все ж таки зварювальні шви в теплообмінниках повинні бути дуже якісними.

Плюс саморобного котла в тому, що ви можете розрахувати його потужність, габарити, вибрати розміри камери згоряння палива. За бажання ви зможете встановити плиту для приготування їжі або кормів для худоби, або ж зробити цегляне склепіння, яке акумулюватиме тепло під час горіння палива і віддаватиме його в систему.

Найчастіше можна зустріти горизонтальну конструкцію регістру, яка виготовляється з круглих трубдіаметром 40-50 мм та прямокутного профілю. Останній спрощує стикування труб і дозволяє робити якісніші шви.

Як зробити твердопаливний котел - покрокова схема

Крок 1: Нарізаємо заготовки

За допомогою болгарки нарізаємо труби та прямокутний профіль на відрізки потрібної довжини. У відрізках прямокутного профілю, які будуть служити вертикальними стійками, слід зробити круглі отвори під труби. Це робиться за допомогою газового різака. Усього потрібно 4 отвори під труби діаметром 50 мм у передніх стійках, і ще 4 того ж діаметра у задніх. Не забудьте прорізати отвори для підключення до опалювальної системи. Усі напливи, що утворилися при зварюванні або різанні, слід зашліфувати за допомогою болгарки, щоб вони не заважали циркуляції води. Крок 3: Відведення та підведення теплоносія

Коли конструкція буде зібрана, необхідно приварити відрізки труб для відведення та підведення теплоносія. Також слід заварити прямокутні трубиіз торця відрізками металу 60 мм на 40 мм.

Крок 4: Перевірка регістру

Перед встановленням теплообмінника не забудьте перевірити його герметичність. Робиться це легко та просто – конструкція встановлюється вертикально, нижній отвір закривається будь-яким. зручним способома через верхнє заливається вода. За відсутності протікання можна сміливо монтувати теплообмінник.

Далі готовий теплообмінник монтують у цегляний корпус, який зводиться за тими самими правилами, що будь-яка плита. Між цеглою та теплообмінником повинен залишатися зазор не менше 1 см. Теплообмінник дуже важливо виставити так, щоб зберігалося невелике піднесення у бік точки виходу гарячої води. Різниця між точкою виходу і правим верхнім верхнім кутом повинна становити не менше 1 см. Такий прийом необхідний для поліпшення циркуляції теплоносія і запобігання виникненню повітряної пробки при заповненні системи водою.

Цегляну стінку виводять на 3-4 см вище за труби теплообмінника. Верхню частинузакривають чавунною плитою. Димова труба може бути на ваш розсуд металевою або цегляною - твердопаливний котел може бути виведений і в наявний димовий канал.

Усі саморобні віддають частину потрібного тепла в димову трубу, і чим вище пряміша труба, тим більше втрат. Щоб збільшити ефективність агрегату, насамперед потрібно ускладнити шлях відходу диму – зробити опалювальний щит, який є подовженим і вигнутим у багатьох місцях димарем. Проходячи цими каналами, дим віддає все тепло цеглині, а цегла в свою чергу обігріває приміщення. Часто опалювальні щити монтують у міжкімнатні стіниТаким чином, опалюють відразу кілька кімнат.

Але щоб використовувати цю можливість, необхідно встановити котел у підвальному приміщенні або прилаштувати до стіни багатоступінчастий димар, який займає багато місця. Ще один спосіб ефективно використати теплову енергію– встановити водонагрівач, який забезпечуватиме вас теплою водою, нагрітою за рахунок гарячих газів, що виходять через димову трубу. Найпростіше таку конструкцію спорудити з металевих трубрізного діаметра – менша труба, розміщена всередині ємності з труби більшого діаметру, буде служити димоходом і одночасно нагрівальним елементом, передаючи тепло у воду.

І найголовніше – встановивши циркуляційний насос у систему, що вже діє, ви автоматично підвищуєте ККД на 20-30 %.

Природна циркуляція однозначно необхідна, коли будинок буде відключений від електрики, проте в решту часу вмикайте насос і радійте швидкому підвищенню температури повітря в будинку.

Котел шахтного типу відрізняється тим, що дрова в ньому горять довго, оскільки він має великий обсяг камери згоряння.

Конструкція та принцип роботи

Шахтний котел тривалого горіння буває двох видів:

1. Пристрій с.
2. Піролізний агрегат.

Вони складаються з двох камер,які поділяють казан на дві вертикальні частини. У першій горять дрова, у другій знаходиться теплообмінник.

Пристрій шахтного котла із звичайним спалюванням є більш простим:

1. Топка. Вона складає 50% і більше від обсягувсього пристрою. Ця частина котла тривалого горіння має більшу висоту (майже дорівнює висоті агрегату), невелику ширину та глибину.
2. Завантажувальний люк. Знаходиться на верхній або бічній частині топки.
3. Золь камери. Розміщується під топкою.
4. Колосник. Він розділяє зольну та топкову камери.
5. Зольні двері. Вона має такі розміри, які дають змогу отримати не тільки доступ до зольнику, але й до нижньої частини топки. На ній розміщують шибер для регулювання подачі повітря.
6. Теплообмінна камера Усередині її знаходиться водяний або жаротрубний теплообмінник. Вона має отвір, через який надходять чадний газ, що утворився в топці.
7. Димар. Він має заслінку.

Працює такий шахтний котел таким чином:

1. Підпалюються дрова у топці.
2. Гарячий чадний газ виходить через отвір теплообмінної камери.
3. Газ нагріває теплоносій.
4. Охолоджений дим виходить через димар, а нагріта вода - в систему опалення.

Піролізний шахтний котел тривалого горіння має майже таку саму конструкцію.але вона складніша. Різниця полягає в наявності:

1. Камер згоряння та догоряння чадного газу. Розміщуються у нижній частині теплообмінної камери. Їхні стінки зроблені з шамотної цегли.
2. Труби вторинної подачі повітря. Вона знаходиться усередині камери згоряння. Особливістю труби є наявність великої кількості дірочок.
3. Засувки зверху стінки, яка розділяє дві камери.

Такий шахтний котел працює по-іншому: у топці створюють піроліз шляхом розпалювання дров та подальшого обмеження подачі повітря через зольні двері.

Під час піролізу відбувається розкладання дров на кокс та різні горючі гази. Останні надходять у камеру згоряння, змішуються з повітрям та згоряють. Залишки газів догоряють у камері догоряння. Освічене тепло нагріває теплоносій.

Читайте також: Парапетні котли

Матеріали

Для виготовлення піролізного котла шахтного типу потрібно запастися:

1. Листовою сталлю з футеруванням. Товщина 3-5 мм.Іншу сталь використовувати не варто, оскільки піроліз супроводжується високою температурою та звичайний сплав швидко перегорає.
2. Листовою сталлю з товщиною 1-2 мм.
3. Шамотною цеглою.
4. Трубами з діаметром 13, 5 та 2,5 см.
5. Кутками з розмірами 4х4 см. Альтернативою може бути профільна труба з такими самими розмірами.
6. Подвійні зольні двері. Бажано, щоб вона мала азбестову прокладку. Обов'язково вона повинна мати засувку регулювання подачі повітря.
7. Дверцята для чищення теплообмінної камери.
8. Засувки. 3 шт. Одна призначена для , друга встановлюватиметься на перегородці між камерами, третя необхідна регулювання подачі повітря в камеру згоряння.
9. Базальтовою ватою.
10. Оцинкованим листом.

При виборі креслення багато уваги слід приділяти обсягу топки. Чим більший обсяг, тим тривалішим буде горіння.

Виготовлення основної частини

Основна частина – це саморобний корпус, який розбитий на камери з різними функціональними пристроями. Корпус виготовляють так:

1. Вивчають креслення саморобного агрегату та визначають розміри всіх металевих частин.
2. Малюють на листовій сталі з футеруванням прямокутники, які будуть стінками та окремими металевими частинами саморобного котлаШахтного типу.
3. Розрізають листову сталь на частини. Це краще робити за допомогою автогенного зварювання.
4. Зварюють бічні стінки корпусу.
5. У листі, який буде перегородкою між топковою та теплообмінною камерами, вирізають два отвори: одне має бути вгорі, інше – трохи вище за рівень колосника. Бажано, щоб висота другого отвору складала 3 див.
6. Ставлять заготівлю всередину корпусу, фіксують її так, як зазначено в кресленні або переглянутому відео, і приварюють. На верхньому отворі встановлюють засувку та приварюють її основу. Засувка має бути з боку топки. З іншого боку приварюють горловину із глибиною 4 див.
7. Виготовляють колосник. Для цього в шматку листової сталі з футеруванням вирізають поздовжні неширокі отвори. Колосник може бути і покупним, але повинен бути зроблений зі сталі з футеруванням. Виріб із чавуну не підходить, тому що за кілька місяців роботи саморобного котла шахтного типу він покоробиться.
8. Приварюють колосник.
9. У бічних стінках вирізають отвори для дверей зольної і дверцят чищення камери догоряння. По периметру отворів потрібно приварити горловину. Вони повинні виступати назовні та всередину на 6 і 3 см відповідно. Горловину для отвору в камері догоряння краще приварювати після приварення теплообмінника.
10. До внутрішніх стін теплової камери приварюють два ряди куточків або профільної труби . Верхній ряд розміщують за 3-4 см від верху. Нижній – на рівні дна камери догоряння. Ці куточки стануть частиною водяної сорочки. Не можна робити водяну сорочку навколо піролізної камери, адже через це порушиться піроліз.
11. Приварюють теплообмінник з внутрішньою частиноюводяної сорочки(її виготовлення описано нижче).
12. Приварюють дно камери догоряння. Воно має бути на рівні колосника. При цьому одна його третина має бути горизонтальною, а решта має підніматися вгору під кутом. Розмір кута залежить від креслення. Горизонтальною роблять ту частину, що знаходиться біля внутрішньої перегородки.
13. Над дном вирізають отвір для труби подачі повітря.
14. Свердлять у трубі діаметром 5 см велика кількістьотворів та приварюють її до дірки в корпусі. При цьому трубу розміщують так, щоб вона виступала зовні на 6 см. Ця частина не повинна мати дірок. На кінці труби фіксують заслінку.
15. Обкладають стінки камери згоряння шамотною цеглою. Щоб підігнати матеріал під необхідні розміри, його обрізають. Верх камери повинен являти собою цегла, що виступає всередину. Між цеглою має бути отвір для подальшого руху піролізного газу.
16. Аналогічний процес роблять у камері догоряння.

Якщо ви не хочете витрачатися на дорогі газові та інші котли, то, напевно, вам буде цікаво, як можна зробити твердопаливний котел своїми руками. ККД такого котла знаходиться приблизно на одному рівні з піччю, а виготовити котел своїми руками не так і складно, як може здатися на перший погляд.

Креслення твердопаливних котлів можна легко знайти в відкритих джерелахі орієнтуватися ними під час роботи. Сьогодні ми розповімо, як можна зробити котел на твердому паливі своїми руками і що для цього буде потрібно.

Конструкція твердопаливних агрегатів

Конструкції твердопаливних казанів є різні. Деякі передбачені так, що з їх допомогою можна не лише опалювати будинок та гріти воду, але й готувати їжу. Це підвищить ефективність котла на твердому паливі та скоротите витрати на опалення приміщення.

Для роботи з виготовлення твердопаливного котла своїми руками потрібні креслення, матеріали та інструменти. Котел твердопаливного типу складається з наступних елементів:

• боксу для спалювання твердого палива, який обладнаний колосниками для подачі повітря у потрібній кількості;
• дросельних заслінок для перекриття каналів після згасання полум'я та контролю сили повітряної тяги;
• резервуар для рідини. Вода в опалювальній системі служить теплоносієм. Резервуаром може бути теплообмінник трубчастої форми;
• димоходу для створення тяги, яка виводить продукти горіння палива назовні.

Крім того, важливим, але необов'язковим елементом системи є термоакумулятор, який рівномірно розподіляє тепло на всій території приміщень. Це ємність з металу потрібного розміру, Яку встановлюють своїми руками на твердопаливний агрегат, і накопичує теплову енергію при активній топці. Коли топка тимчасово припиняється, носій циркулює магістраляминагнітаючи повітря.

Також над термоакумулятором можна встановити додатковий накопичувач гарячої рідини для побутових потреб, щоб забезпечити кращий комфорт для мешканців.

Перед тим як розпочинати роботу зі збирання котла на твердому паливі своїми руками, потрібно зробити креслення котла та всієї системи опалення. Такі креслення можна знайти в Інтернеті і готові, але краще адаптувати їх під своє житло, оскільки до кожної системи опалення потрібно створювати свій підхід.

Інструменти та матеріали для роботи

Щоб своїми руками зібрати котел, що працює на паливі твердого типу, потрібно приготувати таке:

Щоб придбати будівельні матеріализа вигідною ціною, найкраще звернутися до компанії, яка займається металопрокатом, та може надати гарну знижку.

Робота зі збирання котла передбачає зварювання, тому повний перелік робочих інструментіввиглядає так:

• інверторний або інший зварювальний апарат, який можна використовувати вдома;
• вимірювальні прилади, включаючи рулетку, будівельний рівень та куточки;
• болгарка високої потужності;
• електродриль зі свердлами;
• пасатижі та щипці.

Приступати до роботи потрібно лише тоді, якщо ви маєте навички роботи зі зварювальними та іншими інструментами, які знадобляться при складанні котла.

Створення твердопаливного котла своїми руками

При грамотній організації робочого процесу зі збирання нічого складного в роботі не буде. Бажано здійснювати складання котла у спеціально відведеному приміщенні, наприклад, у майстерні. Деталі для котла роблять на верстаті.

Особливості виготовлення корпусних деталей

Ключовим елементом будь-якого опалювального котла, незалежно від того, на якому паливі він працюватиме, є топка. Щоб своїми руками виготовити топку, потрібні лише якісні матеріали, які матимуть змогу витримати максимальні температурні навантаження до тисячі градусів. Отже, процес виготовлення корпусуказана складається з таких дій:

Щоб зробити такий отвір квадратної форми, потрібно на сталь. нанести розмітку, Потім взяти електродриль і проробити отвори по кутах. Далі робиться наскрізний проріз кутовим шліфувальним апаратом і ведеться з центру до краю.

Виготовлення водного резервуару та теплообмінника

Щоб котел на твердому паливі був максимально ефективним, його слід обладнати двома водними резервуарами. Їх роблять на основі листів з нержавіючої сталі, З яких потрібно вирізати прямокутники потрібного розміру і зварити один з одним. Пам'ятайте, що для проведення зварювальних робіт потрібно не лише мати спеціальний апарат, а й володіти відповідними навичками, або довірити цю роботу професіоналам, звернувшись до профільної майстерні.

А теплообмінник є комплектом простих труб, що застосовуються у водопроводах. Їх зварюють один з одним так, щоб вони у результаті утворювали так званий проточний цикл, який має максимально допустиму зовнішню площу. Таким чином, можна досягти максимально ефективної тепловіддачі між теплоносієм і паливом, що згоряється.

Особливості складання твердопаливного котла

Конструкція опалювальних пристроїв така, що металу в них дуже багато, природно, це позначається на їхній вазі. Тому збирання готового котла потрібно проводити в місці безпосередньої його установки.

Складання включає такі дії:

Пісок для цього потрібно застосовувати добре промитий, в ньому не повинно бути ні бруду, ні будь-яких елементів органіки. Перед роботою його потрібно буде прожарити на полум'ї, щоб випалити з нього непотрібне. Якщо цього не зробити заздалегідь, то при роботі котла утворюватиметься вкрай неприємний запах.

Останній етап роботи полягає у встановленні верхньої плити. Усі готові резервуари з нержавіючої сталі потрібно поставити на плиту зверху і підключити до відповідних контурів системи. Потім потрібно поставити на місця дверцята кожного бункера та зробити пробний запуск агрегату, щоб перевірити, як він працює.

Одна з вимог, що висувається до котлів на будь-якому паливі незалежно від місця застосування – це висока економічність. Також вони повинні мати малу теплову інерцію і мати функцію швидкого регулювання потужності.

Також вибирати опалювальний прилад на тому чи іншому паливі слід залежно від місцевості, де ви мешкаєте. Котел на твердому паливі найкраще підійде для регіонів із холодним кліматом та сильними зимовими морозами.

Якщо ви хочете зібрати твердопаливний котел своїми руками, то при правильному підходіі строгому дотриманні інструкції ви отримаєте економічний опалювальний агрегат і заощадите величезні кошти на його купівлі, встановленні та експлуатації.

Котли тривалого горіння стали потрібні зі зростанням приватного домобудівництва. Купівля промислового опалювального пристрою обходиться у значну суму. Зменшити витрати дозволяють казани, зроблені своїми руками. Грамотне креслення, вміння правильно розібратися в ньому, уважне дотримання інструкції допоможуть здійснити це завдання будь-якому потенційному користувачеві.

Як зробити котел тривалого горіння

До цієї групи належать теплогенератори з топкою, розміри якої збільшені в порівнянні зі звичайними моделями. Більша кількість твердого палива забезпечує більш тривалий час його горіння і більший обсяг тепла, що виділяється. Виробники пропонують готові котли з наступними показниками тривалості горіння палива до наступної його закладки:

• дрова та відходи деревної промисловості – до 12 годин;
• вугілля – до 24 годин.

Для опалення використовуються інші альтернативні види палива:

• брикетований торф;
• пакетовані пресовані відходи деревообробки - тирса, стружка, кора;
• березове вугілля;
• пакетовані продукти переробки сміттєзвалищ.

Довідка! Найдешевшим паливом вважаються звичайні тирсуза умови, що їхня вологість не перевищує 20%.

Котел із такими ж параметрами роботи можна зробити самостійно. Приступаючи до роботи, необхідно визначитися з характеристиками майбутнього агрегату. Значними параметрами для котлів є:

• потужність;
• тривалість горіння;
• коефіцієнт корисної дії(ККД);
• максимальний допустимий робочий тиск;
• номінальний тиск у системі;
• загальний та корисний обсяг топки;
• глибина топки;
• максимальна довжина поліна;
• об'єм бака;
• вага казана.

Ці параметри будуть індивідуальними для кожного виду котлів.

Довідка! Від потужності котла залежить площа обігріву. Котел з недостатньою потужністю не зможе обігріти всю будову повністю.

Робота теплогенератора цього типу заснована на фізичну властивістьтепла, що утворюється при спалюванні палива, передаватися на теплообмінник. Спосіб передачі тепла залежить від конструкції теплообмінника.

На тривалість горіння впливають:

• обсяг паливного бака;
• ступінь ізоляції тяги димоходу від попадання до неї повітря (тверде паливо в топці повинне повільно тліти, а не розгорятися).

Виготовлення котла починають із вибору його конструкції та завдання, яке він повинен вирішити:

За місцем розташування топки, котли бувають:

• з верхнім горінням;
• з нижнім горінням (менш продуктивні за обсягом завантаження та часу горіння до наступної закладки).

За формою корпусу:

• циліндр;
• прямокутник.

Необхідні матеріали та інструменти

Першим етапом роботи є заготівля матеріалів та комплектуючих. Для роботи знадобляться:

• сталь із низьким вмістом вуглецю товщиною 3-4 мм;

Важливо! Сталь марок Ст 35 і вище для звичайного зварювання непридатна через підвищений вміст вуглецю.

Увага! Можна купити готові чавунні дверцята, підібрані за розміром топки.

• азбестокартон – для теплоізоляції дверей;
• шнур азбестовий;
• електроди;
• панель управління;
• вентилятор;
• датчик температури;
• ручки на дверцятах.

Довідка! Панель управління, датчик та вентилятор будуть використані для автоматичного керуванняроботою казана.

Основні інструменти, які знадобляться для роботи:

• болгарка;
• шліфувальні круги;
• зварювальний апарат;

Увага! Металевий лист краще нарізати на заготовки за допомогою гільйотинного різання у виробничому цеху. Ручне різаннязаймає багато часу і вимагає додаткового шліфування країв, що обрізають.

• дриль;
• рулетка;
• маркер;
• штангенциркуль;
• компресор (для випробування казана).

Простий котел тривалого горіння: креслення

На рис. 1 представлений креслення простого казана з нижнім розташуванням топки. Для виготовлення прямокутного корпусу та теплообмінника використовується листова низьковуглецева сталь. Теплообмінник влаштований на кшталт «водяної сорочки». Коефіцієнт тепловіддачі (ККД) збільшений за рахунок конструкції виступів усередині котла, що відображають полум'я і газ, що нагрівається.

Рис. 1 Котел з «водяною сорочкою»

На рис. 2 представлений комбінований теплообмінник типу «водяної сорочки» (2), що утворюється навколо камери згоряння плюс щілинний регістр (3) із сталевого листа. Продукти горіння виходять через димовий патрубок (1). Тверде паливо (5) згоряє в нижній частині камери. Під нею знаходиться регулятор подачі повітря (8).

Рис. 2 Котел із щілинним регістром

Котел із верхнім горінням

Креслення камери представлено на рис.3. Котел у формі циліндра виконується з різних діаметрів труб. Повітря подається через трубу, що рухається, яка висувається вгору для звільнення топливника, коли необхідно завантажити паливо. При спалюванні воно починає зменшуватися обсягом і разом із ним труба також опускається плавно вниз під вагою своєї ваги. Рівномірна подача палива досягається за допомогою диска, привареного до основи труби.

Теплообмінник виконаний за типом "водяної сорочки", що обволікає камеру згоряння. Прогрівання повітря відбувається у верхній частині котла.

Рис. 3. Котел із верхнім горінням

Твердопаливний котел своїми руками

Розглянемо з прикладу найпопулярнішого котла з верхнім горінням (рис.3). У разі потреби розміри можна змінювати пропорційно зазначеним у кресленні. Відмінною особливістюконструкції є труба, яка служить регулятором подачі повітря та теплообмінником одночасно. Гази, що виділяються в процесі тління палива, піднімаються вгору і займаються у верхній топці.

Для виготовлення необхідні матеріали, описані в розділі 2: труби, листова сталь, куточок, утеплювач, асбокартон, електроди.

Перший етап саморобного котла включає наступні кроки:

Важливо! На поверхні патрубка через перепад температур утворюватиметься волога (конденсат), що веде до корозії, тому зварювальні шви повинні бути високої якості.

1. До корпусу котла приварюють ніжки з рівнополочного куточка.
2. Вирізують верхню кришку діаметром 46 см, яка одягатиметься зверху на циліндричний корпус.

Теплообмінник для твердопаливного котла своїми руками

Другий етап – виробництво теплообмінника:

1. З металевого листа зварюють трубу теплообмінника діаметром 40 см завдовжки 130 див.
2. Вставляють її в циліндричний корпус, фіксують зазор в 5 см між трубами, завдяки чому утворюватиметься «водяна сорочка».
3. Різниця в довжині труб теплообмінника та зовнішньої повинна бути не менше 20см. Трубу в трубі фіксують зварюванням, використовуючи заготовлені металеві кільця.
4. У верхній та нижній зоні водяної сорочки встановлюють патрубки: один – для подачі, інший – для виходу теплоносія. Для їх виготовлення використовують трубу діаметром 5 см, на зовнішній стороні накручують різьблення, через яке вони будуть приєднані до труб опалювальної системи.
5. Розподільну трубу, через яку подаватиметься повітря, зварюють з металу більшої товщини, ніж для корпусу та теплообмінника (не менше 5 мм діаметром 6 см). Довжину труби роблять на 10 см менше за довжину труби теплообмінника (120 см).

Важливо! Розподільна труба знаходиться в зоні високих температур і згодом деформується та прогоряє, тому для її виготовлення використовується метал завтовшки 5 мм і більше.

1. Труба вставляється у підготовлений диск із готовим отвором. Сталевий металевий диск діаметром 38 см приварюється до труби.
2. До основи диска приварюють мінімум 4 куточки, що виконують роль крильчатки.
3. До верхньої частини труби встановлюють засувку для порційної подачі повітря та приварюють петлю, на якій фіксують ланцюг для підняття труби.

Увага! Щоб покращити теплообмін у верхній частині труби, встановлюють вентилятор для примусового наддуву.

Як правильно зібрати котел

Після виконання двох основних етапів приступають до завершального.

Третій етап – збирання котла:

1. Вибирають місце установки котла, перевіряють рівнем, щоб не було перепадів, які можуть погіршити роботу теплогенератора.
2. Кришку з розподільчою трубою натягують на корпус, попередньо проклавши азбошнур. Кришку можна також приварити до корпусу.
3. Димовий патрубок вставляють у димар.
4. Через патрубки з різьбленням котел приєднують до системи опалення будинку.
5. Систему заповнюють водою та виконують перевірку роботи котла при неповному завантаженні.
6. Якщо тест пройшов нормально, казан завантажують на повну потужність.

Більшість твердотільних котлів мають один істотний недолік - паливо в них дуже швидко вигоряє і необхідно стежити, щоб встигнути покласти наступну порцію. Однак це спричиняє нераціональне використаннядров, брикету, пелет і, як наслідок, високі витратина опалення.

Вирішенням подібної проблеми може стати куплений або саморобний котел тривалого горіння на дровах, який підтримуватиме їх тривале тління та високу температуру. Певні заводські моделі можуть працювати без підкладки палень до 20-25 годин. До того ж вони здатні опалюватись іншими видами твердого палива, у тому числі відходами, які можна спалювати.

Принцип дії котел тривалого горіння

Основний принцип роботи котлів тривалої дії ґрунтується не на горінні палива, а на його тлінні всередині камери згоряння. У цей момент дерев'яні паління випромінюють більше тепла. Домогтися такого результату в класичному цегляних печахнеможливо, тому що в них не вдається створити активну тягу.

Конструкційні особливості печі тривалого горіння дають змогу досягти максимальної ефективності виділення тепла під час тривалого повільного тління деревини. У саморобних установках однієї закладки може вистачити більш як на 6-8 годин.

Котел оснащується спеціальним клапаном – . Після того, як поліна починають рясно горіти, його необхідно перекрити і максимально скоротити надходження кисню з повітрям усередину. Поступово тліючи, дрова виділяють так званий «топковий газ», що складається з метану, чадного газу та водню.

Основним джерелом тепла є саме «топковий газ». Він, потрапляючи в камеру розпалювання, спалахує, дуже швидко згоряє і виділяє велику кількість енергії.

Дивіться також інструкцію про те, як самотужки

Як усе влаштовано?

Майстерити котел тривалого горіння на дровах рекомендується з сталевих трубабо бочки діаметром близько 30-40 см. При цьому товщина стінок чарівно не менше, ніж 3-5 мм, інакше метал швидко вигорить, установка прийде в непридатність. У висоту вона може досягати 0.8-1 м – що вище, то більше дров можна буде закласти. Проте надто перебільшувати не варто.

Для збільшення натисніть на картинку

Установка поділяється на три умовні частини:

1. Зона згоряння - в ній відводиться дим і тліє зали
2. Зона горіння - безпосередньо в ній паливо потихеньку тліє
3. Зона завантаження – по висоті вона поступово зменшується, тому що дрова та брикет вигорають

Повітряний розподільник – один з основних пристроїв печі, оскільки він безпосередньо впливає на тривалість тління, обмежуючи зону, де відбувається горіння. Являє він собою круглий диск з листової сталі товщиною більше 4 мм, в якому посередині розташовується труба – за допомогою неї усередину топки потрапляє повітря. Щоб розподільник безперешкодно опускався в міру тління палива, його розмір стає трохи менше топкової.

Щоб контролювати розмір зони горіння, за якою циркулює повітря, на розподільнику є крильчатка висотою до 5 см. Якщо зробити її більше, збільшиться вільний простір усередині та дрова вигорятимуть дуже швидко.

Діаметр труби для надходження повітря робиться рівним 5-6 см. Вона може бути цільною або телескопічною. При цьому отвір у розподільнику не повинен перевищувати 2 см, інакше станеться перенасичення киснем. У верхівці буде не зайвою заслінка, яка дозволить регулювати тягу.

Саморобний котел тривалого горіння на дровах може бути підключений до опалення в приватному будинку. Виконати це можливо одним із двох методів:

• Через камеру горіння пропускається труба водяного теплообмінника, у баку вода нагріватиметься змійовиком, з'єднаним безпосередньо з цією трубою
• Димова труба пропускається крізь виносний бак. Дим у гарячому стані проходитиме по ній і розігріватиме теплоносій

Якщо порівнювати обидва способи, слід зазначити: перший набагато простіше, але другий у кілька разів ефективніший.

Відео - робимо котел на дровах своїми руками

Інструкція з виготовлення

Приступаючи до виробничого процесу, необхідно розпочати з підготовки всього найнеобхіднішого:

• Труби з наступними діаметрами – 30 см, 5-6 см, 10 см (товщина стінок кожної – не менше 3 мм)
• Сталевий лист за товщиною понад 4 мм
• Болгарка
• Апарат для зварювання
• Ручні інструменти

Приступаємо до виготовлення казана:

Хорошою альтернативою дровам є — дивіться наш огляд

Димар і відбивач

Стінки котла постійно розжарюватимуться і випромінюватиме теплову енергію. Якщо установка монтується для опалення невеликого приміщення, слід розташувати навколо неї відбивачі – вони розподілятимуть потік, збільшуючи надходження тепла усередину.

Якщо перебуватиме в приміщенні з постійним перебуванням людей, слід подумати про їхню безпеку. Один із варіантів вирішення питання – обкласти конструкцію цегляною кладкою.

Димар можна зробити з труби 20 мм. Горизонтальна пряма ділянка повинна на 5-10 см бути більшою за діаметр топкової. Виводити його на вулицю необхідно з мінімальною кількістю перегинів – 2 до 45 градусів.

Декілька інших особливостей:

• Димар рекомендується робити розбірним, щоб 2-3 рази на сезон його можна було легко почистити від кіптяви
• З'єднуватись ділянки димаря повинні у напрямку, протилежному руху газу
• Усі конструкції та предмети, які схильні до легкого займання, повинні бути віднесені на безпечну відстань

Зводимо фундамент

Можна припустити, що піч тривалого горіння на дровах постійно розігріватиметься до високих температур. Проста вирівняна підлога для неї є не самим найкращим рішенням- Слід звести фундамент.

Підставу можна викласти з паленої цеглини або буту. Вони не розжарюються під дією підвищених температур. Всі ті, хто бажає зробити більш ґрунтовний фундамент, можуть залити цілісну монолітну плиту.

Котел можна також встановити на ніжки, які легко варяться зі швелера. Вони ховаються від очей за цегляною кладкою.

Використання котла

Надходити в котел тривалого горіння на дровах повітря має, на відміну від класичної печі, у певній кількості. Щоб цього досягти, закладку необхідно робити в повному обсязі, намагаючись не залишати вільні порожнини. Рекомендується до полін додавати тирсу, пелети, торф або сміття, що згоряється.

Закладати паливо необхідно за наступною інструкцією:

1. Зняти кришку та видалити регулятор з бака
2. Закласти щільне паливо
3. Розбризкати поверху горючу рідину
4. Встановити регулятор, накрити кришкою та відкрити заслінку
5. Кинь у повітряну трубу скіпку і коли почнеться тління заслінку прикрити

Підбиваємо підсумки

Простий казан тривалого горіння на дровах готовий. У складати таку конструкцію можна в будь-якому неопалюваному приміщенні: від невеликого гаража до майстерні Якщо все було зроблено правильно – сумніватися в ефективності та високому ККД не доведеться.