Данный котел отличается от аналогов тем, что его работа не зависит от качества топлива. Соответственно, чем лучше дрова, тем быстрее система будет нагреваться и дольше хранить тепло. Шахтные котлы длительного горения могут отапливать помещение минимум до 8 часов без подкладки дров.
В качестве топлива можно использовать дерево с влажностью до 50%, при этом котел не теряет свои тепловые качества. Температура в помещении получается ровная, без резких перепадов. Купить в магазине такой котел не просто, он очень дорогой.
Устройство шахтного котла
Работает шахтный котел по принципу нижнего горения. Главная особенность устройства в том, что шахта находится вертикально, а это не обычно, для аналогов котлов длительного горения.
Принцип работы:
- Топливо кладут в топочную шахту и поджигают снизу котла в специальном месте. Дверцы шахты плотно закрывают.
- Устанавливается необходимая температура, и включаются вентиляторы. Не переставая, дует воздух, благодаря чему верхний слой дров не разгорается.
- Нижние поленья прогорают, и верхний слой по инерции сползает вниз. В это время вентиляторы перестают гонять воздух.
- У котла поднимается высокая температура, и воздух рядом с ним становится сухой, благодаря этому дрова можно высушить перед использованием.
У каждого вида котла имеется свое название, в большинстве случаев по фамилии создателя. Можете, посмотрите фото шахтных котлов и их названия в интернете.
Если котел правильно топить, соблюдая инструкцию и использовать качественное топливо, то он будет работать максимально эффективно.
- Рекомендуемое время использования без подкладки 7-9 часов.
- При правильном использовании системы, дым не будет попадать в помещение.
- Хорошая и отличная теплоотдача.
Для работы котла в фазе газогенерации необходимо:
- Разжигать топливо в котле в обычном режиме.
- Чтобы котел нагрелся и начал выполнять свои функции необходимо выждать около 20 минут.
- Перевести устройство в нужный режим.
Шахтные котлы длительного горения не прихотливы к качеству дров. Но для наилучшей работы рекомендуется использовать по максимуму сухие поленья.
Кроме основного вида топлива, для работы котла можно применять:
- Прессованные брикеты из опилок.
- Паллеты.
- Опилки и щепки.
- Деревянные отходы.
Для наилучшей теплоотдачи системы, хотя бы 45% всего топлива в закладке должны составлять сухие поленья.
В инструкции к котлу говориться, что лучше использовать древесину твердых пород. Запрещается топить систему деревом со смолой, это уменьшит срок службы котла.
Теплоотдача шахтного котла еще зависит от принципа закладки дров. Дрова верхнего слоя должны опускаться вниз и там начинать гореть. Но если не правильно их положить, они зависнут в воздухе, зацепившись за стенки, в результате горение прекратиться.
Для предотвращения остановки горения нужно:
- Класть поленья в топочную камеру не плотно к стенкам, объем топки должен быть занят топливом на 95%.
- Располагаться дрова должны поперек.
- Снизу лучше класть более сухие поленья.
Плюсы и минусы шахтного котла
- Для работы котла можно применять влажные дрова на 50%.
- Большой выбор котлов разного производства
- Можно применять в домах, дачах, в промышленных помещениях.
- Экономия электроэнергии.
- Одной закладки дров в экономном режиме хватит до 20 часов.
- За шахтным котлом не сложно ухаживать и чистить.
- От котла нет дыма в помещении.
Минус — высокая стоимость.
Шахтной котел своими руками
Существует множество чертежей шахтного котла, чтобы сделать его своими руками. Сделать систему такого качества, как у производителя нельзя, но хороший аналог для дома возможно.
Составляющие котла для самостоятельной сборки:
- Топка. Она занимает половину всей системы. Высота топки должна быть в 2 раза больше ширины.
- Шахта для загрузки топлива, располагается с боку или сверху.
- Зольная камера, располагается под шахтой.
- Колосник, делит зольную и шахтную часть.
- Камеры для обмена теплом.
- Дымоход.
- Заслонки.
- Дверцы.
Для приобретения всех материалов и элементов для отопительной системы, нужно рассчитать их необходимое количество.
Фото шахтного котла
Котлы длительного горения стали востребованы с ростом частного домостроения. Покупка промышленного отопительного устройства обходится в значительную сумму. Уменьшить затраты позволяют котлы, сделанные своими руками. Грамотный чертеж, умение правильно разобраться в нем, внимательное следование инструкции помогут осуществить эту задачу любому потенциальному пользователю.
Как сделать котел длительного горения
К этой группе относятся теплогенераторы с топкой, размеры которой увеличены по сравнению с обыкновенными моделями. Большее количество твердого топлива обеспечивает более продолжительное время его горения и больший объем выделяемого тепла. Производители предлагают готовые котлы со следующими показателями длительности горения топлива до следующей его закладки:
- дрова и отходы древесной промышленности – до 12 часов;
- уголь – до 24 часов.
Для отопления используются другие альтернативные виды топлива:
- брикетированный торф;
- пакетируемые прессованные отходы деревообработки – опилки, стружка, кора;
- березовый уголь;
- пакетированные продукты переработки мусорных свалок.
Справка! Самым дешевым топливом считаются обычные древесные опилки при условии, что их влажность не превышает 20%.
Котел с такими же параметрами работы можно сделать самостоятельно. Приступая к работе необходимо определиться с характеристиками будущего агрегата. Значимыми параметрами для котлов считаются:
- мощность;
- продолжительность горения;
- коэффициент полезного действия (КПД);
- максимальное допускаемое рабочее давление;
- номинальное давление в системе;
- общий и полезный объем топки;
- глубина топки;
- максимальная длина полена;
- объем бака;
- вес котла.
Эти параметры будут индивидуальны для каждого вида котлов.
Справка! От мощности котла зависит площадь обогрева. Котел с недостаточной мощностью не сможет обогреть все строение полностью.
Работа теплогенератора этого типа основана на физическом свойстве образующегося при сжигании топлива тепла передаваться на теплообменник. Способ передачи тепла зависит от конструкции теплообменника.
На продолжительность горения влияют:
- объем топливного бака;
- степень изоляции тяги дымохода от попадания в нее воздуха (твердое топливо в топке должно медленно тлеть, а не разгораться).
Изготовление котла начинают с выбора его конструкции и задачи, которую он должен решить:
По месту расположения топки, котлы бывают:
- с верхним горением;
- с нижним горением (менее продуктивные по объему загрузки и времени горения до следующей закладки).
По форме корпуса:
- цилиндр;
- прямоугольник.
Необходимые материалы и инструменты
Первым этапом работы является заготовка материалов и комплектующих . Для работы потребуются:
- сталь с низким содержанием углерода толщиной 3-4 мм;
Важно! Сталь марок Ст 35 и выше для обычной сварки непригодна из-за повышенного содержания углерода.
Внимание! Можно купить готовые чугунные дверки, подобранные по размеру топки.
- асбестокартон – для теплоизоляции дверок;
- шнур асбестовый;
- электроды;
- панель управления;
- вентилятор;
- температурный датчик;
- ручки на дверцы.
Справка! Панель управления, датчик и вентилятор будут использованы для автоматического управления работой котла.
Основные инструменты, которые понадобятся для работы:
- болгарка;
- шлифовальные круги;
- сварочный аппарат;
Внимание! Металлический лист лучше нарезать на заготовки с помощью гильотинной резки в производственном цеху. Ручная резка занимает много времени и требует дополнительной шлифовки обрезанных краев.
- дрель;
- рулетка;
- маркер;
- штангенциркуль;
- компрессор (для испытания котла).
Простой котел длительного горения: чертеж
На рис. 1 представлен чертеж простого котла с нижним расположением топки. Для изготовления прямоугольного корпуса и теплообменника используется листовая низкоуглеродистая сталь. Теплообменник устроен по типу «водяной рубашки». Коэффициент теплоотдачи (КПД) увеличен за счет конструкции выступов внутри котла, отражающих пламя и нагревающийся газ.
Рис. 1 Котел с «водяной рубашкой»
На рис. 2 представлен комбинированный теплообменник типа «водяной рубашки» (2), образующейся вокруг камеры сгорания плюс щелевой регистр (3) из стального листа. Продукты горения выходят через дымовой патрубок (1). Твердое топливо (5) сгорает в нижней части камеры. Под ней находится регулятор подачи воздуха (8).
Рис. 2 Котел с щелевым регистром
Котел с верхним горением
Чертеж камеры представлен на рис.3. Котел в форме цилиндра выполняется из разных по диаметру труб. Воздух подается через движущуюся трубу, которая выдвигается вверх для освобождения топливника, когда необходимо загрузить топливо. При сжигании оно начинает уменьшаться в объеме и вместе с ним труба также опускается плавно вниз под тяжестью своего веса. Равномерная подача топлива достигается с помощью диска, приваренного к основанию трубы.
Теплообменник выполнен по типу «водяной рубашки», обволакивающей камеру сгорания. Прогрев воздуха происходит в верхней части котла.
Рис. 3. Котел с верхним горением
Твердотопливный котел своими руками
Рассмотрим на примере наиболее популярного котла с верхним горением (рис.3). В случае необходимости размеры можно менять пропорционально указанным в чертеже. Отличительной особенностью конструкции является труба, которая служит регулятором подачи воздуха и теплообменником одновременно. Газы, выделяемые в процессе тления топлива, поднимаются вверх и воспламеняются в верхней топке.
Для изготовления необходимы материалы, описанные в разделе 2: трубы, листовая сталь, уголок, утеплитель, асбокартон, электроды.
Первый этап самодельного котла включает следующие шаги:
Важно! На поверхности патрубка из-за перепада температур будет образовываться влага (конденсат), ведущая к коррозии, поэтому сварочные швы должны быть высокого качества.
- К корпусу котла приваривают ножки из равнополочного уголка.
- Вырезают верхнюю крышку диаметром 46 см, которая будет одеваться сверху на цилиндрический корпус.
Теплообменник для твердотопливного котла своими руками
Второй этап – производство теплообменника:
- Из металлического листа сваривают трубу теплообменника диаметром 40 см длиной 130 см.
- Вставляют ее в цилиндрический корпус, фиксируют зазор в 5 см между трубами, благодаря чему будет образовываться «водяная рубашка».
- Разница в длине труб теплообменника и наружной должна быть не менее 20см. Трубу в трубе фиксируют сваркой, используя заготовленные металлические кольца.
- В верхней и нижней зоне водяной рубашки устанавливают патрубки: один – для подачи, другой – для выхода теплоносителя. Для их изготовления используют трубу диаметром 5 см, на внешней стороне накручивают резьбу, через которую они будут подсоединены к трубам отопительной системы.
- Распределительную трубу, через которую будет подаваться воздух, сваривают из металла большей толщины, чем для корпуса и теплообменника (не менее 5 мм диаметром 6 см). Длину трубы делают на 10 см меньше длины трубы теплообменника (120 см).
Важно! Распределительная труба находится в зоне высоких температур и со временем деформируется и прогорает, поэтому для ее изготовления используется металл толщиной 5 мм и более.
- Труба вставляется в подготовленный диск с готовым отверстием. Металлический стальной диск диаметром 38 см приваривается к трубе.
- К основанию диска приваривают минимум 4 уголка, выполняющие роль крыльчатки.
- К верхней части трубы устанавливают задвижку для порционной подачи воздуха и приваривают петлю, на которой фиксируют цепь для поднятия трубы.
Внимание! Чтобы улучшить теплообмен в верхней части трубы устанавливают вентилятор для принудительного наддува.
Как правильно собрать котел
После выполнения двух основных этапов приступают к завершающему.
Третий этап – сборка котла:
- Выбирают место установки котла, проверяют уровнем, чтобы не было никаких перепадов, которые могут ухудшить работу теплогенератора.
- Крышку с распределительной трубой натягивают на корпус, предварительно проложив асбошнур. Крышку можно также приварить к корпусу.
- Дымовой патрубок вставляют в дымоход.
- Через выходящие патрубки с резьбой котел подсоединяют к системе отопления дома.
- Систему заполняют водой и выполняют проверку работы котла при неполной его загрузке.
- Если тест прошел нормально, котел загружают на полную мощность.
Сделать своими руками котел не всегда возможно. Некоторые виды отопительного оборудования требуют особых знаний и умений. Но котел Холмова изготовить может практически каждый умелец. Его конструкция его совершенно понятна, и сам процесс довольно простой. Что представляет собой прибор для отопления Холмова и как его собрать самостоятельно?
Агрегат Холмова – это теплогенератор, функционирующий на твердом топливе. Устройство имеет вертикально установленные шахты. В топливную камеру можно закладывать уголь, дрова, пеллеты или брикеты. Также не менее эффективно котел работает на сыпучем сырье таком как опилки, щепа. В конструкции допускается использование дров с влажностью более 30%.
При одной закладке топлива котел Холмова способен работать более десяти часов. За счет такого свойства оборудование относится к категории отопительных приборов длительного горения. Мощность таких агрегатов бывает 10, 12 и 25 киловатт.
Устройство котла
Отопительный агрегат Холмова имеет строение шахтного образца. Такие котлы разделяют на два вида:
- зависимый от электрического питания;
- работающий без подключения к электрической сети.
Все котлы Холмова имеют одну конструкцию, которая состоит из таких элементов:
- металлический корпус;
- две камеры – топливная и шахта с теплообменником;
- терморегулятор;
- колосники;
- патрубок, к которому подсоединяется дымоходная труба;
- компенсаторы теплового расширения;
- входы и выходы для слива, подачи и выводы и установки клапана предохранительного;
- дверки;
- выдвижной лоток для сбора золы.
Дверки агрегата изготовлены из двух металлических листов, между которыми заложен слой теплоизоляционного материала. Края их по контуру оклеены термостойким уплотнителем из асбеста. Такая конструкция позволяет дверкам сильно не накаляться – максимальная температура их прогрева достигает 80 градусов.
Крышки закрепляются специальными запорами, только задняя закрывающая панель крепится на съемные винты. Дверца зольного отсека охлаждается непрерывными воздушными потоками, поэтому она содержит менее 50 процентов термоизоляции.
Дно агрегата представляет собой специальную пластину покрытую материалом уменьшающим передачу тепла. Сверху расположена камера, а с нижней две длинные устойчивые ножки.
Энергозависимые конструкции котлов Холмова оснащены вентилятором и прибором контролирующим процесс. Агрегаты, функционирующие независимо от электричества имею на фронтальной стенке терморегулятор, с помощью которого осуществляется автоматическая регулировка теплоотдачи отопительного оборудования. Устройство с поддувальной дверцей соединено специальной цепочкой.
Зольник устроен сразу под колесником. При открытой дверке зольник легко вынимается. Снизу котла расположен патрубок для слив рабочей жидкости. Отводы для входа устроены сверху, а обратки – в нижней части.
Компенсаторы расширения располагаются по периметру агрегата, а также в виде стержней и перегородок находятся самом корпусе. Они защищают корпус от увеличения до критических объемов во время прогрева. Благодаря этому теплообменник также не деформируется. Разделительные стенки находятся на расстоянии 24 сантиметров друг от друга.
Достоинства и недостатки
Твердотопливный котел Холмова достаточно популярен. Немаловажным считается то, что он является отопительным прибором длительного горения. Кроме этого положительных характеристик у агрегата не мало:
- Высокий уровень коэффициента полезного действия. Котлы обладают высокой производительностью и способны эффективно обогревать коттеджи, дачи или складские помещения.
- Простота использования. Конструкция оснащена удобными люками, через которые без особых усилий можно загрузить топливо или произвести прочистку камер. Зольник легко снимается для удаления продуктов горения.
- Универсальность использования. Отопительный агрегат может функционировать на любом виде твердого топлива. Также могут использоваться поленья в влажностью до 45%.
- Безопасность эксплуатации. В процессе работы котла в помещение не выделяются угарные газы и дым.
Энергонезависимые котлы Холмова могут работать в автономном режиме до 16 часов при одной закладке топлива в камеру.
К недостаткам относят возможность оседания смолы и сажи на стенах загрузочного отсека.
Как сделать своими руками?
Благодаря простой конструкции котел Холмова можно изготовить самостоятельно. Схема устройства и поэтапное описание поможет изучить весь процесс сборки поэтапно. На примере рассматривается самая простая модель с мощностью до 10 киловатт.
Размеры котла будут соответствовать таким параметрам:
- глубина с учетом дверки и горловины – 63 сантиметра;
- высота корпуса – 80 сантиметров;
- ширина – 47 сантиметров.
Для сборки отопительного агрегата следует приобрести материалы:
- толстостенные стальные листы толщиной не менее 3 миллиметров;
- шнур асбестовый с параметрами 15 х15 миллиметров;
- патрубок металлический длиной 47 миллиметров и поперечником 1 сантиметр;
- трубы разного диаметра – 15, 20, 40 и 115 миллиметров.
Сделать твердотопливный котел своими руками можно выполнить в такой последовательности:
- Изготавливается внутренняя часть конструкции. Изначально сооружается водяное заграждение. Оно состоит из двух вертикальных стенок с дном и крышкой приваренным к ним. В центре, с помощью сварки, закрепляется металлический П-образный компенсатор. Торцы конструкции остаются незакрытыми. Водяная перегородка должна быть шириной 403 миллиметра, в глубину – 60 миллиметров, а ширина – 485 миллиметров.
- Внутренние боковые стены котла вырезают из металлических листов шириной 540 миллиметров и высотой 770 миллиметров. Прямоугольник должен получиться не совсем правильным – в нижнем углу спереди получится вертикальная фигура величиной 80х208 миллиметров, а сверху на этой же стороне формируется горизонтальная прямоугольная конструкция с параметрами 387х30 миллиметров. На расстоянии 10,2 сантиметра от задней стенки и 2 сантиметра от передней с двух сторон проделывают для водяной перегородки отверстия.
- Вырезается задняя сторона – 770х403 миллиметров и передняя – 562х403 миллиметров.
- Все подготовленные детали с помощью точечной сварки соединяются в одну конструкцию.
- Приваривается первая цельная рамка к верху собранного корпуса котла. Вторая должна иметь П-образную форму и крепится снизу. Между рамками и сторонами должен соблюдаться прямой угол.
- Подготавливается третья рамка в виде буквы «П», которая должна поместиться внутри корпуса под водяным заграждением. Расстояние между ними должно быть 9 сантиметров.
- К выступающим на переднем плане конструкции прямоугольникам горизонтально приваривают полосу из металла длиной 103 миллиметра и шириной 80 миллиметров.
- С тыльной стороны вверху проделывается отверстие размером 115 миллиметров.
- Из листов металла вырезаются наружные стенки. Они имеют простую прямоугольную форму и соответствуют размерам, передняя – 562х463 миллиметра, тыльная -77х463 миллиметра и боковые -77х546 миллиметров.
- В передней стенке на одной вертикальной линии проделываются отверстия для компенсаторов. Их достаточно пару штук диаметром по 1 сантиметру. В углу с правой стороны вырезается круглый проем для термометра.
- В задней панели корпуса добавляют два компенсационных отверстия, и по одному – для подачи, сливного клапана и дымохода.
- В боковых стенках делают два отверстия на одной линии с подготовленным компенсатором водяной преграды. Далее сбоку конструкции в левой стенке проделываются круглые проемы для терморегулятора и обратной подачи теплоносителя.
После этого к специально подготовленным отверстиям приваривают компенсаторы. Все внешние стены привариваются к внутренней части. С помощью сварки подсоединяются патрубки, трубы дымовые, а сверху корпус по периметру камеры мс теплообменником четыре болта.
В собранный прибор заливается вода и нагнетается давление до 2,2 бар для проверки герметичности конструкции. При этом все патрубки должны быть заглушены. В конце приваривается днище котла.
Из металлического листа изготавливают порожек, размером 400х160х550 миллиметров с о 14 отверстиями. Он устанавливается на дне конструкции под водяной перегородкой. После этого вырезается конструкция двухслойной дверцы и ящика для золы. В конце изготавливается крышка, закрывающая камеры котла.
Отопительное оборудование шахтного типа, работающее на твердом топливе, обладает простыми эксплуатационными особенностями и достаточно эффективно. Соорудить такое устройство для обогрева загородного дома или коттеджа можно своими руками по принципу схемы сборки котла Холмова.
Котел шахтного типа отличается тем, что дрова в нем горят долго, так как он имеет большой объем топочной камеры.
Конструкция и принцип работы
Шахтный котел длительного горения бывает двух видов:
- Устройство с .
- Пиролизный агрегат.
Они состоят из двух камер, которые разделяют котел на две вертикальные части. В первой горят дрова, во второй находится теплообменник .
Устройство шахтного котла с обычным сжиганием является более простым:
- Топка. Она составляет 50% и более от объема всего устройства. Эта часть котла длительного горения имеет большую высоту (почти равняется высоте агрегата), небольшую ширину и глубину.
- Загрузочный люк. Находится на верхней или боковой части топки .
- Зольная камера. Размещается под топкой .
- Колосник. Он разделяет зольную и топочную камеры .
- Зольная дверка. Она имеет такие размеры, которые позволяют получить не только доступ к зольнику, но и к нижней части топки. На ней размещают шибер для регулирования подачи воздуха .
- Теплообменная камера. Внутри нее находится водяной или жаротрубный теплообменник . Она имеет отверстие, через которое поступают образовавшийся в топке угарный газ.
- Дымоход. Он имеет заслонку.
Работает такой шахтный котел следующим образом:
- Поджигаются дрова в топке.
- Горячий угарный газ выходит через отверстие в теплообменную камеру.
- Газ нагревает теплоноситель.
- Охлажденный дым выходит через дымовую трубу, а нагретая вода – в систему отопления.
Пиролизный шахтный котел длительного горения имеет почти такую же конструкцию , но она сложнее. Разница заключается в наличии:
- Камер сгорания и догорания угарного газа. Размещаются в нижней части теплообменной камеры. Их стенки сделаны из шамотного кирпича.
- Трубы вторичной подачи воздуха. Она находится внутри камеры сгорания. Особенностью трубы является наличие большого количества дырочек.
- Задвижки вверху стенки, которая разделяет две камеры.
Такой шахтный котел работает по-другому: в топке создают пиролиз путем разжигания дров и последующего ограничения подачи воздуха через зольную дверку.
Во время пиролиза происходит разложение дров на кокс и различные горючие газы. Последние поступают в камеру сгорания, смешиваются с воздухом и сгорают. Остатки газов догорают в камере догорания. Образованное тепло нагревает теплоноситель.
Читайте также: Парапетные котлы
Материалы
Для изготовления пиролизного котла шахтного типа нужно запастись:
- Листовой сталью с футеровкой. Толщина 3-5 мм. Другую сталь использовать не стоит, поскольку пиролиз сопровождается высокой температурой и обычный сплав быстро перегорает.
- Листовой сталью с толщиной 1-2 мм .
- Шамотным кирпичом .
- Трубами с диаметром 13, 5 и 2,5 см .
- Уголками с размерами 4х4 см. Альтернативой может быть профильная труба с такими же размерами.
- Двойной зольной дверкой. Желательно, чтобы она имела асбестовую прокладку. Обязательно она должна иметь задвижку для регулирования подачи воздуха.
- Дверкой для чистки теплообменной камеры.
- Задвижками. 3 шт. Одна предназначена для , вторая будет устанавливаться на перегородке между камерами, третья необходима для регулирования подачи воздуха в камеру сгорания.
- Базальтовой ватой.
- Оцинкованным листом.
При выборе чертежа большое внимание следует уделять объему топки. Чем больше объём, тем более длительным будет горение.
Изготовление основной части
Основной часть – это самодельный корпус, который разбит на камеры с различными функциональными приспособлениями. Корпус изготавливают так:
- Изучают чертеж самодельного агрегата и определяют размеры всех металлических частей .
- Рисуют на листовой стали с футеровкой прямоугольники, которые будут стенками и отдельными металлическими частями самодельного котла шахтного типа.
- Разрезают листовую сталь на части. Это лучше делать с помощью автогенной сварки.
- Сваривают боковые стенки корпуса .
- В листе, который будет перегородкой между топочной и теплообменной камерами, вырезают два отверстия : одно должно быть вверху, другое – чуть выше уровня колосника. Желательно, чтобы высота второго отверстия составляла 3 см.
- Ставят заготовку внутрь корпуса, фиксируют ее так, как указано в чертеже или просмотренном видео, и приваривают. На верхнем отверстии устанавливают задвижку и приваривают ее основание. Задвижка должна быть со стороны топки. С другой стороны приваривают горловину с глубиной 4 см.
- Изготавливают колосник. Для этого в куске листовой стали с футеровкой вырезают продольные неширокие отверстия . Колосник может быть и покупным, но должен быть сделан из стали с футеровкой. Изделие из чугуна не подходит, так как за несколько месяцев работы самодельного котла шахтного типа он покоробится.
- Приваривают колосник.
- В боковых стенках вырезают отверстия для зольной дверки и дверки чистки камеры догорания. По периметру отверстий нужно приварить горловины. Они должны выступать наружу и внутрь на 6 и 3 см соответственно . Горловину для отверстия в камере догорания лучше приваривать после того, как будет приварен теплообменник.
- К внутренним стенкам тепловой камеры приваривают два ряда уголков или профильной трубы . Верхний ряд размещают в 3-4 см от верха. Нижний – на уровне дна камеры догорания. Эти уголки станут частью водяной рубашки. Нельзя делать водяную рубашку вокруг пиролизной камеры, ведь из-за этого нарушится пиролиз.
- Приваривают теплообменник с внутренней частью водяной рубашки (ее изготовление описано ниже).
- Приваривают дно камеры догорания. Оно должно быть на уровне колосника. При этом одна его треть должна быть горизонтальной, а остальная часть должна подниматься вверх под углом. Величина угла зависит от чертежа. Горизонтальной делают ту часть, которая находится возле внутренней перегородки.
- Над дном вырезают отверстие для трубы подачи воздуха .
- Сверлят в трубе диаметром 5 см большое количество отверстий и приваривают ее к дыре в корпусе. При этом трубу размещают так, чтобы она выступала снаружи на 6 см. Эта часть не должна иметь дыр. На конце трубы фиксируют заслонку.
- Обкладывают стенки камеры сгорания шамотным кирпичом. Чтобы подогнать материал под нужные размеры, его обрезают. Верх камеры должен представлять собой выступающий внутрь кирпич. Между кирпичами должно быть отверстие для дальнейшего движения пиролизного газа .
- Аналогичный процесс делают в камере догорания.
Жильцы частного сектора, решившие приобрести твердотопливный котёл для обогрева дома, в первую очередь интересуются тепловой мощностью оборудования, ценой и длительностью горения с одной загрузки. Эти параметры взаимосвязаны между собой: при большей мощности и продолжительности функционирования выше цена прибора. Существует вариант, при котором расходы сокращаются вдвое - самодельные котлы длительного горения на дровах.
Показать всё
Характеристика и виды котлов
В загородных посёлках (где нет газопроводов) постоянно решается вопрос об улучшении качества отопления домов. Обычные печи на угле и дровах получили повсеместное использование, а сейчас, имея новые технологии, они являются не единственным способом обогрева.Прекрасно можно заменить старые печи котлами длительного горения на дровах, являющимися сравнительно новыми конструкциями, которые работают на твёрдом топливе. Мощности такого прибора хватает обогреть не только жилые, но и производственные помещения.
Длительность горения соответствует происходящим внутри него процессам, которые будут зависеть от конструкции прибора. Твердотопливный котёл отличается технологией работы от обычной дровяной печи тем, что горит сначала верхняя часть дров, постепенно захватывая нижнюю вместе с продуктами распада (золой, сажей).
В старых печах дрова загораются снизу, а затем воспламеняются остальные, при этом происходит быстрое сгорание топлива и остывание печи, поэтому приходится наблюдать за процессом горения и часто подкладывать дрова. Обычно считают, что длительность горения зависит от продолжительности тления с ограничением поступления воздуха. Но это неэффективный способ сжигания дров и угля :
- 1. При максимальном горении КПД дровяных котлов достигает 75%, а в режиме тления эффективность прибора падает до 40%.
- 2. Тлеющими дровами выделяется небольшое количество тепловой энергии, что влияет на полный, качественный обогрев дома.
- 3. Невозможность сжигания способом тления свежесрубленного дерева таких пород, как ивы, тополя и низкокалорийного топлива.
Продолжительность горения зависит от увеличенной топливной камеры в котле, именно её размер оказывает влияние на процесс: чем больше закладываемых в топку дров, тем дольше они будут гореть и выделять тепло. Бытовые агрегаты могут работать 10-12 часов с одной закладкой дров, а с порцией угля до суток. Существуют такие виды твердотопливных котлов :
- классические, у которых функционирует принудительная подача воздуха;
- действующие по методу верхнего горения;
- пиролизные модели;
- теплогенераторы шахтного типа.
Такие устройства твердотопливных котлов можно выполнить самостоятельно. Для этого нужно иметь необходимый инструмент и практику сварочных работ.
КАКОЙ котел ЛУЧШЕ: рассматриваем все варианты #2
Классический тип агрегата
Такой вид применяется с использованием принудительного наддува, необходимого для избежания режима тления и для экономичного сжигания твёрдого топлива.
Принцип работы такой :
- 1. В топливник, объём которого 112 литров закладываются и поджигаются дрова. После этого закрываются плотно все дверцы, и при помощи автоматики запускается вентилятор, нагнетающий воздух.
- 2. Как только температура достигла заданного показателя, происходит остановка в режим ожидания. По каналу, закрытому гравитационной заслонкой, поступает воздух в очень малом количестве, чтобы дрова не потухли.
- 3. Когда температурным датчиком определится остывание теплоносителя в ёмкости котла, вентилятор автоматически включится, и процесс повторится.
При помощи автоматики осуществляются несколько режимов нагнетания воздуха в соответствии с используемой разной по качеству и влажности древесины. Стандартный тип котла имеет такие технические характеристики :
- номинальная мощность - 22 кВт;
- эффективность - 77%;
- максимальное рабочее давление - 3 бар;
- глубина топливника - 460 мм;
- размер проёма, куда закладываются дрова - 36 на 25 см;
- объём камеры - 112 л;
- продолжительность горения на дровяном топливе - примерно 8 часов.
Котёл отличается простым устройством: вытянутой в высоту топкой, оснащённой внизу колосниками, а вверху - теплообменником, состоящим из 4 труб и помещённым внутрь бака. Нагнетаемый воздух поступает в зольную камеру по каналу из профиля 60 на 40 мм. Для ограждения от попадания грязи и пыли автоматический блок и вентилятор располагаются сверху котла.
Виды твердотопливных котлов
Отопитель с верхним горением
Устройство водогрейных котлов длительного горения - это та же печь, дополненная водяной рубашкой. Принцип работы котла считается сравнительно новым и заключается в подаче воздуха сверху (где и зона горения) через трубу, на конце которой приварен тяжёлый металлический диск. По мере сгорания дрова проседают под весом груза, а движение воздушных потоков осуществляется естественным способом за счёт тяги дымоотвода.Исходя из отзывов пользователей, подобного типа приборы длительного горения не пользуются особой популярностью. Вот несколько причин :
- эффективностью уступают классическим видам из-за расположения зоны интенсивного горения в одной плоскости;
- сложность заполнения топки дровами - нужно, чтобы полностью прогрела предыдущая порция топлива;
- невозможность быстрого тушения, в случае необходимости.
Недостатки существуют, но самостоятельно можно кое-чем дополнить устройство оборудования или исправить. Например, для изготовления зональной камеры смонтировать днище и колосники. Можно устранить недостатки дозагрузки топлива, поставив между топливным проёмом и зольным дополнительную дверцу.
Пиролизные модели
Пиролизные котлы работают с поэтапным разделением процесса горения, повышающим эффективность и продлевающим период функционирования генератора. Топка пиролизного устройства разделена специальной форсункой: в первой камере горят дрова, выделяя газ, во второй дожигаются продукты распада древесины. И при этом остаётся минимальное количеством золы, а в дымоходе не скапливается сажа.Пиролизные агрегаты служат для отопления частных домов с площадью более 100 кв. м. На одной загрузке дров может функционировать около двух суток. Цена изделия зависит от марки производителя, а также от того, какой мощностью и степенью автоматизации оснащён агрегат. Такой котёл длительного горения сделать своими руками сложнее, чем обычный с упрощённой конструкцией, но возможно.
Пиролизные котлы на дровах для отопления частного дома
Шахтный теплогенератор
Отличие шахтного агрегата от других заключается в продолжительности горения и особенности его устройства. Он оснащён большой топливный камерой, поэтому не требует частой загрузки топлива, горение проходит в медленном режиме. Существует два вида подобных котлов: с обычным горением и пиролизным. У них похожее устройство, они оснащены двумя камерами: первая предназначена для сжигания топлива, а вторая снабжена теплообменником.
Устройство топливного прибора с обычным видом горения более простое. Основную часть его корпуса составляет вместительная загрузочная камера, её называют шахтой. При вертикальном положении она способна вместить большое количество топлива. С боковой стороны или сверху оборудован люк для закладки дров.
Если заглянуть в топочное отделение, то можно обнаружить, что оно напоминает шахту, отсюда и произошло название котла. Под камерой для топки расположен зольник, отделяющийся от неё колосником. Посредством дверки можно получить доступ к зольнику, а также к топке. При помощи шибера, расположенного под дверкой, можно регулировать доступ воздуха.
Вторая часть котла представляет собой камеру со встроенным теплообменником, который заполнен водой. Если агрегат не будет применяться для обогрева дома водяным отоплением, используется жаротрубный теплообменник. Газы из топки через отверстие поступают в камеру с теплообменником, нагревают воду в нём и устраняются через дымоотвод. Горячая вода по трубам поступает в отопительную систему, а разогретый воздух в помещение.
Конструкция пиролизного котла шахтного типа почти такая же. Однако в ней присутствуют некоторые дополнительные элементы :
- 1. Две камеры, в одной из которых горит топливо, а в другой - догорают угарные газы.
- 2. Несколько перфорированных труб, через отверстия которых поступает воздух, обогащая камеры горения и догорания.
- 3. Задвижки, которые разделяют камеры.
Принцип работы пиролизного аппарата несколько отличается. Топочный процесс происходит с ограничением поступления воздуха, следовательно, медленно и с выделением большого количества газа. Он через перфорированные трубы поступает в дополнительные камеры и там сгорает. Такие котлы применяются с любыми видами твёрдого топлива: углем, дровами, пеллетами.
Одной закладкой дров можно отапливать помещение в течение 30 часов, а порцией угля до 5 суток. При полном сгорании топлива и продуктов его распада генератор достигает высокого КПД - до 90%.
Наибольшей эффективностью наделён трубный теплообменник, который непрост в изготовлении. С размерами определяется непосредственно изготовитель.
На прочный бетонный фундамент устанавливается поддувальная камера с колосником. Затем ставится теплообменник и вокруг обкладывается качественным кирпичом. В процессе кладки встраиваются две дверки. Нижняя монтируется на уровне, удобном для закладки и поджога дров, а также для очистки топки и поддувала от золы. Через верхнюю дверцу, которую можно поставить на лицевой плоскости прибора или сверху в виде люка, загружаются дрова, уголь или пеллеты.
Теплообменник необходимо выставить так, чтобы выход горячего теплоносителя располагался в самой высокой точке. Это препятствует образованию воздушных пробок в системе, благодаря чему улучшается циркуляция воды. Кладку из кирпичей выполнять с перевязкой швов для большей прочности стенок, которые должны выступать над теплообменником на 3 см. Дымоотвод можно выложить из кирпича или установить металлический.
Плюсы и минусы отопления дровами
Самодельные дровяные конструкции часто применяются для отопления как небольших дачных домов, так и крупных частных домовладений, рядом с которыми отсутствуют газовые магистрали. Обогрев помещений осуществляется дровами или углем.
Из-за дороговизны угля пользователи отдают предпочтение древесному топливу, на котором работают агрегаты с такими достоинствами :
- 1. Не требуется разрешение для выполнения работ по установке и эксплуатации оборудования.
- 2. Дешёвая эксплуатация, если сравнивать с электроотоплением. А при наличии источника бесплатных дров средства расходуются только на материал для сборки отопительного аппарата.
- 3. Обогрев не зависит от электричества - это касается самых простых агрегатов, не снабжённых электрическими узлами.
- 4. Возможность пользоваться длительным горением, позволяющим сократить подходы для пополнения топливом.
- 5. Дешёвая сборка. Стоимость самостоятельно изготовленного устройства будет ниже заводского аналога.
Только при постоянной чистке оборудования и выполнении плановых ремонтов приборы будут стабильно и эффективно работать весь период эксплуатации. Но существуют и недостатки твердотопливных котлов, сделанных своими руками :
- 1. Сложность изготовления самодельного котла, особенно с отопительным контуром.
- 2. Могут возникнуть ошибки в сборке, которые отразятся на КПД прибора.
- 3. Выглядят не особо привлекательно, хотя это зависит от мастерства изготовителя.
Несомненно, эстетику собственного производства не сравнить с дизайном заводского оборудования. Однако собранная конструкция соответствует требованиям собственной отопительной системы. А также следует учесть, что собранный теплогенератор будет дешевле заводского как минимум в два раза.
