Котел длительного горения своими руками

Одной из важнейших, базовых человеческих потребностей является поддержание комфортной температуры в жилом помещении. Отопительные приборы за долгие годы развития человечества прошли путь от примитивного каменного очага у входа в пещеру до развитых, многокилометровых сетей централизованного отопления.

В мягком климате Древней Греции для обогрева было достаточно использования небольших открытых источников тепла. Археологические раскопки и памятники древней письменности говорят нам, что греки использовали специальные медные жаровни на треногах, в которых горело растительное масло. Такие обогреватели стояли недалеко от пирующих, позволяя им не замерзнуть во время длительных симпосиев. Разумеется, в северных странах такого слабого источника тепла было недостаточно.

Наши предки для обогрева жилищ в суровые морозные зимы использовали печи, которые известны у восточных славян с седьмого века нашей эры. Первоначально печи складывались из камня либо лепились из глины, и не имели дымоходов – дым выходил через расположенные неподалеку от печки специальные оконца. С появлением огнеупорного кирпича стали делать дымоходные печи. При этом саму печь продолжали строить из глины, а из дорого кирпича складывали только непосредственно дымоход. Именно печи оставались основными обогревательными приборами многие столетия, постепенно совершенствуясь, становясь все более удобными в обращении, экономичными и безопасными.

Появление водяного отопления значительно сократило использование занимающих много места, не слишком удобных и гигиеничных в использовании печей. Там же, где подвести линию центрального отопления невозможно либо нецелесообразно, часто используются различного рода котлы индивидуального отопления. Для обогрева частных домов, расположенных вдалеке от газовых магистралей, наилучшим вариантов является установка твердотопливных котлов отопления. Одним из наиболее современных, удобных и экономных вариантов твердотопливных котлов является котел длительного горения.

Он отличается от классических двумя основными характеристиками: топкой увеличенного объема, к которой иногда подсоединен специальный топливный бункер, и принципом горения топлива. В котле длительного горения топливо сгорает при недостатке кислорода, и горение распространяется сверху вниз, так что процесс напоминает получение древесного угля либо естественное тление торфяного болота летом. За счет этого одна топливо горит дольше, теплопотери уменьшаются, и одной закладки древесного угля либо дров хватает на срок до пяти суток – без использования автоматизированного бункера, и до двух недель – при работе такого котла совместно с автоматической системой подачи топлива.

Основным минусом такого оборудования является его достаточно высокая цена. Стоят такие котлы значительно дороже и газовых, и традиционных твердотопливных котлов горения. Что делать, если тратить большую сумму на приобретение заводского котла нецелесообразно – если такой котел, например, будет установлен в дачном доме? Выход – самодельный котел длительного горения своими руками.

Выбор типа котла, или не усложняйте без надобности

Современные производители твердотопливных котлов выпускают весьма высокотехнологичную продукцию. Такие котлы подчас состоят из нескольких сложных механизмов и работают под контролем умной электроники, да и стоят весьма и весьма недешево, зато требуют от владельца минимума внимания и работают на одной закладке топлива в бункер чуть ли не месяц. Будем реалистами. Такой котел длительного горения своими руками не соберешь – не хватит ни знаний, ни умения, да и соответствующие материалы и электронику приобрести будет тяжело и дорого.

Но ведь на даче или в загородном домике такой котел не особо и нужен. Так что целесообразно будет сделать простейший пиролизный агрегат. Это будет весьма надежный, работающий на одной закладке топлива от пяти до двадцати четырех часов котел длительного горения на дровах, своими руками который собрать вполне реально.

Этот тип котла отличается тем, что дрова в нем не горят, а медленно тлеют. В процессе тления выделяется горючий газ, который и служит топливом для такого типа котлов, а теплообменник установлен не сверху, а снизу. В результате температура в камере сгорания подобного типа котлов достигает двенадцати тысяч градусов, а КПД составляет более восьмидесяти процентов. К плюсам такого типа отопительных котлов также относятся высокая надежность, легкость чистки дымоходных систем, долговечность котла. К минусам стоит отнести значительные габариты и вес, а также необходимость предварительной подготовки помещения, в котором будет установлен данный котел.

Подготовка начинается с фундамента

Прежде всего, необходимо определиться с местом установки самодельного котла. Разумеется, помещение, в котором устанавливается котел, должно отвечать требованиям пожарной безопасности – в нем не должно находиться легковоспламеняющихся материалов, жидких топливных и смазочных веществ. Помещение котельной, или топочной, должно обязательно иметь хорошую естественную вентиляцию, поэтому заранее нужно озаботиться наличием окон и вытяжных отверстий. При этом, если вытяжное отверстие выходит на улицу через систему воздуховодов, а не напрямую, необходимо помнить – воздуховод вытяжки не должен быть связан с дымоходом самого котла.

Установка твердотопливного котла осуществляется исключительно на негорючее основание.

Недопустимо устанавливать такой котел на деревянный либо обшитый древесно-стружечными плитами различного типа пол. На месте установки котлов малой мощности выполняется обыкновенная бетонная стяжка. Если планируется установка котла большой мощности, либо оборудованного конвейером для автоматической загрузки топлива в топку, стяжкой не обойтись.

В таком случае необходимо делать полноценный фундамент, с основанием из щебневой подсыпки, опирающейся на твердый грунт. Такой фундамент делают на восемь-десять сантиметров выше уровня остального пола в помещении, при этом он должен быть изолирован от остальной стяжки негорючими изоляционными материалами.

Когда пол готов: необходимые материалы и инструменты

Для изготовления пиролизного котла потребуется определенный набор инструментов.

Необходимо будет наличие электрического сварочного аппарата, мощной шлифмашины с набором кругов по металлу, простейших измерительных инструментов – рулетки с делениями, угольника, маркера для разметки. Также потребуется электрическая дрель с набором сверл по металлу большого диаметра.

Из материалов потребуется: листовой металл толщиной в четыре миллиметра, металлическая труба, имеющая диаметр сто миллиметров, металлическая труба 60 миллиметров в диаметре, а также труба с диаметром триста миллиметров и толщиной стенок в 3 миллиметра минимум. Для изготовления ножек этого котла понадобится швеллер, а для окраски – грунтовка и краска желаемого цвета, но обязательно выдерживающие высокие температуры. На данный момент подобную краску производят многие изготовители. Кроме того, целесообразно будет приобрести также готовые дверцу для топки и дверцу для удаления золы, в комплекте с петлями. Количество материалов зависит от размеров, выбранных для будущего изделия.

Приступим к работе: алгоритм действий

Лучше всего скачать необходимые для того, чтобы изготовить котел длительного горения своими руками чертежи. Основываясь на них, будет гораздо проще изготовить все детали необходимых размеров и форм.

Металлические листы размечаем маркером с помощью рулетки и угольника, нанося на них данные в соответствие с чертежными размерами будущего котла. После этого разрезаем болгаркой, подготовив заготовки для стенок изделия. В соответствующей стенке вырезаем отверстие диаметром в двадцать миллиметров – тут будет устье трубы дымохода. Свариваем между собой три стенки котла с помощью электросварки, оставляя не приваренными днище, крышку и лицевую сторону котла.

Обрезаем болгаркой трубу диаметром триста миллиметров, чтобы получилось изделие, по высоте соответствующее высоте будущего котла. Вырезаем заранее размеченный под днище котла лист, привариваем к нему с одной стороны – получившуюся трубу, а с другой – ножки, изготовленные из швеллера.

Распределитель горения своими руками

Следующим шагом будет изготовление важной части пиролизного котла – распределителя горения. Для того, чтобы изготовить распределитель, необходимо вырезать из толстого листового металла круг диаметром на пару сантиметров меньшим диаметра изготовленной ранее трубы. К нижней части получившегося круга приваривается крыльчатка, изготовленная из металла, а посередине делается отверстие не более двух сантиметров в диаметре. Регулируя положение крыльчатки, можно будет достаточно точно отмерять количество воздуха, участвующего в процессе тления дров, что позволит изменять мощность котла и не допустить превращение тления топлива в горение.

Теплообменник для самодельного котла производим из самых тонких имеющихся в ассортименте подготовленных материалов металлических труб. Для этого разрезанные на ширину, совпадающую с шириной котла, трубы привариваем с двух сторон к специально изготовленной основе. Основу изготавливаем из двух листов металла, проделав в них отверстия, соответствующие по размерам и количеству трубам теплообменника. Качеству сварки теплообменника необходимо уделить самое пристальное внимание, ведь этот узел котла будет находиться под воздействием одновременно двух агрессивных сред – воды и огня, а значит, к его надежности предъявляются очень высокие требования.

В нижней части изделия проделываем отверстие для удаления сажи, а в средней части – отверстие для доступа к топке. Привариваем к отверстиям изготовленные самостоятельно или приобретенные готовыми дверцы – заслонки, оборудованные петлями и задвижками.

Далее ввариваем днище с присоединенной пиролизной топкой на место. При этом играющая роль топки широкая труба должна находиться точно на уровне верхней кромки боковых листов, не выступая вверх.

Изготавливаем крышку камеры сгорания, с отверстием для дымоходной трубы. Крышка должна очень плотно прилегать к теплообменнику, чтобы исключить выход дыма и, особенно, горючего газа наружу сквозь стыки. Присоединяем крышку к конструкции с помощью электрической сварки.

Из средней по диаметру трубы делаем дымоход. Первые сорок сантиметров дымохода подобного котла обязательно должны идти строго вертикально – таковы требования безопасной эксплуатации данного оборудования. Далее целесообразно пропустить трубу через теплообменник системы отопления. Это позволит дополнительно нагреть тепловой носитель внутри системы, и еще больше увеличит и так не низкий коэффициент полезного действия котла, основанного на тлении.

Когда все практически готово: проверяем правильность размеров еще раз.

В результате выполнения предыдущей работы, мы получили конструкцию, которая разделяется на три основных зоны. В самой большой по объему части содержится первичное топливо – дрова, торфяные брикеты либо топливные пеллеты. Над ним находится специальная камера, в которой сжигается вырабатывающийся при тлении первичного топлива газ, и теплообменник. Остается приварить лицевую часть котла, вырезанную по размерам и оснащенную с установленными заранее дверцами. При этом отверстие для загрузки дров должно плотно закрываться и быть достаточно удобным для осуществления всех необходимых манипуляций, а распределитель горения должен становиться на место достаточно плотно для перекрытия воздуха и создания необходимого для уплотнения топлива давления, но в то же время должен без особых усилий открываться ведь его необходимо будет снимать каждый раз перед закладкой очередной порции топлива.

Последние штрихи: подсоединение котла

Изделие практически готово, необходимо его правильно установить и подсоединить к отопительной системе дачного коттеджа либо загородного дома. Устанавливаем котел в подготовленном для этого помещении, следя, чтобы все ножки находились строго на негорючем фундаменте. Выставлять котел необходимо горизонтально, пользуясь уровнем, иначе нормальной работы и равномерного горения ждать не придется. Присоединяем трубки теплообменника к системе водяного отопления. В зависимости от материала, из которого изготовлена внутридомовая система, используется прямое соединение с помощью электрической сварки, либо подсоединение труб через специальные переходники-фитинги. Дымоходная труба, проведенная через теплообменник, может быть выведена как непосредственно наружу, так и подсоединена к кирпичному дымоходу.

При выборе первого варианта необходимо помнить о теплоизоляции, если труба проходит через перекрытия дома, а также о зонах ветрового подпора, которые могут ухудшить тягу в дымоходной трубе, и даже создать опасное явление – обратную тягу. Металлическая дымоходная труба может выходить как вертикально на крышу дома, через внутреннее его пространство, так и выводиться через стену на внешнюю сторону дома. Первый вариант отличается меньшими теплопотерями и позволяет экономить топливо, но считается более пожароопасным и менее эстетически привлекательным. Второй вариант безопаснее в эксплуатации и проще в монтаже, но приводит к повышенному, по сравнению с внутренним монтажом, расходу топлива.

Подключение котла к кирпичному внутридомовому дымоходу позволяет экономить тепло, ведь дым, проходящий по каналам кирпичного дымохода, дополнительно нагревает дом. В то же время, использование такого дымохода в паре с твердотопливным котлом имеет ряд недостатков. Основным недостатком является образование в дымоходных каналах конденсата.

Влага со временем накапливается, и кирпич дымохода начинает разрушаться. Правда, существуют специальные материалы, использование которых помогает избежать этой проблемы.

Подключение котла к такому дымоходу осуществляется так же, как подключение к дымоходу обычной печи. При этом стоит помнить, что подключение котла в месте, отличном от определенного для подключения при кладке, может нарушить работу дымохода. Тем более недопустимо подключение двух отопительных агрегатов через общие каналы – это гарантировано приведет к обратной тяге.

Особенности работы: правильная эксплуатация пиролизного котла

Пиролизный котел отличается от обычного твердотопливного, либо от печи, процессами, которые происходят в нем во время работы. Соответственно, манипуляции при его подготовке к работе и во время эксплуатации также отличаются от принятых при обращении со стандартными котлами.

При первом пуске необходимо убрать крышку и снять распределитель горения. Затем максимально плотно заложить топливо, заполнив весь предназначенный для этого объем.

Верхнюю часть топлива нужно достаточно обильно полить специальной жидкостью для розжига.

После этого нужно установить на место распределитель и закрыть котел. Розжиг топлива осуществляется через воздушную заслонку. Ее необходимо оставлять открытой, пока топливо не разгорится. О начале процесса горения будет говорить густой дым, идущий из вытяжной трубы.

После того, как процесс горения достаточно разовьется, необходимо прикрыть заслонку воздуховода. Недостаток кислорода приведет к тому, что плотно уложенные дрова начнут активно тлеть, и процесс горения сохраниться только в верхней части котла, где будет скапливаться выделяемый при тлении заложенного топлива древесный газ. Если дополнительно оснастить такой котел автоматикой и нагнетателем, электроника сама будет регулировать подачу кислорода в топку. Если ради экономии средств от приобретения автоматики отказаться, придется периодически контролировать положение заслонки и крыльчатки распределителя горения.

Вывод, или умелые руки помогут экономить

Разумеется, котел тления, наиболее полно отвечающий современным требованиям безопасности, обладающий максимальными показателями экономичности и высокой степенью автоматизации, самостоятельно изготовить очень сложно, да и по стоимости он выйдет не намного дешевле произведенных специализированными предприятиями изделий. В то же время, при наличии определенных умений, навыков, опыта работы с металлом и, разумеется, соответствующих инструментов и оборудования, самостоятельное изготовление простого пиролизного котла вовсе не выглядит непосильной задачей. Возможно, изготовить котел с бункером и автоматизированной подачей топлива, который может самостоятельно регулировать интенсивность тепловыделения в зависимости от температуры окружающей среды и способен работать на одной закладке по две-три недели слишком тяжело. Однако самодельный агрегат, способный успешно обогревать небольшой загородный коттедж или дачный дом в течение одних-двух суток без необходимости добавления топлива, вполне реализуем на практике. Тем более, что дополнительной информации по данной теме достаточно много в сети. Можно найти схемы и чертежи, расчеты мощности в зависимости от объема и площади отапливаемых помещений, а, вбив в любой поисковик запрос вроде «котел длительного горения своими руками видео», можно наглядно ознакомиться со всеми этапами сборки таких изделий. Работа по изготовлению котла, использующего принципы пиролиза, обычно занимает до семи – десяти дней, включая процесс расчета и установки, экономия может составлять многие тысячи, а срок эксплуатации агрегатов подобного типа практически неограничен.

(Пока оценок нет)

Загрузка...