Как сделать котел длительного горения самому

Несмотря на все изобретения современности в отношении обеспечения домашнего тепла, механический способ топки до сих пор является единственным безотказным. Например, можно изготовить твердотопливный котел своими руками. Он представляет собой устройство, позволяющее поддерживать температуру в доме при постоянной заправке твердым горючим материалом. Работает с низким уровнем шума, обеспечивает эффективный результат.

Делаем котел длительного горения своими руками — инструкция

У твердотопливных котлов есть серьезный недостаток – необходимость постоянной загрузки очередной порции топлива: дров, угля, брикетов или пеллет. Из-за этой особенности их порой даже не рассматривают как вариант отопительного котла для частного дома. Решить эту проблему можно, изготовив котел длительного горения, работающий практически на любом виде твердого топлива, включая сжигаемые отходы.

Котел длительного горения своими руками

Виды котлов длительного горения

Если котел с водяным контуром обладает сложными конструкционными особенностями, лучше приобрести готовый. Простые конструкции котлов для дома некоторые мастера собирают сами.

Котлы длительного горения для частного дома бывают разных форм и размеров, с водяным контуром или без, но в целом их делят на две группы:

  1. Пиролизные. В данном типе печи топливо сгорает в несколько этапов: в первой камере при высокой температуре и с пониженным содержанием кислорода, при этом достигается процесс тления, и выделяются горючие газы, которые дожигаются во второй камере при обильном поступлении воздуха. КПД у некоторых моделей таких печей достигает 98%. Изготовить своими руками пиролизный котел с водяной рубашкой очень трудно, поэтому чаще собирают более простые варианты.
  2. Классические. В таком котле топливо сгорает в обычном режиме, время горения увеличивается за счет объемной камеры сгорания, наличия теплообменника в виде нескольких водяных контуров. Самодельный классический котел по принципу работы идентичен печи, но за счет герметичности является более совершенной конструкцией, уровень КПД около 75 %. Чертежи классических печей длительного сжигания топлива по способу горения делят на:
  • Модели с нижним горением, где подача воздуха контролирует мощность теплоотдачи и скорость горения топлива.
  • Модели верхнего горения (более продуктивные), в них топливо горит равномерно и уровень КПД выше.

Котлы длительного горения – устройство и принцип функционирования

В обычных дровяных печах топливо сжигается снизу вверх. Это основной принцип работы таких устройств. Нижний слой дров загорается первым. Горячие потоки идут наверх, что приводит к вовлечению в процесс следующих пластов. При таких условиях материалы очень быстро прогорают. Каждые несколько часов их необходимо подкладывать в печку. Если этого не делать, горение прекратится, и температура в помещении начнет снижаться.

КДГ функционирует иначе. В нем дрова не горят, а тлеют. Причем это происходит сверху вниз, что обеспечивает длительную работу агрегата на одной закладке. Конструкция таких установок приведена ниже.

Воздух в топку попадает по трубе, установленной вертикально. К концу последней крепят круглый плоский груз. Он имеет размеры на 5 мм меньше сечения топочного отсека. Это дает ему возможность передвигаться внутри камеры сгорания вниз-вверх. Его изготавливают из металла толщиной 1,2–1,5 см. К нему привариваются стальные дугообразные полоски.

На втором конце трубы монтируется заслонка. Она позволяет в любое время вручную регулировать объем, подаваемого в агрегат кислорода. Важный момент! Воздуховод делают выше камеры сгорания на 15–20 см.

После розжига топлива груз придавливает дрова. Дымоход самостоятельно создает естественную тягу, обеспечивая тем самым поступление воздуха в агрегат. При горении выделяется тепло. Оно подогревает жидкость в водяном контуре, который располагается в верхней крышке установки и по бокам ее КС.

Твердотопливный котел продолжительного горения имеет колосники. Но они нужны исключительно для поддержки загружаемых дров. Воздух через них в КДГ не поступает.

Читайте также:  Декоративный фальш-камин своими руками

Как правильно сделать дровяное отопление

Современные чертежи подобных систем обогрева значительно отличаются от схем старого образца. Основное отличие заключается в типе теплообменника. Раньше им выступала массивная каменная печь, она нагревалась, и ее тепло передавалось воздуху в помещении. Печи ставились в центральных комнатах домов, дымоходы уходили вверх, тепло их стенок обогревало комнаты верхних этажей.

Сейчас схема включает в себя отопительный котел или другой агрегат для сжигания твердого топлива (камин, печь), трубные соединения и разветвления, различные придаточные части – радиаторы и батареи. Особенностью такой схемы является то, что обогревающий прибор может быть не один, это зависит от площади помещения и возможности установки дополнительных агрегатов.

Котел самодельный на дровах

Для проведения отопления своими руками требуется учитывать факторы, такие как:

  1. Мощность, которая потребуется для обогрева. Данный фактор зависит от ряда факторов, связанных с обогреваемой территорией, а именно: теплоизоляция помещения, климатические условия, объем воздуха в комнатах.
  2. Потребуется организовать котельную. Отопительный котёл нельзя установить в жилом помещении, потребуется выбрать или отстроить пристройку, которая будет соответствовать требованиям.
  3. Отдельное хранилище для топлива. Дровяные котлы, собственно, работают на сжигании дров, и по требованиям правил безопасности дрова нельзя хранить в одном помещении с ними.

Какое топливо подойдет

Пиролизные котлы длительного горения — твердотопливные. В качестве твердого топлива владельцы жилья используют древесину, продукты ее переработки и отходы.

Какое топливо подойдет

Самодельный котел длительного горения

Чтобы максимально хорошо котлу отдавать тепло, влажность древесины не должна быть выше двадцати процентов.

Какое топливо подойдет

Для сжигания в топке пиролизного котла подойдут также стружка, опилки, кора деревьев. Однако их добавляют в топливо, а не используют в чистом виде. Чуть больше половины места в топке они могут занимать по сравнению с основным топливом, то есть древесиной. Размер закладываемых дров должен соответствовать размеру отделения, где происходит непосредственно процесс сгорания.

Если топливо для котла не соответствует необходимым нормам, процесс сгорания проходит медленно, выделяется угарный газ, сгорание до конца не осуществляется, дымоход быстро забивается сажей.

Какое топливо подойдет

Вместе с сажей его загромождает и деготь. Часто такое происходит при использовании сырой древесины. Также наблюдаются случаи непонимания самого процесса горения. Вместо горения происходит тления, коэффициент полезного действия снижается, выделение газа замедляется. Главным условием, определяющим выбор котла, является запас топлива в нужном количестве и степень его качества.

Конструкция печи, её особенности и принцип действия

Прежде чем приступать к самостоятельному изготовлению печи, необходимо тщательно изучить все характеристики устройства.

Если предполагается сделать агрегат для обогрева большого помещения, то печь должна обладать высокой производительностью тепла. Например, для дома или помещения площадью 150 м² следует выбирать печь, рассчитанную на обогрев до 200 м². Этот «запас» мощности необходим для полной уверенности в том, что каждый уголок дома будет в тепле.

Нужно учитывать и то, что не каждое помещение примыкает к источнику тепла, поэтому для его обогрева потребуется больше времени и мощности отопительного устройства.

Если рассчитано обогреть помещение площадью 30–50 м², то печь можно изготовить без указанного «запаса». В таком небольшом помещении утечка тепла будет минимальной, поэтому агрегата с небольшой мощностью достаточно. Автоматическая заправка топлива позволит значительно упростить её обслуживание. При изготовлении такой печи на её корпусе можно предусмотреть варочные панели для приготовления еды. Если печь будет не только источником тепла, но и предметом интерьера, то в её корпусе можно сделать окна из огнеупорного стекла.

Особенности конструкции печей длительного горения

Отопительные приборы длительного горения имеют конструктивные особенности, отличающие их от других печей:

Конструкция печи, её особенности и принцип действия
  • топочная камера имеет объём для загрузки большого количества горючего материала;
  • корпус печей длительного горения оборудуется большой дверцей;
  • топочный отсек в корпусе печи разделён на две камеры; одна камера предназначена для тления горючего материала, вторая — для сгорания газа;
  • конструкция такой печи предусматривает наличие специального отбойника, который препятствует попаданию пламени в дымоход;
  • этот элемент каркаса печи изготавливается из металлической пластины, которую приваривают в верхней части топочного отсека.

Различия обычной и пиролизной печи

Чтобы понять принцип действия печи длительного горения, нужно сравнить его с работой обычной печи.

Работа обычной печи заключается в нагреве её поверхности и отдаче тепла в помещение. Розжиг топочного материала осуществляется снизу, отчего пламя распространяется по сторонам, направляясь вверх. Это происходит из-за доступа большого количества воздуха в топочную камеру. Топливо в такой печи сгорает быстро, из-за чего температура воздуха в помещении нестабильна — она, то опускается, то поднимается.

Читайте также:  Как сделать буржуйку – варианты самодельных печей

Принцип работы печи длительного горения другой. Дрова поджигаются сверху, а огонь распространяется вниз, при этом подача воздуха осуществляется только на место горения. В результате материал тлеет, равномерно выделяя тепло на протяжении долгого времени. Помимо топочного материала выделяется пиролизный газ, который тоже служит в качестве горючего, дополнительно создавая тепло.

В обычной печи топливо сгорает быстро, в пиролизной — медленно тлеет

Для изготовления печей можно использовать практически любые подручные средства. В нашей следующей статье вы узнаете, как можно сделать буржуйку длительного горения из бочки: 

Популярные фирмы-производители

Теплотехническое оборудование всегда пользуется высоким спросом, из-за чего производством подобных агрегатов занимается большинство технически развитых мировых стран.

Из зарубежных производителей наиболее известны следующие марки:

  • Stropuva — производит котлы длительного горения, функционирующие на твердом топливе, дымоходы и системы нагрева воды, а также запорно-регулирующую арматуру (Литва).
  • Buderus — германский специалист в области техники для отопления.
  • WATTEK — чешская компания, занимающаяся решением широкого круга вопросов — проектированием, производством, монтажом и обслуживанием теплотехники.
  • ACV — бельгийский производитель оборудования для отопления и ГВС бытового и промышленного назначения.
  • Wirbel — компания из Австрии, производящая различные типы котлов отопления, как твердотопливных, так и электрических.
Популярные фирмы-производители

Среди российских компаний, производящих котлы длительного горения среди пользователей популярны следующие производители:

  • НМК, полное наименование — Новосибирская металлообрабатывающая компания, занимается производством различной продукции, включая твердотопливные котлы серии «Магнум».
  • ZOTA. Производство находится в Красноярске и обеспечивает выпуск оборудования для сантехники, теплотехнических агрегатов, в том числе и различных типов котлов.
  • ООО ТК «ТеплоГарант» — компания из Костромы, производящая котлы бытового и промышленного назначения и различные комплектующие части для них.

Сборка котла

Примечание: Не будем забывать, что отопительные приборы изготовлены из металла, а значит, весят немало. Поэтому установка твердотопливного котла должна выполняться непосредственно на месте последующей эксплуатации прибора.

Рекомендации по сборке твердотопливного котла «Будерос»

Под конструкцией должен быть изготовлен самодельный фундамент, для чего может использоваться термостойкий кирпич. Сверху устанавливается бункер для сбора золы. По его периметру вертикально устанавливаются стальные листы, которые будут выполнять функцию внутренних стенок.

Внутри корпуса на направляющих размещаются колосники, устанавливаются теплообменники. Для укрепления конструкции к бункеру присоединяются (при помощи сварки) ребра жесткости. Для этого используется профиль прямоугольного сечения, выполненный из стали.

Самодельный твердотопливный котел

Сборка котла

Дальше по схеме нужно выполнить установку наружных стенок и верхней плиты. На этом монтаж может быть остановлен.

По инструкции далее нужно засыпать песок между стенками. Его роль проста: аккумулирует тепло, защищает стенки от перегрева, а значит, и от преждевременного прогорания. Для такой цели стоит использовать промытый песок, в котором отсутствуют органические включения. Для этого его следует прокалить на огне, тогда органика будет точно уничтожена. В противном случае во время эксплуатации может ощущаться неприятный запах.

Следующее действие по схеме – установка емкостей и их подключение к контурам. Процедура создания самодельного твердотопливного котла будет завершена, когда установятся дверцы камер. Теперь устройство с водяным обогревом готово к эксплуатации.

Изготовление твердотопливного котла длительного горения своими руками

Что еще почитать: Построить дымоход для котла своими руками не сложно Особенности и виды, самостоятельное создание котла в баню Устройство, преимущество и особенности самостоятельного создания пиролизной печи Особенности применения и изготовления кузнечного горна своими руками Принцип действия, типы и особенности изготовления твердотопливных котлов длительного горения

Особенность конструкции

Любой котел длительного горения оснащен камерой внушительного размера, куда закладывается топливо. Чем большей камерой оснащен котле, тем большее количество времени будут прогорать дрова.

Сегодня можно встретить две технологии, реализуемые в ТТ котлах длительного горения, которые успешно конкурируют между собой. Это принцип Булерьян и метод Стропува.

Из-за высокой цены Стропува и сложности конструкции, этот метод не так популярен в России. А вот по методу Булерьян народные умельцы с большой самоотдачей конструируют агрегаты для отопления дач и загородных домов.

Особенность конструкции

Схема ТТ котла

Котел по методу Булерьян выглядит следующим образом: металлический корпус, внутри которого находятся две камеры. В нижней камере происходит сжигание топлива, а во второй – сжигание газа, поступающего по трубку из первой камеры.

Читайте также:  Печное отопление с водяным контуром для частного дома: полезные советы

Дверца для загрузки топлива находится в верхней части корпуса котла, так как вся нижняя часть отведена под большую закладку ресурсов.

В верхней части котла располагается дымовой патрубок, который соединяется с дымоходом. В нижнюю часть встраивается зольная камера, через которую происходит очистка котла.

Следует упомянуть еще про один нюанс. В стандартных печах зольник выполняет роль поддувала, через которое задувается воздух, необходимый для горения. Здесь же зольная камера абсолютно герметична, так как воздух поступает через верхнюю воздушную камеру, играющую роль рекуператора.

Особенность конструкции

Поставку кислорода в котел регулирует заслонка, расположенная вверху воздушной камеры. По мере сгорания дров, топливо постепенно оседает и распределитель опускается. Это обеспечивает беспрерывную подачу кислорода.

При новой загрузке топлива, достаточно просто потянуть вверх, возвратив распределитесь в его исходное положение. По положению этого рычага можно легко определить, сколько еще топлива осталось в котле и когда осуществлять следующую загрузку.

Отдельно следует сказать об экологичность этого варианта отопления. Из-за полного сжигания топлива и газов, в атмосферу практически не выбрасывается углекислый газ.

Основные элементы ТТ котла длительного горения

Основные элементы ТТ котла:

Особенность конструкции
  1. Топочная камера. Это является главным элементом любого котла и печи, где происходит непосредственное сжигание топлива.
  2. Камера сгорания газов. Сюда поступают горячие газы от тлеющих дров.
  3. Зольник – здесь собирается пепел. Этот узел необходимо систематически чистить, чтобы поддерживать котле в технически исправном состоянии.
  4. Дымоотвод – узел, через который выводятся продукты сгорания наружу.

устройство котла

Все эти узлы заключены в стальной корпус, который изготавливается из листового металла толщиной в 5-6 мм.

Варианты и схемы конструкций котлов отопления

Самодельный котёл для водяного отопления принято разделять по видам используемого топлива на следующие основные типы:

Дровяные котлы

Дровяной котел отопления своими руками

Котлы указанных типов наиболее востребованы при самостоятельном изготовлении в силу простоты их конструкции, доступности необходимых для изготовления такого котла материалов и инструмента и возможности свободного приобретения потребного количества дров.

  • Достоинства: простота и универсальность.
  • Недостатки – достаточно низкий КПД. Следующая схема, в этом плане, гораздо предпочтительнее.

Простейший вариант подобного котла: толстостенная труба большого диаметра, в которую вставлена труба меньшего диаметра, которая является топкой. Пространство между трубами заполняется теплоносителем.

Котлы, работающие на дровах, являются универсальными. Их можно топить не только дровами, но и, практически, любым твёрдым топливом. (торфяные брикеты, уголь).

Котлы пиролизные

В диапазонах температур от 200 до 800 градусов дерево, процесс горения которого проходит при нехватке кислорода, разлагается на кокс древесный и газ пиролизный.

Стоит добавить к последнему достаточное количество атмосферного воздуха, как он воспламеняется с выделением тепла в больших количествах. Это увеличивает КПД котлов такой конструкции до 92%.

Наличия твёрдых остатков практически нет. Горение газов легко поддаётся регулировке в автоматическом режиме.

Минус, который имеют котлы для водяного отопления дома указанной конструкции – жёсткие требования к влажности топлива, не более 30%. Иначе, в смеси с водяными парами, пиролизный газ будет плохо гореть.

Материалы для изготовления котла указанной конструкции обойдутся существенно дороже. Чем по первому варианту. Но весь перерасход полностью окупится за 2 – 3 отопительных сезона.

Котлы на отработанном масле

Котёл разжигается, выводится на рабочий режим и на специальный раскалённый поддон начинает капать масло, которое испаряется практически мгновенно.

Получившиеся газы, сгорая, нагревают теплоноситель. Вместо масла можно использовать солярку.

Котёл электрический

Простейшая конструкция – ТЭН внутри трубы, стоящей вертикально, к которой снизу подводится обратка, а сверху подача. И естественная циркуляция воды.

Минусы: котлы номинальной мощностью более 7 кВт подключать к сетям 220 В запрещено. А 380 Вольт есть не везде.

Второй вариант электрического котла – котёл индукционный. Это простейший вариант самодельного котла подобной конструкции: пластиковая толстостенная труба, на которую навито не менее сотни витков провода эмалированного, подсоединённого к переносному сварочному аппарату, имеющему на выходе ток в 15А.

В трубу засыпаются элементы, нагреваемые вихревыми токами (обрезки проволоки стальной, рубленый пруток и т.п). Подключаем снизу обратку, сверху подачу, подаём воду и можно включать питание.