Домой Печи и системы отопления Дровяной котёл длительного горения своими руками. Как самостоятельно сделать котел длительного горения

Печи и системы отопления

Дровяной котёл длительного горения своими руками. Как самостоятельно сделать котел длительного горения

Твердотопливный котел на дровах с водяным контуром устанавливают в доме с постоянным проживанием людей. Период между закладками топлива классического агрегата не превышает 4÷8 часов. Работающий котел без присмотра не оставляют. Изменить время топки позволяют модернизированные котлы длительного горения на дровах своими руками, загрузка 24 часа - оптимальный период работы агрегата без промежуточной закладки топлива.

Твердотопливный котел для обогрева бытовых и промышленных помещений

Котлы на твердом топливе для отопления частного дома

Дровяной котел длительного горения с водяным контуром оснащают трубчатым (вертикальным) регистром или теплообменником рубашечного типа. Корпусная конструкция практически исключает возможность вскипания воды в системах с естественной циркуляцией.

В основу твердотопливного котла заложен принцип длительного и экономичного сжигания топлива

Стенки чугунного теплообменника дровяного котла для отопления частного дома с батареями нагреваются и остывают долго. Хрупкий сплав не предназначен для критических перепадов рабочих параметров системы.

Твердотопливный котел в полуавтоматическом режиме

Принцип работы агрегата длительного горения - принудительное, последовательное, направленное сверху вниз тление древесины, при котором выделяется метан, угарный газ и водород. Недостаток кислорода замедляет скорость распространения пламени. Дополнительная тепловая энергия образуется при сжигании топочного газа. Поток уходящих продуктов горения омывает поверхность теплообменника на выходе из котла. Конструкция позволяет загрузку дров один раз в сутки.

Таблица 1. Цена котлов длительного горения на твердом топливе:

Обратите внимание! Средняя цена котлов длительного горения на дровах для дома составляет 50 тысяч рублей. Качество последних отечественных разработок твердотопливных котлов составляют достойную конкуренцию зарубежным аналогам.

Пиролизные котлы длительного горения

Пиролизные агрегаты - одна из разновидностей котлов длительного горения. Поэтапное разделение процесса горения повышает эффективность и продлевает время работы газогенератора. Топку пиролизного котла разделяет специальная форсунка. В первом отсеке, под действием высоких температур, закладка дров выделяет горючий газ. Второй служит для дожига продуктов разложения древесины. В зольнике образуется минимальное количество золы, а дымоход не обрастает отложениями сажи.

Газогенераторные установки предназначены для систем отопления жилых домов, площадь которых больше 100 м².

Таблица 2. Цена пиролизных котлов длительного горения с водяным контуром:

Пиролизные дровяные котлы работают до двух суток на одной загрузке топлива. Стоимость продукта зависит от марки производителя, мощности и степени оснащения агрегата автоматикой.

Недостаток тепловой мощности стимулирует работу генератора в режиме интенсивного горения. Постоянные пиковые нагрузки приводят к перерасходу дров, превышению теплопотерь в два раза и преждевременному износу котла.

Устройство котла на твердом топливе

Расчет размеров топки для котла длительного горения на дровах

Вид древесины, форма и длина дров определяет размер и эквивалентную площадь топочной камеры. Удельная и объемная плотность загрузки, теплота, которую дрова выделяют при сгорании - справочные значения. Расчет объема загрузки поможет вычислить расход топлива за сезон, организовать места хранения топлива.

Важно! Качество дров влияет на процесс горения. Большое содержание смол в дровах хвойных пород и высокая влажность свежесрубленной древесины снижает КПД котла. Неполное сгорание сырых дров приводит к отложению сажи и смол на поверхности водяного контура, стенках топки и дымохода. Металл окисляется, хуже передает тепло, быстро прогорает.

Таблица 3. Объемная теплота сгорания древесины разных пород:

Рассмотрим пример расчета объема загрузочной камеры дровяного котла.
Исходные данные:

мощность котла 10 кВт;
объем одной загрузки должен обеспечить работу агрегата в течение суток;
топливо - березовые дрова, длина поленьев 0,60÷0,65 м;
влажность древесины 20%.

Статья по теме:

Варианты отопления загородного дома: выбор котла. Преимущества и недостатки водяного отопления от печи на дровах. Особенности твердотопливных, газовых, электрических агрегатов: описание и цены.

При сгорании 1 кг березовых дров выделяется 4,2 кВт тепловой энергии. Заданную мощность (10 кВт) обеспечит сжигание 2,4 кг дров в час (10/4,2 = 2,381).

Кубометр березовых дров весит 650 кг. Часовой расход топлива составит ≈ 0,004 м³/ч (2,4/650 = 0,0037).

Вес закладки, который должен выдержать колосник с форсункой ≈ 60 кг (2,381х24 = 57,144).

Березовые дрова ложатся неплотно, поэтому объем закладки увеличится в 1,9 раза - до 0,008 м³/ч (0,004х1,9 = 0,0076).

Следует тщательно продумать выбор дров для твердотопливного котла

Если принять во внимание длину поленьев 0,6÷0,65 м, то оптимальная глубина топки составит 0,7 м.

Примем высоту закладки топлива 0,6 м. Ширина топки 0,5 м (0, 2/0,7/0,6 = 0,476).

Рабочий размер топки дровяного котла для отопления дома (площадь 80 м², березовые дрова) - 0,7х0,6х0,5 м. Общие габариты готового котла увеличатся вдвое, если учесть толщину обшивки, размер теплообменника, воздушной и камеры дожига, зольника, каналов для удаления дымовых газов.

Регулируемое и сбалансированное горение уменьшит скорость естественного распространения пламени. Ограниченная подача первичного и вторичного воздуха в топку обеспечит недостаток кислорода и продлит время работы самодельного котла в 1,8 раза. Благодаря этому можно уменьшить расчетный расход дров и, следовательно, размеры агрегата.

Твердотопливный котел на дровах является хорошей альтернативой газовому отоплению

Самодельный котел длительного горения на дровах с вертикальной топкой (Бубафоня)

Емкость вертикальной топки используют для направленного сверху вниз горения дров. Процесс сопровождает равномерное уплотнение загрузки, выделение и дожиг древесных газов, и отвод продуктов горения в дымоход.

Первичный воздух к зеркалу горения подают по вертикальной трубе. Статичную или телескопическую конструкцию монтируют в верхней стенке котла. Ось поршня проходит по центру цилиндрической топки. Зазор между воротником и трубой подачи первичного воздуха оформляют приварным бортиком, который обеспечивает свободный ход штока и минимальный подсос воздуха в воздушную камеру для дожига древесных газов.

Чертеж металлической печи с топкой длтельного горения

Сжигание пиролизных газов увеличивает КПД котла. Крышка-заслонка в верхней части трубы регулирует забор воздуха. Снизу приварен диск с лопастями, которые рассекают поток воздуха в зоне горения. Материал для распределителя выбирают с учетом теплоемкости. Диаметр диска немного меньше размера топки.

Конструктивные пропорции котла «Бубафоня»:

оптимальный диаметр корпуса 300÷800 мм;
высота котла – в диапазоне 3÷5 диаметров;
толщина стенок 4÷6 мм;
диаметр диска меньше поперечного сечения топочной камеры на 10%;
толщина диска обратно пропорциональна диаметру (тяжелый блин продавит зону горения и затушит пламя, легкий - приведет к эффекту обратного горения);
изогнутые лопасти образуют направленный турбулентный поток воздуха для сжигания пиролизных газов;

Самодельный котел длительного горения «Бубафоня» с вертикальной топкой

диаметр трубы подачи воздуха принимают как 0,55 от S (площади поперечного сечения выходного патрубка дымохода);
зазор между трубой и воротником не превышает 2,5 мм;
высота трубы для забора воздуха (в нижнем положении) поднимается над воротником на 150 мм.

Площадь сечения патрубка дымохода на выходе из котла длительного горения определяют по эмпирическим формулам:

S = 1,75хN (м²), где

S - площадь сечения выходного патрубка (см² или м²);

N - тепловая мощность котла (кВт/ч);

1,75 - коэффициент, полученный эмпирическим путем (м²ч/кВт).

Чертеж печи длительного горения

N = m*qw (кВт/ч), где

m - масса дров одной загрузки (кг);

qw - удельная теплоотдача дров определенной влажности (кВт/кг).

Массу загрузки для самодельных котлов длительного горения на дровах определяют по рабочему объему топки (Vk) и удельному весу дров (md):

m = Vk*md (кг), где

Vk = πD²/(4*hт) (дм³), где

hт - высота загрузочной камеры.

Таблица 4. Сбалансированный размер элементов в системе распределения первичного воздуха для котла Бубафоня:

Обратите внимание! Поместить трубчатый теплообменник в топочную камеру невозможно. Требуется внешний цилиндрический корпус большего диаметра или конструкция, которую встраивают в дымоход.

Принцип работы и чертежи пиролизных котлов своими руками

Самодельные пиролизные агрегаты устанавливают для отопления домов большой площади. Конструкция топки, форсунки и дымовых каналов усложняет сборку самодельных газогенераторов. Принудительная циркуляция теплоносителя и подача воздуха в зону горения означают зависимость работы котла от внешних факторов. Снизить риск аварийной поломки котла позволяет шибер для сброса тепловой энергии и теплообменник рубашечного типа.

Схема самодельного газогенератора с принудительной подачей воздуха в зону горения: 1 – корпус котла; 2 – загрузочная дверца; 3 – дверца зольника; 4 – а вентилятор подачи воздуха в зону горения; 5 – камера загрузки и зона первичного горения топлива; 6 – технологическое отверстие для прочистки каналов дымохода; 7 – камера сгорания древесных газов; 8 – рубашка теплообменника; 9 – канал отвода дымовых газов; 10 – выпускная горловина дымохода; 11 – регулировочный шибер дымохода (11а - ручка шибера); 12 – выходной патрубок в распределительный трубопровод; 13 – обратный патрубок, по которому остывший теплоноситель поступает из системы отопления; 14 – гильза узла контроля (термоманометр); 15 – люк для прочистки дымовых каналов

Рубашка теплообменника полностью охватывает топку и частично камеру дожига пиролизных газов. Зазор (3÷5 см) заполнен водой. Теплообмен задней стенки увеличен: с одной стороны теплообменник граничит с топкой, другая стенка рубашки соприкасается с каналом дымохода. Встроенный по ходу движения дымовых газов теплообменник понижает температуру уходящих дымовых газов до 100оС. Внутренний объем котлового контура принимают 5÷25 % от суммарной емкости системы отопления.

Типовая схема обвязки пиролизного котла

Колосниковая решетка в самодельных котлах длительного горения служит опорой топливной загрузки. Раскаленные дрова лежат на колосниках, обложенных шамотом. Дюзы в теле колосника служат форсункой, через которую горючий газ поступает в зону догорания топлива.

Пепел и зола просыпаются в зольник. Маломощным котлам, с равномерным распределением тепловой нагрузки по зеркалу, подходят стандартные колосники из литого чугуна.

Схема отопления котлом в частном доме

Конструкция позволяет дозагрузку топлива без полного тушения котла или форсированный сброс тепловой энергии при отключении электричества. Раскаленный древесный газ уходит из топки в обход камеры дожига и дымоходных каналов.

Сечение и высота дымохода предусматривает работу энергонезависимого самодельного котла на естественной тяге. Нормальную тягу пиролизного котла обеспечит высота дымовой трубы 6 м.

Полученные данные отражают на масштабном чертеже котла длительного горения своими руками, по которому определяют объем и ориентировочную сумму на приобретение расходного материала.

Схемы устройства пиролизных котлов разных типов

Важно! Если самостоятельно разобраться с расчетом параметров котла не получается, то следует обратиться за помощью профессионалов. Специализированные интернет ресурсы предлагают для изготовления своими руками пиролизного котла длительного горения чертежи. Видео уроки, с детальными пояснениями монтажа, прилагаются к комплекту технической документации.

Монтаж дровяных котлов в системе отопления

Необходимо соблюдение приемов и методов техники безопасности. Для сборки котла необходимо оборудованное помещение и инструмент.

Материал для изготовления пиролизного котла:

листовая сталь толщиной 6, 5 и 4 мм (топка, рубашка теплообменника и корпус);
уголок со сторонами полок 50 мм (ребра жесткости каркаса);

Двухконтурный твердотопливный котел с накопительным баком для горячей воды

труба стальная (обвязка теплообменника с системой отопления);
подходящий по размеру чугунный колосник или прут круглый диаметром 20 мм;
кирпич шамотный;
вентилятор центробежный;
готовые дверцы с отражателем, креплением, ручкой и запором;
группа безопасности (температурный датчик, манометр).

Сварные детали маркируют мелом (место соединения, № детали, размеры). Специализированные организации предлагают услуги по резке материала по месту его приобретения.

Инструменты для изготовления котла:

сварочный аппарат постоянного тока;
электроды (диаметром 3÷5 мм);
электрическая дрель;

Схема подключения отопительного котла

угловые шлифовальные машинки (под большой 230 мм и малый 125 мм круг);
штангенциркуль, рулетка, уровень.

Сборку котла начинают с внутреннего корпуса. Качество сварных швов должно обеспечить прочность и плотность конструкции, которая находится в непосредственном контакте с теплоносителем.

Установка котлов длительного горения на дровах своими руками

Нормативное значение веса для самодельных котлов длительного горения на дровах - 250 кг/м². Соблюдение условия допускает установку агрегата на ровной устойчивой поверхности без фундамента. Площадь места установки выносят за проекцию корпуса агрегата на 15 см (перед топочной дверцей 30 см).

Устройство стального твердотопливного котла Buderus Logano

Поверхность дымохода обязательно покрывают теплоизоляцией. Утепление предотвратит резкий перепад температур и образование конденсата в дымоходе. Толщина слоя утеплителя зависит от температуры уходящих дымовых газов. Желательно использовать сэндвич-трубу из нержавеющей стали, стойкой к агрессивной среде. При отсутствии естественной тяги устанавливают дымосос.

Эстетика кустарного производства уступает дизайну заводских моделей, но самостоятельно собранный агрегат отвечает требованиям конкретной системы отопления. Не стоит забывать, что изготовление по готовым чертежам (видео) своими руками котла длительного горения, снизит затраты на его обустройство как минимум в 2 раза.

Котёл длительного горения – нагревательный прибор с открытой камерой сгорания, предназначенный для нагрева теплоносителя и отдачи его в систему отопления. Длительность работы обеспечивается за счёт большой массы загружаемого топлива, а также тем, что его сгорание происходит сверху вниз. Для наглядности можно взять две спички. Одну сжечь, чтобы пламя обволакивало несгоревшую часть, а другую, наоборот – пламенем вверх. Время горения второй спички будет в два раза дольше.

Принцип сгорания топлива сверху вниз наложил свой отпечаток на конструктивные особенности оборудования. Подача воздуха у большинства из них идёт через верх. Регулировка притока в камеру сгорания осуществляется либо ручным способом, либо с помощью биметаллического автоматического цепочного регулятора, устанавливаемого на верхней панели. КПД таких отопительных приборов доходит до 87%.

Топливом для котлов может быть:

Дрова в 90% случаев. Они должны быть лиственных пород (дуб, граб), крупно рубленные и сухие.
Угольные брикеты – мелкие отходы после обогащения угля, спрессованные в брикет. Уголь в чистом виде в таких котлах используется только высококачественный.
Древесные пеллеты – прессованные деревянные опилки в виде гранул.

Не стоит ассоциировать процесс медленного сгорания сверху вниз с пиролизом – горением в среде, обеднённой кислородом. Замедлять тление можно в любом твердотопливном котле или в обычной печи путём уменьшения подачи воздуха.

Принцип работы твердотопливных котлов длительного горения

Котлы изготавливаются из специальной стали в форме высокого цилиндра или прямоугольника. Камера сгорания у них открытая – кислород берётся из помещения, где расположен котёл. Интенсивность тления топлива регулируется открытием/закрытием воздушной заслонки. Контур нагрева теплоносителя (подготовленная вода, незамерзающие жидкости) находится вокруг камеры сгорания между наружными стенками и теплообменником. Конструкцию таких котлов можно считать чайником навыворот.

СОВЕТ: дрова в котёл лучше загружать вертикально. Это даст возможность им гореть на 15% дольше.

Виды котлов длительного горения на дровах

Агрегаты медленного тления можно разделить на два класса — самодельные и промышленного производства. Первые обладают минимальным набором функций и сделаны из подручных материалов. Их эксплуатация требует постоянного присутствия и контроля и КПД редко превышает 60%. Хотя встречаются вполне достойные экземпляры.

Котлы, изготовленные промышленным способом, оснащаются дополнительным оборудованием, облегчающим их эксплуатацию:

Электрическим тэном (до 2 кВт), что позволяет не расхолаживать котёл в случае полного сгорания топлива.
Воздушными вращающимися форсунками, обеспечивающими дожег попутных газов. Вращение форсунок облегчает их прочистку от конденсата и сажи.
Контуром аварийного охлаждения камеры сгорания, что повышает безопасность оборудования.
Регулируемые по прижиму дверки, что очень важно при длительной эксплуатации котла.

КПД их приближается к 85%.

Достоинства и недостатки твердотопливных котлов длительного горения

Безусловно, любое оборудование имеет свои плюсы и минусы и длительного горения не исключение. Оно имеет следующие недостатки:

Их невозможно моментально остановить в случае возникновения нештатных ситуаций.
Ими невозможно чуть-чуть протопить помещение, так как топку необходимо закладывать топливом полностью.
Стоимость твердотопливных котлов высокая.
В процессе эксплуатации на стенках теплообменника будет оседать дёготь. У агрегатов с одним загрузочным и одним зольным люком процедура удаления конденсата (один раз в месяц) превратится в настоящее испытание.

У передовых моделей есть несколько загрузочных люков, расположенных на разной высоте. Это позволяет облегчить работы по чистке, равномерно и правильно выкладывать дрова в топке, что нивелирует ещё один недостаток таких котлов:

Несоответствие реального времени тления и периоду, заявленному в технических характеристиках оборудования.
Стенки котла (внутренние и наружные) выполнены из стали, что ведет к быстрому охлаждению после топки. Но это является и плюсом – быстрый нагрев теплоносителя после растопки.

При установке котла не требуется специальные разрешения и согласования, а также услуги монтажной организации – главный плюс. Среди достоинств можно считать возможность отапливать помещение за счёт подогрева окружающего воздуха.

Использование различных видов твёрдого топлива – дополнительный балл в его актив. Большинство такого оборудования нагревают теплоноситель без электропитания. Но это достоинство теряется, так как циркуляционный насос без электроэнергии работать не будет, и система отопления останется холодной.

Особенности использования твердотопливных котлов длительного горения

При эксплуатации такого оборудования следует помнить, что вечный двигатель пока не изобретён. Если в топку загрузить 40 кг дров (обычная садовая тачка), при их сгорании выделится около 150 кВт тепловой мощности, что теоретически достаточно для отопления дома в 120-130 кв. метра.

При интенсивном горении за 7-8 часов (18,75 кВт/час) площадь прогреется нормально . В режиме тления — за 22-24 часа с теплоотдачей 6,25 кВт/час. Этой мощности недостаточно для прогрева такого помещения, при условии, если на улице стоит минусовая температура.

Если сопоставить температуру внешнего воздуха, теплопотери ограждающих конструкций и производительность котла в час, можно сделать вывод, что длительное горение будет эффективно при минимальных плюсовых температурах. При хорошем морозе оно не даст нужного результата. Чтобы отопить помещение придётся жечь топливо интенсивно.

ИНФОРМАЦИЯ: при растопке котла пламя должно быть жёлтого цвета с оранжевыми языками. Это говорит о том, что тяга воздуха в камере сгорания оптимальная.

Регламентные работы по чистке конденсата следует проводить не реже одного раза в три недели, если оборудование эксплуатируется постоянно. Зольник лучше очищать ежедневно. Если котёл оборудован вентилятором турбинного типа, при его открытии турбину необходимо выключать.

Как собрать твердотопливный котёл длительного горения своими руками

Изготовить котёл самому можно, но сложно. В домашних условиях его делать проще круглой формы. Для этого пригодится материал, который наверняка имеется в гараже или на даче: старый газовый баллон, части водопроводных труб и куски листового металла. Главное в этом деле проявить фантазию и соблюсти принцип работы – сверху вниз. Обязательно потребуется изготовить рассеивающий поршень, сверху придавливающий топливо. Для этого понадобится:

труба диаметром от 50 до 70 мм и длиной около метра;
листовой металл в форме круга и диаметром меньше, чем диаметр корпуса на 10-15%;
жаростойкие уплотнители;
угловая шлифовальная машинка (болгарка);
сварочный аппарат;
дрель с набором свёрл по металлу.

В части поршня, опускаемой в камеру сгорания, для лучшей циркуляции воздуха необходимо сделать крыльчатку. Сверху её надо накрыть куском круглого металла.

Для изготовления водяной рубашки корпус «буржуйки» надо обварить листовой сталью . Не стоит забывать о дымоходе, который лучше устроить в верхней части конструкции. Отверстие для отвода дыма целесообразно сделать круглым и оборудовать шиберной заслонкой.

Заводские агрегаты не имеют водяной подушки сверху. В домашних условиях это можно сделать, так как это оптимальная точка для прогрева теплоносителя.

Котёл, сделанный своими руками, необходимо оборудовать группой безопасности. При желании можно установить автоматику.

СОВЕТ: испытания котла лучше проводить на открытом пространстве с соблюдением мер предосторожности.

Принципы установки котлов длительного горения

Для установки твердотопливного отопительного оборудования не нужна разрешительная и проектная документация. Поэтому большинство котельных оборудовано своими руками и не всегда с соблюдением мер безопасности.

Что необходимо выполнить при установке твердотопливных котлов с открытой камерой сгорания:

Оборудовать котельную необходимо в отдельном помещении с соблюдением правил пожарной безопасности.
Котёл должен оборудоваться термостатом, сбросным клапаном и циркуляционным насосом необходимой мощности.

СОВЕТ: при устройстве системы отопления посредством твердотопливного котла компенсационный бак должен быть на 20-30% по объёму больше чем обычно.

Чтобы теплоноситель не закипел во время отсутствия электроэнергии, необходима установка блока бесперебойного питания, способного питать дополнительное оборудование в течение часа.
Обвязку котла (малый контур) надо выполнять только стальной или медной трубой.
Систему отопления необходимо устраивать в два контура, причем малый отсекать трехходовым клапаном с термоголовкой и температурным датчиком, закрепленным на трубе внутри самого контура. Это позволит избежать интенсивного образования конденсата на стенках камеры сгорания в момент растопки.
КПД оборудования в большой мере зависит от правильного выбора и грамотной установки дымохода.

Стоимость и отзывы о твердотопливных котлах длительного горения

Ни один известный производитель отопительного оборудования не взялся за изготовление твердотопливных котлов длительного тления, кроме компании «Эван». Причем в техническом паспорте на изделие не написано, что это агрегат длительного горения. И время работы указано от 7 до 9 часов при полной загрузке, что соответствует действительности, если использовать сухие дрова твёрдых пород, правильно устроить дымоход, и оборудовать котёл дополнительной автоматикой.

К сожалению, не все могут похвастаться наличием голубого топлива в своем доме. По этой причине достаточно популярными становятся на дровах. Они имеют несложную конструкцию, обладают огромным количеством преимуществ и могут быть сконструированы собственноручно. Рассмотрим особенности представленного устройства подробнее.

Общие сведения об устройстве: как оно работает

Итак, котлы длительного горения на дровах - это отопительные приборы особой конструкции, которые позволяют полностью нагреть необходимую площадь и при этом значительно экономят топливо. Они могут устанавливаться как в жилых частных домах, так и на предприятиях. Главное - выбрать подходящие характеристики устройства.

5. Тип собственной отопительной системы. От этого зависит, какие выходы должны быть в агрегате.

Естественно, перед покупкой следует внимательно изучить отзывы других пользователей о выбранной модели. Приобретать агрегат нужно только в лицензионных магазинах, которые смогут предъявить все необходимые документы на товар.

Особенности самостоятельного изготовления конструкции

Котел на дровах длительного горения своими руками смастерить сравнительно просто. Однако этот процесс обладает определенными особенностями. Прежде всего обязательно постарайтесь нарисовать точную схему вашего будущего творения на бумаге. Здесь же произведите все необходимые расчеты. На этом этапе желательно не ошибаться, ведь от правильно проведенных вычислений зависит эффективность средства. Естественно, вы можете воспользоваться уже готовыми чертежами.

Далее требуется собрать весь необходимый материал и инструмент. Учтите, что вы можете применять даже подручные средства. Однако есть детали, которые придется приобрести в магазине. Это касается системы подачи воздуха и других элементов. Естественно, обустраивать аппарат следует так, чтобы он был устойчив, находился в безопасном месте.

Какие материалы и инструменты необходимы для работы?

Котел на дровах длительного горения своими руками смастерить не трудно. Для начала нужно собрать все необходимые компоненты и приспособления:

1. Арматура, кирпичи и бетон (для изготовления фундамента).

2. Бак для воды из нержавейки или оцинковки.

3. Металлические трубы для подсоединения бака.

4. Дверцы для зольника и топки.

5. Бочка из металла или труба из стали. В первом случае объем сосуда должен составлять 200 л. Что касается трубы, то желательно выбирать изделие в 50-80 см диаметром, а также около 1 м длиной.

6. Металлические уголки и стальные листы, толщина которых составляет 5 мм.

7. Круг толщиной 5 см, который будет отделять зольник от топки.

8. Сварочный аппарат.

9. Дрель и шуруповерт.

10. Крепежные элементы (для дверок).

11. Ножницы по металлу.

12. Болгарка.

Возможно, придется подготовить еще какие-то инструменты. Об этом вы уже подумаете в ходе изготовления.

Особенности изготовления

Если вы решили соорудить котлы длительного горения на дровах, сборка своими руками предусматривает несколько этапов:

Для начала подготовьте центральную часть. Разделите ее на несколько камер с использованием металлических кругов. Самой большой емкостью должна быть топка. Для крепления элементов используйте сварочный аппарат. В трубе должны располагаться такие камеры: горения, полного сгорания и зольник. Сразу вырежьте дверцы для первой и последней емкости.

Для того чтобы на дрова осуществлялось планомерное давление, необходимо закрепить внутри камеры специальный диск, оснащенный лопастями. Учтите, что внутри него следует сделать отверстие диаметром в 4 см. Учтите, что объем ограничивающего круга должен быть меньше объема корпуса на несколько см.

Стальную трубу меньшего диаметра следует закрепить в верхней части печки. Именно она будет служить в качестве дымохода.

Теперь к печи можно приварить все патрубки и краны, посредством которых устройство будет подсоединено к системе отопления.

Дополнительно вы можете оснастить котел специальной водяной «рубашкой», которая будет способствовать охлаждению камеры сгорания. Размещается она между стенками топки (если они двойные).

В последнюю очередь установите на аппарате все необходимые приборы для управления мощностью изделия, подачей воздуха. Затем крепятся дверцы.

Теперь остается только правильно установить устройство.

Самостоятельная установка аппарата

Сделанная своими руками водяная на дровах должна быть правильно монтирована. Для того чтобы все манипуляции произвести верно, нужно придерживаться определенных правил установки:

1. Прежде всего необходимо сделать основание для изделия. Естественно, место для установки должно быть подходящим. Старайтесь монтировать котел в помещении, где не хранятся горючие материалы. Оно должно хорошо проветриваться. Желательно, чтобы в это помещение не было доступа маленьким детям.

2. Для изготовления фундамента можно использовать кирпичи и качественный бетон. Основание необходимо для того чтобы конструкция была установлена ровно. Тем более что представленный котел имеет достаточно большой вес.

3. Все соединительные швы должны быть предварительно проверены.

4. После подключения системы отопления котел можно будет проверить. Если все в порядке, значит, установка произошла верно.

Если вы не уверены в своих силах, лучше доверить эту работу специалистам.

Котел длительного горения на дровах - это уникальный отопительный прибор, достоинства которого мы уже рассмотрели. Однако перед изготовлением прочитайте некоторые полезные рекомендации, которые помогут вам сконструировать действительно эффективное устройство:

1. Все расчеты должны быть точными и правильными. Самая маленькая ошибка может привести к тому, что качество работы существенно снизится.

2. После закладки топлива в камеру и его поджигания дверцу обязательно надо закрыть. Это необходимо чтобы обеспечить не быстрое горение, а тление материала. Тепло при этом поступает в систему.

3. Котел длительного горения на дровах должен иметь большую загрузочную камеру, чтобы ее можно было плотно загрузить топливом.

4. Нельзя монтировать подобное устройство там, где хранятся взрывоопасные и горючие вещества.

Вот и все. Будьте внимательны и осторожны во время изготовления данного устройства.

Котлы длительного горения на дровах. Твердотопливный котел на дровах с водяным контуром устанавливают в доме с постоянным проживанием людей. Период между закладками топлива классического агрегата не превышает 4÷8 часов. Работающий котел без присмотра не оставляют. Изменить время топки позволяют модернизированные котлы длительного горения на дровах своими руками, загрузка 24 часа - оптимальный период работы агрегата без промежуточной закладки топлива.

Котлы на твердом топливе для отопления частного дома

Базовые модели котлов длительного горения с водяным контуром на дровах для дома различают по материалу изготовления, конструкции топки, теплообменника, дымохода, способу загрузки и сжигания топлива. Дровяной котел длительного горения с водяным контуром оснащают трубчатым (вертикальным) регистром или теплообменником рубашечного типа. Корпусная конструкция практически исключает возможность вскипания воды в системах с естественной циркуляцией.

В основу твердотопливного котла заложен принцип длительного и экономичного сжигания топлива

Стальной дровяной котел длительного горения для отопления дома имеет малую тепловую инертность. Котловой контур из жаропрочной стали выдерживает резкие скачки температуры и давления в системе. Недостаток материала - чувствительность к коррозии, которую усиливает температурное напряжение металла. Межремонтный период работы агрегата из стали – 15 лет. Стенки чугунного теплообменника дровяного котла для отопления частного дома с батареями нагреваются и остывают долго. Хрупкий сплав не предназначен для критических перепадов рабочих параметров системы.

В полуавтоматическом режиме

Преимущество чугуна обусловлено аморфностью материала к кислородной коррозии. Срок работы котла с чугунным теплообменником, при правильной эксплуатации агрегата, достигает 25 лет. Принцип работы агрегата длительного горения - принудительное, последовательное, направленное сверху вниз тление древесины, при котором выделяется метан, угарный газ и водород. Недостаток кислорода замедляет скорость распространения пламени. Дополнительная тепловая энергия образуется при сжигании топочного газа. Поток уходящих продуктов горения омывает поверхность теплообменника на выходе из котла. Конструкция позволяет загрузку дров один раз в сутки. Таблица 1. Цена котлов длительного горения на твердом топливе:

Обратите внимание! Средняя цена котлов длительного горения на дровах для дома составляет 50 тысяч рублей. Качество последних отечественных разработок твердотопливных котлов составляют достойную конкуренцию зарубежным аналогам.

Пиролизные котлы длительного горения

Котлы длительного горения на дровах своими руками, загрузка 24 часа

Мощность котла подбирают в соответствии с конструктивными характеристиками дома (площадь, суммарные тепловые потери) и климатической зоной места проживания. Как правило, КПД самодельного котла длительного горения на дровах не превышает 80% (т.е. пятая часть тепла от сгорания топлива теряется в котле). Недостаток тепловой мощности стимулирует работу генератора в режиме интенсивного горения. Постоянные пиковые нагрузки приводят к перерасходу дров, превышению теплопотерь в два раза и преждевременному износу котла.

Устройство котла на твердом топливе

Расчет размеров топки для котла длительного горения на дровах

Важно! Качество дров влияет на процесс горения. Большое содержание смол в дровах хвойных пород и высокая влажность свежесрубленной древесины снижает КПД котла. Неполное сгорание сырых дров приводит к отложению сажи и смол на поверхности водяного контура, стенках топки и дымохода. Металл окисляется, хуже передает тепло, быстро прогорает.

Таблица 3. Объемная теплота сгорания древесины разных пород:

Рассмотрим пример расчета объема загрузочной камеры дровяного котла. Исходные данные:

мощность котла 10 кВт;
объем одной загрузки должен обеспечить работу агрегата в течение суток;
топливо - березовые дрова, длина поленьев 0,60÷0,65 м;
влажность древесины 20%.

При сгорании 1 кг березовых дров выделяется 4,2 кВт тепловой энергии. Заданную мощность (10 кВт) обеспечит сжигание 2,4 кг дров в час (10/4,2 = 2,381). Кубометр березовых дров весит 650 кг. Часовой расход топлива составит ≈ 0,004 м³/ч (2,4/650 = 0,0037). Вес закладки, который должен выдержать колосник с форсункой ≈ 60 кг (2,381х24 = 57,144). Березовые дрова ложатся неплотно, поэтому объем закладки увеличится в 1,9 раза - до 0,008 м³/ч (0,004х1,9 = 0,0076). По условию – загрузка 1 раз в 24 часа, соответственно объем топлива 0,2 м³ (0,008х24 = 0,192).

Следует тщательно продумать выбор дров для твердотопливного котла

Если принять во внимание длину поленьев 0,6÷0,65 м, то оптимальная глубина топки составит 0,7 м. Примем высоту закладки топлива 0,6 м. Ширина топки 0,5 м (0, 2/0,7/0,6 = 0,476). Рабочий размер топки дровяного котла для отопления дома (площадь 80 м², березовые дрова) - 0,7х0,6х0,5 м. Общие габариты готового котла увеличатся вдвое, если учесть толщину обшивки, размер теплообменника, воздушной и камеры дожига, зольника, каналов для удаления дымовых газов. Регулируемое и сбалансированное горение уменьшит скорость естественного распространения пламени. Ограниченная подача первичного и вторичного воздуха в топку обеспечит недостаток кислорода и продлит время работы самодельного котла в 1,8 раза. Благодаря этому можно уменьшить расчетный расход дров и, следовательно, размеры агрегата.

Твердотопливный котел на дровах является хорошей альтернативой газовому отоплению

Самодельный котел длительного горения на дровах с вертикальной топкой (Бубафоня)

Котлы длительного горения своими руками монтируют из листовой стали (толщина 4÷6 мм), толстостенных труб (Ду 300 мм) и цилиндрических емкостей подходящего размера. Простейшую конструкцию («Слобожанка» или «Бубафоня») собирают из газового баллона или бочки. Принцип устройства копирует прибалтийский котел «Стропува». Емкость вертикальной топки используют для направленного сверху вниз горения дров. Процесс сопровождает равномерное уплотнение загрузки, выделение и дожиг древесных газов, и отвод продуктов горения в дымоход. Первичный воздух к зеркалу горения подают по вертикальной трубе. Статичную или телескопическую конструкцию монтируют в верхней стенке котла. Ось поршня проходит по центру цилиндрической топки. Зазор между воротником и трубой подачи первичного воздуха оформляют приварным бортиком, который обеспечивает свободный ход штока и минимальный подсос воздуха в воздушную камеру для дожига древесных газов.

Чертеж металлической печи с топкой длтельного горения

оптимальный диаметр корпуса 300÷800 мм;
высота котла – в диапазоне 3÷5 диаметров;
толщина стенок 4÷6 мм;
диаметр диска меньше поперечного сечения топочной камеры на 10%;
толщина диска обратно пропорциональна диаметру (тяжелый блин продавит зону горения и затушит пламя, легкий - приведет к эффекту обратного горения);
изогнутые лопасти образуют направленный турбулентный поток воздуха для сжигания пиролизных газов;

Самодельный котел длительного горения «Бубафоня» с вертикальной топкой

диаметр трубы подачи воздуха принимают как 0,55 от S (площади поперечного сечения выходного патрубка дымохода);
зазор между трубой и воротником не превышает 2,5 мм;
высота трубы для забора воздуха (в нижнем положении) поднимается над воротником на 150 мм.

Площадь сечения патрубка дымохода на выходе из котла длительного горения определяют по эмпирическим формулам: S = 1,75хN (м²) , где S - площадь сечения выходного патрубка (см² или м²); N - тепловая мощность котла (кВт/ч); 1,75 - коэффициент, полученный эмпирическим путем (м²ч/кВт).

Чертеж печи длительного горения

N = m*qw (кВт/ч) , где m - масса дров одной загрузки (кг); qw - удельная теплоотдача дров определенной влажности (кВт/кг). Массу загрузки для самодельных котлов длительного горения на дровах определяют по рабочему объему топки (Vk) и удельному весу дров (md): m = Vk*md (кг) , где Vk = πD²/(4*hт) (дм³), где hт - высота загрузочной камеры. Таблица 4. Сбалансированный размер элементов в системе распределения первичного воздуха для котла Бубафоня:

Обратите внимание! Поместить трубчатый теплообменник в топочную камеру невозможно. Требуется внешний цилиндрический корпус большего диаметра или конструкция, которую встраивают в дымоход.

Принцип работы и чертежи пиролизных котлов своими руками

Корпус котла сварен из толстостенной (4÷5 мм) листовой стали. Загрузка дров - фронтальная. Тепловое излучение передается своду котла, боковым стенкам камеры и нагревает воздух, поступающий в зону горения. Плотность и герметичность топочной камеры обеспечивает затвор с отражателем и поворотным болтом на загрузочном и зольном люках. Воздух в топочную камеру подается принудительно, вентилятором. Рубашка теплообменника полностью охватывает топку и частично камеру дожига пиролизных газов. Зазор (3÷5 см) заполнен водой. Теплообмен задней стенки увеличен: с одной стороны теплообменник граничит с топкой, другая стенка рубашки соприкасается с каналом дымохода. Встроенный по ходу движения дымовых газов теплообменник понижает температуру уходящих дымовых газов до 100оС. Внутренний объем котлового контура принимают 5÷25 % от суммарной емкости системы отопления.

Типовая схема обвязки пиролизного котла

Патрубок подачи теплоносителя в систему потребителя расположен сверху. Врезка обратного трубопровода - снизу. Охлаждение возвратного теплоносителя ниже 65°С, опасно выпадением на стенках теплообменника кислотного конденсата, который разрушает сталь. При небольшой мощности котла температуру между подающей и обратной линией выравнивают с помощью установки перепускного клапана. Котловой контур большого дома дополняют элеваторным узлом и циркуляционным насосом. Колосниковая решетка в самодельных котлах длительного горения служит опорой топливной загрузки. Раскаленные дрова лежат на колосниках, обложенных шамотом. Дюзы в теле колосника служат форсункой, через которую горючий газ поступает в зону догорания топлива. Пепел и зола просыпаются в зольник. Маломощным котлам, с равномерным распределением тепловой нагрузки по зеркалу, подходят стандартные колосники из литого чугуна.

Схема отопления котлом в частном доме

Продукты сгорания попадают в каналы и через горловину дымохода выходят из котла (формула площади сечения горловины дымохода приведена в примере выше). Регулировочный шибер дымохода открывают при необходимости. Конструкция позволяет дозагрузку топлива без полного тушения котла или форсированный сброс тепловой энергии при отключении электричества. Раскаленный древесный газ уходит из топки в обход камеры дожига и дымоходных каналов. Сечение и высота дымохода предусматривает работу энергонезависимого самодельного котла на естественной тяге. Нормальную тягу пиролизного котла обеспечит высота дымовой трубы 6 м. Полученные данные отражают на масштабном чертеже котла длительного горения своими руками, по которому определяют объем и ориентировочную сумму на приобретение расходного материала.

Схемы устройства пиролизных котлов разных типов

Важно! Если самостоятельно разобраться с расчетом параметров котла не получается, то следует обратиться за помощью профессионалов. Специализированные интернет ресурсы предлагают для изготовления своими руками пиролизного котла длительного горения чертежи. Видео уроки, с детальными пояснениями монтажа, прилагаются к комплекту технической документации.

Монтаж дровяных котлов в системе отопления

Самостоятельное изготовление котла подразумевает наличие навыков и опыта в производстве сварочных, электромонтажных и слесарных работ. Пригодится знание физики, теплотехники, материаловедения, правил монтажа систем отопления. Необходимо соблюдение приемов и методов техники безопасности. Для сборки котла необходимо оборудованное помещение и инструмент. Материал для изготовления пиролизного котла:

листовая сталь толщиной 6, 5 и 4 мм (топка, рубашка теплообменника и корпус);
уголок со сторонами полок 50 мм (ребра жесткости каркаса);

Двухконтурный твердотопливный котел с накопительным баком для горячей воды

труба стальная (обвязка теплообменника с системой отопления);
подходящий по размеру чугунный колосник или прут круглый диаметром 20 мм;
кирпич шамотный;
вентилятор центробежный;
готовые дверцы с отражателем, креплением, ручкой и запором;
группа безопасности (температурный датчик, манометр).

Сварные детали маркируют мелом (место соединения, № детали, размеры). Специализированные организации предлагают услуги по резке материала по месту его приобретения. Инструменты для изготовления котла:

сварочный аппарат постоянного тока;
электроды (диаметром 3÷5 мм);
электрическая дрель;

Схема подключения отопительного котла

угловые шлифовальные машинки (под большой 230 мм и малый 125 мм круг);
штангенциркуль, рулетка, уровень.

Установка котлов длительного горения на дровах своими руками

Пиролизный котел для автономной системы отопления располагают в отдельном специально приспособленном, защищенном от возгораний, помещении. Котельную оборудуют системой приточной вентиляции. Агрегат должен быть удален от стен на расстояние не менее 20 см. Нормативное значение веса для самодельных котлов длительного горения на дровах - 250 кг/м². Соблюдение условия допускает установку агрегата на ровной устойчивой поверхности без фундамента. Площадь места установки выносят за проекцию корпуса агрегата на 15 см (перед топочной дверцей 30 см).

Устройство стального твердотопливного котла Buderus Logano

Пол застилают асбестом или базальтовым картоном, (толщина 4÷6 мм). Сверху кладут лист оцинкованного кровельного железа (толщина 2 мм). Прямой контакт пола с корпусом исключают опорные конструкции - ножки котла. Поверхность дымохода обязательно покрывают теплоизоляцией. Утепление предотвратит резкий перепад температур и образование конденсата в дымоходе. Толщина слоя утеплителя зависит от температуры уходящих дымовых газов. Желательно использовать сэндвич-трубу из нержавеющей стали, стойкой к агрессивной среде. При отсутствии естественной тяги устанавливают дымосос. Эстетика кустарного производства уступает дизайну заводских моделей, но самостоятельно собранный агрегат отвечает требованиям конкретной системы отопления. Не стоит забывать, что изготовление по готовым чертежам (видео) своими руками котла длительного горения, снизит затраты на его обустройство как минимум в 2 раза.