Делаем котел длительного горения своими руками – инструкция

Шахтные котлы (ШК) с длительным горением пиролизного типа или котлы Холмова является одной из разновидностей твердотопливных теплогенераторов. Они относятся к классу энергонезависимых и эффективных агрегатов, с принудительным или естественным движением газовоздушной среды.

Подготовка котла к работе — важный этап, от него зависит дальнейшая долгая и надежная работа не только котла, но и всей системы отопления в целом.

Для установки котла необходимо помещение, которое соответствует государственным требованиям для котельных. Поэтому нельзя установить его в небольшой закуток в прихожей дома, нельзя поставить его на кухню и сверху телевизор или микроволновку, еще нельзя поставить его в самый укромный, темный и незаметный угол вашего дома, куда даже свежий воздух не попадает. А теперь кратко и по сути, что должно быть:

  • площадь помещения для котельной должна быть более 5 кв.м — котел надо установить так, чтоб его можно было комфортно обслуживать. Идеально: если к котлу можно подойти минимум с 3 сторон. 4 сторона как правило относится к дымоходу, там редко у какого котла требуется что-то обслуживать.;
  • обязательная изоляция от отапливаемых жилых помещений, чтоб запахи и грязь котельной не проникала в жилые помещения. Как ни крути, но при сжигании дров, угля или любого другого твердого топлива. Идеально: если у вас помещение с отдельным входом, чтоб топливо и отходы не носить через дом.
  • настоятельно рекомендуем и требуем! всегда и каждому, чтоб в котельной присутствовала естественная вентиляция, чтоб все запахи котельной не впитывались в стены, а вытягивались в атмосферу. Для комфортного обслуживания котла, рекомендуется наличие принудительной вентиляции. Когда вы чистите котел, досыпаете, обслуживаете — в котельной будет пыльно, ароматно, принудительная вентиляция все это быстро вытянет на улицу, в котельной будет свежо, а противные запахи и пыль не проникнут к вам в соседние помещения. Обязательно обратите внимание, чтоб в котельной был и приток свежего воздуха, иначе котел будет плохо гореть!

Перед началом монтажа установите котел на постоянное место, обратите внимание на требования по расстояниям от котла до стен, вероятно в паспорте указаны ограничения. Кроме того, стоит знать, что при установке котла на пол из горючих материалов под котлом и перед ним на расстоянии 0,5 м устанавливается огнезащитная прокладка из стального листа на слое асбестового картона, пропитанного глиняным раствором. Возможны и другие варианты, но этот один из самых простых и распространенных.

Монтаж и установка котла длительного горения

Устройство самодельного котла длительного горения

Дровяной агрегат с водяным контуром, имеющий высокий КПД, можно сделать своими руками. Изготавливаются котлы по двум технологиям — «булерьян» и «Стропува». Сложность самостоятельного создания установки, работающей по принципу Stropuva, обуславливает небольшую распространенность таких котлов.

Большинство агрегатов для обогрева частных домовладений конструируются по технологии «булерьян». Аппарат состоит из корпуса, внутри которого размещены 2 камеры. В одной из них тлеет топливо, а во второй дожигается газ, поступающий из первой зоны.

Объем кислородного потока регулируется заслонкой, размещенной вверху воздушной камеры. По мере тления топливо медленно оседает вниз одновременно с распределителем и обеспечивает непрерывную подачу воздуха в область сгорания энергоносителя. При закладке дров нужно потянуть вверх этот узел, возвращая его в начальное положение.

Благодаря полному сжиганию в окружающую среду поступает малое количество вредных веществ.

Устройство самодельного котла на дровах.

Основными частями устройства являются:

  • топочная зона;
  • камера дожига газов;
  • зольник;
  • дымоотвод.

Все конструктивные узлы находятся в корпусе, для изготовления которого можно использовать старый большой газовый баллон или металлический лист толщиной 5-6 мм.

Устройство самодельного котла длительного горения

Устройство котла

Котел длительного горения, выполненный своими руками, удобнее всего сварить из трубы диаметром от 300 мм, с толщиной металла не менее 3-4 мм, в противном случае высокая температура быстро приведет к прогоранию стенок котла. Высота трубы может от 800 до 1000 мм, от нее зависит объем единовременной загрузки топлива. Условно котел можно разделить на три зоны:

  • зона загрузки топлива, ее высота может меняться по мере прогорания дров;
  • зона горения и генерации, где происходит медленное тление топлива;
  • зона полного сгорания, где происходит догорание золы и отвод дымовых газов.

Устройтво котла длительного горения изнутри

Устройство, ограничивающее зону горения, а, следовательно, и время работы котла без дозагрузки топлива, называется распределитель воздуха. Оно представляет собой круг из металла толщиной 4-6 мм с отверстием в центре, через которое посредством телескопической трубы подается воздух в зону горения. Диаметр распределителя должен быть чуть меньше диаметра котла, чтобы обеспечить его беспрепятственное движение. Высота зоны горения, в которую поступает равномерно распределенный воздух, регулируется крыльчаткой и шириной ее лопастей. Обычно высота распределителя воздуха не превышает5 см, в противном случае топливо будет прогорать достаточно быстро.

Труба, через которую поступает воздух, может быть как телескопической, так и цельной. Диаметр трубы – около 60 мм, а отверстие в распределителе должно иметь диаметр не более 20 мм, чтобы не перенасыщать камеру горения кислородом. Воздух поступает в трубу либо непосредственно из атмосферы, либо, для более эффективного и стабильного горения, из камеры подогрева воздуха, расположенной в верхней части котла. Подача воздуха в камеру регулируется воздушной заслонкой в верхней части котла.

Отвод дымовых газов осуществляется через дымовую трубу, приваренную к боковой стенке котла в верхней его части. Труба должна быть горизонтальной на протяжении 40-50 см, чтобы не создавать излишней тяги.

Снизу необходимо выполнить дверцу для удаления золы, пепла и других продуктовгорения. В котле длительного горения твердое топливо прогорает полнее, чем в обычной печи, поэтому удаление золы придется проводить реже.

Нагрев теплоносителя для системы водяного отопления дома может осуществляться двумя способами:

  1. Выполняют выносной бак, внутри которого проходит дымовая труба. Горячий дым нагревает теплоноситель для системы отопления.
  2. Трубу водяного теплообменника пропускают через камеру сгорания котла, и вода в баке нагревается уже змеевиком, подключенным к этой трубе.

Первый способ значительно проще в выполнении, если речь идет о небольшом доме. Второй способ – эффективнее, но выполнить такую конструкцию котла сложнее.

Котел длительного горения своими руками, его устройство.

Выполняя котел самостоятельно, удобно будет работать с трубой, которая имеет диаметр, начиная с трехсот миллиметров, при сочетании с толстым металлом как минимум три-четыре миллиметра, иначе во время процесса горения топлива с высокими показателями температуры, может произойти прогорание конструкции котла. Изготавливая котел, потребуется оптимальный размер трубы, он должен составлять в пределах 800-1000 мм, от выбранного размера зависит будущая вместимость однократной загрузки топлива.

Котел можно разделить на три составных части:

  • место под загрузку твердого топлива, высота которого изменяется в процессе тления заложенной продукции.
  • место, рассчитанное для сгорания и генерации топлива, которое контролирует длительность сжигания топлива.
  • место, где происходит отход продуктов топлива, а именно для золы и вывод дыма с сопутствующими газовыми отходами.

Рис. 2 Схема устройства котла длительного горения

В центре имеется пройма, в которую поступает кислород до места горение. Попадание воздуха происходит через телескопическую трубу, при этом размер окружности распределяющегося элемента должен позволяет двигаться массам без каких-либо препятствий. Место, где происходит горение топлива, куда и поступает воздух, должен регулироваться устройством, которое имеет ширину идентичную ее лопастям. Стандартно высота распределительного элемента имеет значение не более пяти сантиметров, иначе потребуется большой расход топлива, и придется чаще подкладывать дрова.

Котел твердотопливный длительного горения своими руками должен иметь трубу, в которую проходит кислород, по виду можно использовать телескопическую или цельной формы. Имея отверстие 60мм по диаметру, распределительное отверстие должно быть не больше двадцати миллиметров, иначе камера, где происходят процессы горения, может переполниться воздухом.

Кислород, минуя трубу, поступает несколькими способами:

  • из атмосферы.
  • камеры подогрева.

Во втором случаи будет более полезна для горения, воздух входит через верхнюю часть устройства котла. Контроль поступления воздушных масс регулируется при помощи заслонки, которая расположена в верхней части котла.

Рис. 3 Схема крепления дымоотводной трубы к котлу

Дым совместно с отходами газа выходит через трубу, которая приварена с боковой стороны устройства расположенной сверху. Труба имеет горизонтальное положение в 40-50 см, что обеспечивает меньшее количество тяги.

В нижней части котла своими руками выполняют дверцу, открыв которую можно будет удалить излишки залы, пепла — отходов сгорания топлива. Имея возможность длительного тления, прогорание происходит плотнее, следовательно, и зольник придется чистить реже, в отличие от обычных устройств или печей.

Делая отопление дома за счет отдачи тепла водяной системы можно использовать два варианта:

  • изготовить выносной бак, в котором при помощи дымовой трубы нагревается теплоноситель для системы отопления.
  • через отделение сгорания топлива проходит труба водяной теплообменной системы, и при этом и происходит нагревание воды, которая поступает в отопительные радиаторы.

На первый взгляд, выполнить систему проще используя первый вариант. Он подойдет если площадь дома небольшая. Второй вариант более удачный, в плане отопления, но выполнить устройство будет непросто.

Самостоятельное изготовление

Сконструировать своими руками котел отопления достаточно сложно. Малейшая неточность, и он будет работать неправильно, что может привести к трагедии. Поэтому необходимо тщательно изучить технологию их изготовления и очень качественно выполнять все мероприятия.

Отопительные приборы шахтного вида

Самостоятельное изготовление

Самостоятельно создать можно шахтный или пиролизный котел. Первый функционирует не только на дровах, но и на угле, торфе или опилках. В его камеру сразу можно загрузить до 50 кг дров.

При полной загрузке камеры топливом и высокой мощности такой прибор непрерывно проработает до 5 часов, при самой малой мощности (15-20 кВт) – до суток. Его КПД – 75%. Мощность таких моделей можно регулировать с помощью автоматики.

Пиролизная модель

Самостоятельное изготовление

Желтый или бесцветный дровяной газ, выделяющийся под воздействием высокой температуры, является источником тепла в пиролизном котле. Для такого отопительного прибора можно использовать только полностью высушенные дрова, иначе он не запустится. Работать пиролизная конструкция может и на пеллетах. Автоматическая подача их в топку (с помощью специальных шнеков) станет дополнительным достоинством котла. Продолжительность работы модели подобного типа при полной загрузке – 12 часов.

Минусы – высокая стоимость (снизить ее можно, если изготовить его самостоятельно), энергозависимость (вентилятор работает с помощью электричества), большие размеры. Для изготовления такого прибора нужны:

  • труба и лист из стали толщиной 4 мм;
  • профтрубы, прутья металлические сечением 2 см;
  • электродоты;
  • вентилятор;
  • кирпичи огнеупорные;
  • автоматический регулятор температур;
  • крепежи.
Самостоятельное изготовление

Предварительно составляют схему будущего котла со всеми расчетами. За основу берут наиболее удачную в этом плане конструкцию самодельного котла, разработанную инженером Беляевым. В нее вносят корректировки соответственно пожеланием владельца дома. Например, сделать отопление более эффективным можно за счет увеличения объема рубашки теплообменника.

Читайте также:  Для чего нужен GSM модуль в Starline A93

Самодельные пиролизные приборы нужно устанавливать на специально оборудованные для них площадки из шамотного кирпича. После этого их подсоединяют к водяному контуру.

При первом, тестовом включении выясняют, не было ли допущено ошибок в конструкции котла. Если все было сделано правильно, то прибор сможет быстро переключиться в режим газогенератора. В помещении уже в течение получаса станет гораздо теплее.

Самостоятельное изготовление

Привлекательности такому котлу добавит внешняя облицовка строительным кирпичом. Технические характеристики конструкции от этого не изменятся.

Инструменты и материалы

Дровяной отопительный прибор – наиболее безопасная конструкция. Автономность его работы, простота эксплуатации, минимальная вероятность взрыва, возможность самостоятельного изготовления – вот основные его достоинства. Его минус – регулярность внесения топлива.

Самостоятельное изготовление

Самодельные дровяные модели котлов можно изготовить из следующих материалов и деталей:

  • бочка из металла (объем – 200 л);
  • стальной лист толщиной 3-5 мм (для создания топки);
  • металлическая труба диаметром 20 мм и толщиной стенки от 3 мм;
  • труба Г-образной формы (диаметр – 20 мм);
  • колосник;
  • дверцы для поддувала и топки.

Самодельные модели дровяных котлов изготавливаются при помощи газосварочного оборудования и болгарки.

Самостоятельное изготовление

Последовательность работ

Перед началом работ необходимо тщательно продумать схему прибора, приобрести все необходимые материалы и инструменты.

Вырезать 3 круга (диаметр каждого 57 см): это дно, верхняя крышка и перегородка между поддувалом и топкой. В двух из них сделать отверстие диаметром 20 мм.

Самостоятельное изготовление

Из листа стали вырезать полосу шириной 400 мм, длиной 3600 мм, вырезать в нем отверстия для дверцы топки, ниже него – для поддувала. Соединить лист сваркой в круг.

Приварить сверху круг с отверстием, снизу – без него. Между ними установить перегородку с колосником.

Сварить трубу и бочку между собой по принципу «один внутри другого». Снизу установить топку с поддувалом. Соединить все элементы с помощью сварки.

Самостоятельное изготовление

В верхней части бочки закрепить Г-образный отрезок трубы: он соединит емкость для нагрева и дымоход. Вода, нагреваясь в бочке, образует пар, который будет свободно выходить в дымоход, тем самым не давая расти давлению в котле.

Вверху и внизу установить патрубки для входа холодной воды и выхода горячей.

Навесить дверцы на топку и поддувало.

Самостоятельное изготовление

Установить конструкцию на фундамент из огнеупорного кирпича.

Такой прибор обогревает с помощью дров, пеллет или торфа, плотно уложенных внутри топки.

Даже простейшая модель дровяного котла требует осторожности и внимания при самостоятельном изготовлении.

Самостоятельное изготовление

Похожие записи: Обустройство зимней теплицы своими руками Сборка пиролизного котла своими руками Как провести настройку газового котла своими руками

Поделиться:

Принцип работы котла

Процесс генерации тепла происходит двумя способами: непосредственным сжиганием природного топлива и дожиганием пиролизной газовой смеси, образующейся из-за недостатка воздуха. Часть топлива тлеет, выделяя дым со смолой и сажей. Далее газы мигрируют сквозь угли, насыщаясь горючими составляющими, и превращаются в газогорючую смесь.

Эти агрегаты шахтного типа — с нижним горением. Процесс осуществляется на уровне 20.0 см нижней зоны топочного пространства. Верхнее топливо ждет в горячем резерве, пока нижнее догорит. Дымовые газы собираются примерно на уровне 30.0 см над топливом.

Принцип работы котла

Основной объём первичного воздуха попадает под колосники и перемещается в часть агрегата для пиролизного дожига. Он захватывает дымовые газы над уровнем горения.

Шахты разделяет перегородка имеющая внизу малый просвет, через который пламя тягой затягивается из первой камеры в другую, где завершается полный дожиг горючих газов, омывающих с Т +850 С конвекционный теплообменник.

Радиационному нагреву подвергается отопительный контур в водяной рубашке котла шахтного типа, остататочное тепло передается теплообменнику конвекционного типа.

Подключение агрегата к системе отопления

После завершения работ по монтажу твердотопливного котла и системы дымовыведения, следующим этапом работ будет так называемая обвязка. При ее выполнении следует неукоснительно соблюдать одно правило: во время работы отопительного агрегата в него ни при каких условиях не должна попадать холодная вода. Особенно того, в котором теплообменник изготовлен из чугуна.

Если же это случилось, то стенки котла тут же покроются конденсационной влагой. Причиной этому станет резкий перепад температур. Эта жидкость опасна тем, что при контакте с нагаром, оседающим на боках котла, она превращается в вязкий и плотный слой налета.

Липкий налет довольно сложно удалить с поверхности стенок котла, к тому же он ощутимо снижает КПД теплового агрегата. Минимизировать процесс выделения конденсата, при сжигании в котле твердого топлива можно выполнив типовую схему обвязки с трехходовым клапаном и байпасом при настройке теплоносителя на стабильную температуру в 50-55 градусов.

Таким образом вода в системе будет перемещаться по кругу до того момента пока не наберет вышеупомянутую температуру. А после этого клапан начнет впускать в систему холодную воду.

Подключение агрегата к системе отопления

В процессе обвязки твердотопливного агрегата важно учитывать особенности конкретной модели, изучив инструкцию производителя. Так, важно внимательно выполнять подсоединение блока управления и горелки. Иногда в котлах европейских марок установлена автоматическая противопожарная система, подключаемая к центральному водопроводу.

Чтобы не ошибаться в процессе монтажа котла на пеллетах необходимо получить техническую консультацию официальных представителей фирмы-производителя котла. Важно установить все компоненты твердотопливной системы так, как предписывают соответствующие инструкции.

После монтажа системы ее надо протестировать, заполнив водой так, чтобы создать давление в 1 Бар. А затем проверить работоспособность котла пробной растопкой

Особенности эксплуатации печи длительного горения

Функциональность и эффективность этих отопительных приборов зависит от правильности их эксплуатации:

Особенности эксплуатации печи длительного горения
  • для уменьшения скорости сгорания топлива необходимо снизить количество поступаемого в топочную камеру воздуха;
  • чтобы избежать возникновения конденсата в трубе, необходимо рассчитать точное количество оборотов и исключить лишние изгибы;
  • желательно, чтобы влажность загружаемого твёрдого топлива не превышала 20–25%;
  • во время работы печи не следует открывать дверцу топочной камеры, так как угарный газ будет попадать в помещение;
  • 3–4 раза в месяц необходимо топить печь в максимальном режиме; это поможет сжечь все шлаки, накопившиеся на стенках печи;
  • во время очищающей топки рекомендуется использовать дрова из ольхи; эта древесина не выделяет сильного жара и осадочной гари;
  • эффективность работы печи повысится, если в неё закладывать большие поленья дров.
Особенности эксплуатации печи длительного горения

Научившись делать печь длительного горения своими руками, можно получить не только источник тепла, но и сохранить денежные средства. Получив ценный опыт в возведении печей длительного горения, можно помочь не только друзьям и знакомым, но и сделать его источником дохода.

Особенности эксплуатации печи длительного горения

Похожие записи: Буржуйка длительного горения: простая конструкция для изготовления своими руками Делаем печь для гаража своими руками: обзор 4-х лучших самодельных конструкций Как изготовить кирпичную и металлическую печь для бани

Читайте также:  10 идей для украшения дома на Новый год 2020 своими руками

Как работает пиролизный котёл. Устройство и принцип работы пиролизного котла.

Принцип работы пиролизного твердотопливного котла построен на процессе разложения твёрдого топлива на пиролизный газ и кокс . Достигается это с помощью недостаточной подачи воздуха. Из-за слабой подачи воздуха топливо медленно тлеет, но не горит, в результате образуется пиролизный газ. В результате газ соединяется с воздухом. происходит горение и выделяется тепло, которым греется теплоноситель. Благодаря такому процессу в дыму крайне мало вредных веществ, да и сажи и золы незначительно. Так что в случае с пиролизными котлами, так же можно говорить об экологичности.

Итак, рассмотрим подробнее принцип работы пиролизного котла.

  • Что такое пиролиз? Пиролиз — процесс сжигания в условиях недостаточного количества кислорода. Результатом такого горения являются твёрдые продукты горения и газ: твёрдые отходы — это зола и смесь летучих углеводородов плюс углекислоты.
  • Принцип работы газогенератора(или пиролизного котла), заключается в том, что такой твердотопливный котёл разграничивает процесс теплотворения на два процесса. Первый, это обычный процесс горения твёрдого топлива, при ограничении подачи кислорода. При дефиците воздуха, твёрдое топливо очень медленно тлеет выделяя газ. Ограничивает подачу кислорода, котёл очень просто, механической заслонкой, которая в зависимости от количества воздуха в топке, либо открывается либо закрывается. При этом можно вручную «поддать жару», приоткрывая заслонку.
  • Вторая часть процесса сгорания топлива, заключается в прогорании летучих отходов процесса горения в первой топке. Во второй топке прогорает так называемый пиролизный газ — результат горения твёрдого топлива в первой топке.
  • Регулировка при этом, также как и в случае подачи воздуха в первую топку, происходит очень просто. Термостат контролирует процесс горения и изменяет работу котла ровно настолько, насколько необходимо для выработки необходимого количества тепла. По принципу работы он не особо отличается от термостата для водонагревателя.
  • Эффективность пиролизных котлов. На сегодняшний день самые эффективные котлы — те, в которых горение происходит сверху вниз. Конечно, это накладывает определённые сложности, например, в таких котлах приходится делать принудительную тягу, ведь вторая камера дожига пиролизного газа находится под колосником. Если проще: топливо рассыпается в продукта отходов процесса горения — в золу. При этом образовывается газ, который также дожигается. В результате: максимальное выделения тепла, практически с безотходным процессом горения. Плюс, золу можно использовать как удобрение.

Принцип работы пиролизного котла устроен таким образом, что помимо максимально эффективного сгорания топлива, мы имеем и минимальные отходы процесса горения. Основной минус — это цена пиролизных котлов, но положительных моментов, на самом деле очень много:

  • Минимум отходов и минимальная чистка топки, в сравнении с другими твердотопливными котлами.
  • Долгое время автономной работы без дозагрузок, благодаря экономичной подаче воздуха.
  • Автоматизация процесса горения. Котёл сам регулирует когда увеличивать горение и когда уменьшать.
  • Твёрдое топливо больших размеров подходит для таких котлов, так как в любом случае дожигание топлива проходит практически полностью.

Оптимальный выбор отопительной техники — нюансы и тонкости вопроса

Узнав для себя необходимые параметры мощности твердотопливного котла, который будет стоять у вас в доме, можно приступать к проектированию и монтажу отопительной системы. Следует знать, что заявленные данные о ресурсе тепловой нагрузки оборудования оказывают влияние на стоимость агрегата. Нагревательные устройства малой мощности имеют ограниченные технологические возможности и рассчитаны главным образом на обогрев малых по площади помещений. Это могут быть дачные дома, сауны и гостевые постройки загородного типа.

При необходимости возникает вопрос, как увеличить функциональность и эффективность твердотопливного прибора. В данном случае существуют разумные технические и инженерные решения, с помощью которых увеличение работоспособности котла даст ощутимый эффект.

На заметку: существенно увеличить эффективность устройства можно посредством установки в дымоходе дополнительного теплообменника, который будет получать тепло от выходящих в атмосферу летучих отходов горения. Экономайзер (дополнительный теплообменник) даст прирост в 20-30% к номинальной мощности котельного оборудования.

Использовать для автономного отопления жилых домов твердотопливные котлы большой мощности нецелесообразно. Подобное оборудование громоздко и требует для установки специального помещения большой площади. Учитывая размеры и огромную мощность промышленного котельного оборудования, следует помнить о значительном расходе топливного ресурса.

Такая техника идеально подходит для отопления в промышленных масштабах. Много тепла потребуется при обогреве крупных промышленных объектов и сооружений. Твердотопливные агрегаты с большой тепловой нагрузкой устанавливаются на предприятиях.