Конструкции котлов на твердом топливе своими руками: Котел на твердом топливе своими руками чертежи

Содержание

схема котла на твердом топливе, размер самодельного котла отопления, конструкция, чертеж, как сварить котел длительного горения, как сделать – Ремонт своими руками на m-stone.ru

В отличие от электрических и газовых отопительных агрегатов, котлы, работающие на твёрдом топливе, практически никогда не оснащаются циркуляционными насосами, группой безопасности, устройствами регулировки и управления. Каждый решает эти вопросы самостоятельно, выбирая схему обвязки обогревающего прибора в соответствии с типом и особенностями системы обогрева. От того, насколько правильно будет выполнен монтаж теплогенератора, зависит не только экономичность и производительность отопления, но и его надёжная, безаварийная работа. Именно поэтому важно включить в схему узлы и устройства, которые обеспечат долговечность отопительного агрегата и его защиту при возникновении нештатных ситуаций.

Кроме того, при монтаже твердотопливного котла не стоит отказываться от оборудования, которое создаёт дополнительное удобство и комфорт. При помощи теплоаккумулятора можно решить проблему перепада температур во время перезагрузки котла, а бойлер косвенного нагрева обеспечит дом горячей водой. Задумались о подключении твердотопливного отопительного агрегата по всем правилам? Мы поможем вам в этом!

Содержание

1 Типовые схемы обвязки твердотопливных котлов1.1 Система открытого типа с естественной циркуляцией в частном доме1.2 Закрытая система с естественной циркуляцией1.3 Особенности систем с принудительным движением теплоносителя1.3.1 Подключение через коллекторы1.3.2 Установка аварийных и регулировочных систем1.3.3 Обвязка с трёхходовым клапаном1.3.4 Схема с буферной ёмкостью1.3.5 Элементы обвязки, обеспечивающие безопасность отопительной системы1.3.6 Схема с подключением бойлера косвенного нагрева1.4 Видео: Обвязка твердотопливного котла2 Правильная установка твердотопливного котла в отопительную систему закрытого типа2.1 Обустройство котельной2.2 Подготовка к установке обогревающего агрегата2.3 Монтаж и подключение твердотопливного теплогенератора2. 4 Особенности интеграции твердотопливного агрегата в открытую отопительную систему2.5 Видео: Подключение твердотопливного котла своими руками

Твердотопливные котлы и их подключение

Некоторые требования к установке ТТ котлов

Твердотопливный котел Viadrus U22C-5

Корректность работы отопительной системы зависит, в первую очередь, от самой системы, так как правильно подключить твердотопливный котел (с водяным контуром или без) можно лишь в том случае, если разводка труб и радиаторов выполнена профессионально. Ведь, по сути, у водонагревающего устройства дано го типа есть только вход и выход, куда врезается остальная схема.
Чтобы твердотопливный котёл работал с наибольшей отдачей и имел наибольший срок бесперебойной службы, инструкция по эксплуатации предполагает минимальную температуру на выходе – 55⁰C, а на входе (обратка) — 45⁰C. В противном случае, конденсат на холодных стенках агрегата снизит его временные показатели, разрушив металл. Этого можно избежать, используя различные схемы подключения котла к отопительной системе.

Пиролизный котёл

Не менее важна и установка агрегата, потому что котёл должен стоять строго вертикально, на жёстком основании, а это подразумевает цементную стяжку не менее 5 см толщиной с подсыпкой (полушкой) такой же толщины. Расширительный бачок открытого типа должен находиться выше всей системы отопления и для этого чаще всего его определяют в чердачное помещение.
Дымоход у котла должен быть оборудован клапаном из нержавеющей стали, а в нижней его части необходимо устроить сборник для конденсата. Чтобы иметь возможность очищать канал от сажи, по его длине можно сделать небольшие, легкодоступные люки. В неотапливаемой части помещения, через которую проходит труба для отвода копоти следует утеплить её своими руками, чтобы продлить срок эксплуатации.

Предостерегающие советы: категорически запрещается эксплуатация твердотопливных котлов для отопления частного дома без предохранительного клапана. Использование ТТ агрегатов возможно только в водяном контуре с давлением о,2МПа или 2кг/см2, а допустимая температура не должна превышать 90⁰ C .

Схемы подключения ТТ котлов

Подключение ТТ котла

Схем на подключение твердотопливного котла существует множество и все они в тех или иных случаях являются наиболее приемлемыми, а иногда – даже незаменимыми. Но, тем не менее, вовсе не обязательно заучивать все чертежи, чтобы добиться самого оптимального результата – достаточно хорошо знать принцип работы агрегатов на твёрдом топливе, их преимущества и недостатки.

Самая простая и популярная схема подключения пиролизного котла

Чтобы рассчитать идеальную схему отопления, нужно как можно лучше совместить работу твердотопливного агрегата с баком аккумуляции тепловой энергии. Дело в том, что рабочая температура водоподогревающего устройства постоянно колеблется в районе 60⁰C-90⁰C и удержать её в постоянном режиме практически невозможно. Ведь котёл, работающий на дровах или угле – это инертное устройство, в отличие от аналогичных газовых, электрических и даже дизельных установок (схему подключения твердотопливного котла вы можете посмотреть в этом материале).

Подключение твердотопливного котла без принудительной циркуляции

Не всегда есть возможность для установки водяного насоса для принудительной циркуляции теплоносителя и причины для этого могут быть самые банальные. Одна из них – это частые перепады напряжения в сети, которые сложно выровнять стабилизатором или вообще, полное отсутствие ЛЭП вблизи дома. Конечно, цена на такую систему будет ниже за счёт отсутствия дополнительного оборудования, но дл её монтажа понадобится особая тщательность для соблюдения уклонов.

Ещё одна схема подключения ТТ котла к системе отопления

Между котлом и баком в системе отопления будут не лишними предохранительные линии на входной и выходной трубе, как можно ближе к водонагревателю. Также соединение котла с расширительным бачком должно происходить наиболее коротким путём, на котором нельзя врезать краны или предохранительные клапаны.
Обратите внимание на расстояние h на схеме, которое определяет подъём расширительного бачка над верхней точкой системы отопления. Если по каким-либо причинам невозможно поднять бак, таким образом, что циркуляционный насос следует врезать в прямую трубу. В противном случае вы откроете возможность для всасывания воздуха в верхние радиаторы.

Принцип врезки циркуляционного насоса

Циркуляционный насос устанавливается на трубе возврата (обратке) поблизости от котла отопления. Это делается для того чтобы в случае сбоя с энергообеспечением система продолжала функционировать без принуждения. Этот агрегат монтируется по обводному пути и в случае необходимости его можно отключить от сети, а обвод перекрыть кранами.

Совет. При монтаже отопления не следует пренебрегать установкой байпаса (перемычки с краном между подачей и обраткой). Он служит для возвращения из радиатора в стояк избытка горячей воды, когда при помощи терморегулятора изменяется его количество.

Общие указания по монтажу

Перед покупкой отопительного агрегата надо определить место его установки. Для этого предназначена топочная, но зачастую в ней недостаточно свободного пространства, поскольку его занимает существующий газовый или другой отопитель. Тогда установка твердотопливного котла в частном доме может быть выполнена за стеной помещения топочной, в пристройке. Ставится каркас из металлоконструкций и обшивается сэндвич – панелями или профилированным листом с утеплителем. Вариант удобен для тех, кто собирается топить углем, внутри дома не будет грязи.

Все недорогие твердотопливные котлы для дома малой мощности допускается ставить прямо на черновую стяжку пола. Они имеют малый вес и не оказывают на основание вибрационных нагрузок, поскольку не оборудованы вентилятором или шнековым конвейером для подачи пеллет. Для агрегатов мощностью свыше 50 кВт рекомендуется устроить бетонный фундамент, который должен опираться на грунт и утрамбованную подсыпку из щебня. Фундамент выполняется на 80—100 мм выше уровня стяжки, при этом он не должен быть с ней связан. Устройства основания также требуют котлы длительного горения, в которых имеется механизм подъема-опускания тяжелого груза.

Проектами на частные дома обычно предусматривается устройство дымоходной шахты в толще стены с выходом трубы сквозь кровлю. Если шахта отсутствует либо занята существующим газовым отопителем, понадобится произвести монтаж дымохода для твердотопливного котла. Для этого лучше использовать металлические двустенные дымоходы с утеплителем. Они легкие, собираются из секций нужной длины и легко крепятся к стене дома. Для поворотов и ответвлений изготавливаются такие же двустенные тройники и отводы. Способы монтажа дымоходов при наличии вытяжной шахты и без нее можно увидеть на рисунке.

Монтаж дымохода

В помещении топочной обязательно наличие естественной вытяжной вентиляции. Когда производится установка котлов отопления в частном доме, вытяжка предусматривается через шахту в стене. Шахта параллельна дымоходной, только меньшего сечения. При ее отсутствии в наружную стену ставится переточная решетка, она должна располагаться под потолком помещения. Роль вытяжки состоит в следующем:

В топочной создается разрежение, в результате чего туда подсасывается приточный воздух из других помещений и используется для горения. Котельные установки мощностью 50 кВт и выше требуют организации отдельной приточной вентиляции.
Удаление продуктов горения, случайно попавших в помещение.

Ориентировочная компоновка оборудования и схема монтажа твердотопливного котла отопления представлена на рисунке.

Схема монтажа твердотопливного котла

Часто в котельных загородных домов отсутствует выход канализации. Это не совсем правильно, так как иногда требуется опорожнить систему или водяную рубашку котла. В этот же сток направляют сброс предохранительного клапана.

Порядок монтажных работ

Для выполнения работы предлагается следующая инструкция по монтажу твердотопливных котлов:

Изделие освободить от заводской упаковки.
Если в помещении топочной мало места, то сборку изделия лучше произвести на улице. Установить все дверцы и ящик зольника, а также остальные элементы, поставляемые отдельно. Вентилятор и приборы автоматики ставить не нужно, это делается после монтажа котла.
Переместить агрегат в помещение и установить на фундаменте или полу таким образом, чтобы патрубок выхода газов находился на одной оси с трубой дымохода. В домашних условиях монтаж твердотопливного котла своими руками нужно выполнять с помощником, вес оборудования редко бывает меньше 50 кг.
Зафиксировать котел на фундаменте или стяжке так, чтобы не было перекосов.
Присоединить дымоход, установить вентилятор с блоком управления и группу безопасности.
Подключить котел к системе отопления по выбранной схеме.

Что нужно для работы?

В первую очередь мастерская, то есть место, где вы будете заниматься изготовлением основных узлов и сборкой агрегата. Кроме того, вам понадобится довольно обширный список инструментов, в который можно смело включать:

сварочная маска, краги и спецодежда;бытовой инверторный сварочный аппарат и электроды;дисковая пила с набором дисков для резки металла;электродрель с набором свёрл по металлу;рулетка, угольники, строительный уровень.

Для сборки котла на твердом топливе понадобятся следующие материалы:

листы стали толщиной от 5 мм;металлические уголки;чугунная колосниковая решётка;стальные водопроводные трубы различного диаметра;дверцы для зольной и топочной камеры;дроссельные заслонки печного типа.

Перед тем, как приступать к изготовлению элементов и узлов котла, необходимо выполнить конструктивные расчёты, определиться с принципиальной схемой и нарисовать чертёж котла, не забыв указать все его конструктивные составляющие и их главные параметры.

Дымоотвод твердотопливного котла: внутри и снаружи здания

И самое главное: соблюдайте технику безопасности как в процессе работы, так и по отношению к качеству исполнения твердотопливного котла. Малейшая оплошность с вашей стороны может стать причиной серьёзных проблем, в т.ч. повышенного риска возникновения пожара.

Топливные агрегаты длительного горения

Идея создать своими руками твердотопливные котлы длительного горения наверняка многим покажется привлекательной. Прелесть таких конструкций в том, что закладывать дрова в них нужно лишь пару раз в сутки. Котел длительного горения отличается от традиционного агрегата тем, что в нем горение начинается с верхней части закладки топлива. При этом воздух в топливную камеру также подается сверху.

Схема котла длительного горения на твердом топливе предполагает наличие водяного контура вокруг его корпуса, поэтому вода в нем качественно прогревается на любом этапе процесса. Поскольку при работе котла горит не сразу вся закладка, а лишь верхний слой топлива, его хватает почти на 30 часов. Ряд универсальных твердотопливных котлов при использовании угля могут работать до 7 дней на одной закладке.

Данная конструкция не отличается конструктивной сложностью и не имеет каких-либо точных приборов, нуждающихся в подключении к электричеству. Поэтому цена на них вполне приемлема для потребителя. К тому же, собрать по готовым чертежам котел на твердом топливе своими руками вполне под силу домашнему мастеру. Можно сделать котел отопления своими руками и сэкономить немало денег.

Приведем несколько недостатков у данных конструкций. В работающий котел нельзя добавить топливо. Дрова для котла должны быть хорошо просушены (не более 20 %!в(MISSING)лажности) и распилены на небольшие поленья. Уголь можно применять только высокого качества, с малым содержанием шлаков. Кроме того, агрегаты данного типа ограничены по мощности – как правило, не более 40 кВт.

Еще одна разновидность котлов на твердом топливе – пеллетные агрегаты. Их отличие состоит в том, что в качестве топлива используются гранулы из отходов деревообработки. Большая часть промышленных моделей имеют особый бункер, из которого гранулы автоматически подаются в топку.

Электрические котлы

Электрические котлы для обогрева частного дома могут иметь различную конструкцию. Самый простой вариант – установить ТЭН прямо в системе отопления. Тогда исчезает необходимость в изготовлении отдельно стоящего котла.

Правда, труба, где ТЭН монтирован, должна иметь большой диаметр. Заодно рекомендуется сделать ее съемной, чтобы было легче обслуживать нагревательные элементы.

Интересны электродные котлы, когда для выработки тепла электрический ток пропускают прямо через жидкость. Тепловая энергия производится в результате хаотического движения ионов. В воде при этом должна содержаться соль.

Самостоятельно изготовить электродный котел намного сложнее, чем работающий на ТЭН: ведь ток оказывает прямое воздействие на воду, из-за чего требуется принять серьезные меры по электробезопасности.

Самые распространенные угрозы – электродуговой пробой теплоносителя, что практически равно короткому замыканию, а также накопление электролизного газа в контуре системы.

Проще всего сконструировать твердотопливный котел. При его сборке используются жаростойкие сорта стали – они прочнее, чем обычный стальной лист, который на открытом огне прогорает и быстро изнашивается.

Тем не менее, жаростойкая сталь стоит дорого, и на практике в котлах кустарной сборки применяется редко. Еще один вариант – чугун: этот материал отлично переносит жар, хотя работать с ним тяжело. Оборудование для изготовления чугунной печи есть только на специализированных предприятиях.

На водяной циркуляции

Твердотопливный самодельный котел для водяного отопления с классической компоновкой имеет камеру сгорания с колосниками – монтированными горизонтально стальными полосами металла, заменяющими цельнометаллическое дно. Топливо закладывается поверх колосников, а оставшийся после его сгорания пепел проваливается между ними в расположенную ниже камеру. К последней присоединен дымоходный канал, предназначенный для отвода дыма. Каждый раз перед началом очередной топки пепел из этой камеры нужно выгребать.

Рядом с камерой сгорания — обычно со стороны дымоходного канала — располагается емкость для нагрева воды, подключенная к контуру трубопровода частного дома: в нижнюю часть емкости поступает охлажденная вода, которая по мере нагрева поднимается вверх. Поток воздуха в камеру сгорания нагнетается вентилятором. Котел оснащен двумя дверками: верхняя предназначена для загрузки топлива, нижняя – для чистки камеры под колосниками. Также эта камера необходима для циркуляции воздуха.

На принципе пиролиза

Другую конструкцию имеют пиролизные котлы. У них имеется дополнительная верхняя камера, куда попадают газы, выделяемые в процессе сгорания дров. Там газы догорают, производя дополнительное тепло.

Пиролизный самодельный котел имеет больший КПД по сравнению с устройством традиционного типа.

Для отопления загородного дома, состоящего из нескольких комнат, подойдет аппарат с ТЭН, состоящий из трубы диаметром 21,9 см и длиной около 50 см. Такое приспособление будет экономным, ведь киловатты энергии не будут расходоваться впустую. Кроме того, устройство очень компактно.

Если ТЭН предполагается установить в отдельном корпусе, то лучше сделать котел с небольшими габаритами. В случае если котел применяется для подогрева проточной воды, это правило не действует. Ведь тогда нужно иметь запас жидкости, а для этого требуется больший резервуар.

Для работы котла не нужна выделенная линия электропитания, его можно подключать к бытовой сети вместе с другими электроприборами. В отличие от электродного оборудования, отопительный котел с ТЭН безопасен, ведь теплоноситель изолирован от тех частей устройства, которые находятся под напряжением. Если оснастить агрегат регулятором, то появится возможность настраивать температуру нагрева воды с высокой точностью – это главное преимущество электрического котла перед твердотопливным.

Типовые схемы обвязки твердотопливных котлов

Мнение о том, что твердотопливный котёл представляет собой морально устаревший агрегат, покрытый грязью и копотью, ошибочно, не так ли?

Сложность управления процессом горения в твердотопливных котлах приводит к большой инерционности отопительной системы, что негативно сказывается на удобстве и безопасности во время эксплуатации. Ситуация осложняется ещё и тем, что КПД агрегатов этого типа напрямую зависит от температуры теплоносителя. Для эффективной работы отопления обвязка должна обеспечивать температуру теплового агента в пределах 60 – 65 °С. Разумеется, при неправильной интеграции оборудования такой нагрев при плюсовой температуре «за бортом» будет весьма некомфортным и неэкономичным. Кроме того, полноценная работа теплогенератора зависит от ряда дополнительных факторов — типа отопительной системы, количества контуров, наличия дополнительных потребителей энергии и т. д. Представленные ниже схемы обвязок учитывают самые распространённые случаи. Если же ни одна из них не отвечает вашим требованиям, то знания принципов и особенностей структуры отопительных систем помогут в разработке индивидуального проекта.

Система открытого типа с естественной циркуляцией в частном доме

Прежде всего, необходимо отметить, что открытые системы гравитационного типа считаются наиболее подходящими для твердотопливных котлов. Связано это с тем, что даже в экстренных случаях, связанных с резким повышением температуры и давления, отопление, скорее всего, останется герметичным и работоспособным. Немаловажно и то, что функциональность обогревающего оборудования не зависит от наличия электропитания. Учитывая, что котлы, работающие на дровах, устанавливают не в мегаполисах, а в удалённых от благ цивилизации районах, этот фактор не покажется вам таким уж малозначительным. Конечно, эта схема не лишена недостатков, главными из которых являются:

свободный доступ кислорода к системе, что вызывает внутреннюю коррозию труб;необходимость в пополнении уровня теплоносителя вследствие его испарения;неравномерность температуры теплового агента в начале и в конце каждого контура.

Слой любого минерального масла толщиной в 1 – 2 см, налитого в расширительный бак, предотвратит попадание кислорода в теплоноситель и снизит скорость испарения жидкости.

Несмотря на недостатки, гравитационная схема очень популярна ввиду её простоты, надёжности и низкой стоимости.

Схема монтажа твердотопливного агрегата в отопительной системе открытого типа

Принимая решение выполнять монтаж данным способом, учтите, что для нормальной циркуляции теплоносителя вход котла должен находиться ниже радиаторов отопления не менее, чем на 0.5 м. Трубы подачи и обратки должны иметь уклоны для нормальной циркуляции теплоносителя. Кроме того, важно правильно рассчитать гидродинамическое сопротивление всех веток системы, а в процессе проектирования стараться уменьшить число запорной и регулирующей арматуры. Правильная работа системы с естественной циркуляцией теплоносителя зависит и от места установки расширительного бачка — он должен подключаться в самой высокой точке.

Закрытая система с естественной циркуляцией

Установка на обратной магистрали расширительного бачка мембранного типа позволит избежать вредного воздействия кислорода и избавит от необходимости контроля уровня теплоносителя.

Конструкция мембранного расширительного бака

Принимая решение оборудовать гравитационную систему герметичным расширительным бачком, учитывайте следующие моменты:

ёмкость мембранного бака должна вмещать не менее 10%!о(MISSING)бъёма всего теплоносителя;на трубе подачи обязательно должен быть установлен предохранительный клапан;самая верхняя точка системы должна быть оборудована воздухоотводчиком.

Дополнительные устройства, которые входят в группу безопасности котла (предохранительный клапан и воздухоотводик), придётся приобретать отдельно — производители очень редко комплектуют агрегаты подобными устройствами.

Предохранительный клапан позволяет произвести сброс теплоносителя в случае, если давление в системе превысит критическое значение. Нормальным рабочим показателем считается давление от 1.5 до 2 атм. Аварийный клапан настраивают на величину 3 атм.
Более подробно об этой системе узнаете из нашей следующей статьи: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/razvodka-otopitelnoj-sistemy/zakrytaya-sistema-otopleniya.html.

Особенности систем с принудительным движением теплоносителя

Для того чтобы выровнять температуру на всех участках, в закрытую отопительную систему интегрируют циркуляционный насос. Поскольку этот агрегат может обеспечить принудительное движение теплоносителя, требования к уровню установки котла и соблюдению уклонов становятся ничтожными. Тем не менее, не стоит отказываться от автономности естественного отопления. Если на выходе из котла установить обходную ветку, именуемую байпасом, то в случае отключения электричества циркуляцию теплового агента обеспечат силы гравитации.

Применение байпаса позволит при необходимости переключиться на естественный способ циркуляции теплоносителя

Электрическая помпа устанавливается на обратной магистрали, между расширительным баком и входным штуцером. Благодаря пониженной температуре теплоносителя насос работает в более щадящем режиме, что увеличивает его долговечность.

Установка циркуляционного агрегата на обратке необходима ещё и в целях безопасности. При закипании воды в котле возможно образование пара, попадание которого в центробежный насос чревато полным прекращением движения жидкости, что может привести к аварии. Если же прибор будет установлен на входе в теплогенератор, то он сможет обеспечивать циркуляцию теплоносителя даже при возникновении нештатных ситуаций.

Подключение через коллекторы

В случае если к твердотопливному котлу требуется подключить несколько параллельных веток с радиаторами, водяной тёплый пол и т. д., то требуется балансировка контуров, иначе теплоноситель пойдёт по пути наименьшего сопротивления, а остальные участки системы останутся холодными. С этой целью на выходе из отопительного агрегата устанавливают один или несколько коллекторов (гребёнок) – распределительных устройств с одним входом и несколькими выходами. Монтаж гребёнок открывает широкие возможности для подключения нескольких циркуляционных насосов, позволяет подавать к потребителям тепловой агент одинаковой температуры и регулировать его подачу. Единственным минусом обвязки этого типа можно считать усложнение конструкции и повышение стоимости отопительной системы.

Коллекторная обвязка твердотопливного котла

Отдельным случаем коллекторной обвязки является подключение с гидрострелкой. Её отличие от обычного коллектора заключается в том, что это устройство выступает своего рода посредником между отопительным котлом и потребителями. Выполненная в виде трубы большого диаметра, гидрострелка устанавливается вертикально и подключается к входному и напорному патрубкам котла. При этом врезку потребителей делают на различной высоте, что позволяет подобрать оптимальную температуру для каждого контура.

Установка аварийных и регулировочных систем

Аварийные и регулировочные системы служат нескольким целям:

защита системы от разгерметизации в случае неконтролируемого повышения давления;регулировка температуры отдельных контуров;защита котла от перегрева;предотвращение конденсационных процессов, связанных с большим перепадом температуры подачи и обратки.

Для решения задач безопасности системы в схему обвязки вводят предохранительный клапан, аварийный теплообменник или контур естественной циркуляции. Что же касается вопросов регулирования температуры теплового агента, то в этих целях применяют термостатические и управляемые клапаны.

Обвязка с трёхходовым клапаном

Устройство трёхходового смесительного клапана

Твердотопливный котёл является отопительным агрегатом периодического действия, поэтому он подвергается опасности коррозии из-за конденсата, который выпадает на его стенках во время разогрева. Связано это с попаданием слишком холодного теплоносителя из обратки в теплообменник отопительного агрегата. Устранить опасность этого фактора можно при помощи трёхходового клапана. Это устройство представляет собой регулируемый вентиль с двумя входами и одним выходом. По сигналу с датчика температуры трёхходовой клапан открывает канал подачи горячего теплоносителя на вход котла, препятствуя возникновению точки росы. Как только отопительный агрегат войдёт в рабочий режим, подача жидкости по малому кругу прекращается.

Схема обвязки с трёхходовым клапаном

Довольно распространённой ошибкой является монтаж центробежного насоса до трёхходового вентиля. Естественно, при закрытом клапане ни о какой циркуляции жидкости в системе не может быть и речи. Правильно будет устанавливать помпу после регулировочного устройства.

Трёхходовой клапан можно использовать и для регулировки температуры теплового агента, поступающего к потребителям. В этом случае устройство настраивают на работу в другую сторону, подмешивая холодный теплоноситель из обратки в подачу.

Схема с буферной ёмкостью

Схема системы отопления с буферной ёмкостью

Низкая управляемость твердотопливных котлов требует постоянного контроля за количеством дров и тягой, что значительно снижает удобство при их эксплуатации. Загружать больше топлива и при этом не переживать по поводу возможного закипания жидкости позволит монтаж буферной ёмкости (теплоаккумулятора). Это устройство представляет собой герметичный бак, отделяющий отопительный агрегат от потребителей. Благодаря большому объёму, буферная ёмкость может накапливать избыточное тепло и по мере необходимости отдавать его радиаторам. Отрегулировать температуру жидкости, поступающей из теплоаккумулятора, поможет узел смешивания, который использует всё тот же трёхходовой клапан.

Элементы обвязки, обеспечивающие безопасность отопительной системы

Обвязка с аварийным контуром

Кроме предохранительного клапана, о котором говорилось выше, защита отопительного агрегата от перегрева решается при помощи аварийного контура, по которому в теплообменник подаётся холодная вода из водопровода. В зависимости от конструкции котла подача охлаждающей жидкости может осуществляться непосредственно в теплообменник или специальный змеевик, установленный в рабочей камере агрегата. К слову, именно последний вариант является единственно возможным для систем с залитым антифризом. Подача воды осуществляется при помощи трёхходового вентиля, которым управляет датчик, установленный внутри теплообменника. Сброс «отработанной» жидкости происходит по специальной магистрали, соединённой с канализацией.

Схема с подключением бойлера косвенного нагрева

Обвязка с подключением бойлера для горячего водоснабжения может применяться для отопительных систем всех типов. Для этого специальную теплоизолированную ёмкость (бойлер) подключают к водопроводу и системе ГВС, а внутри водонагревателя устанавливают змеевик, который врезают в магистраль подачи теплового агента. Проходя по этому контуру, горячий теплоноситель отдаёт тепло воде. Нередко бойлер косвенного нагрева оснащают ещё и ТЭНами, благодаря которым появляется возможность получать горячую воду в тёплое время года.

Трёхходовый клапан может быть использован и в схеме обвязки бойлера косвенного нагрева. Более подробно об этом читайте в нашем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotelnaya/obvyazka-bojlera-kosvennogo-nagreva.html.

Видео: Обвязка твердотопливного котла

Заключение

Посмотрите на фото схем, а также видео ролик, чтобы составить себе полное представление о принципах монтажа отопления с твердотопливными котлами.

В любом случае, вся система будет основываться на вытеснении холодного теплоносителя горячим потоком. И оттого, насколько эффективно это будет происходить – зависит качество окончательной работы по сборке всего контура, вместе с котлом.

Не пропустите самое важное:

Раз в неделю мы присылаем самый интересный материал, который вы еще не видели

Нажимая на кнопку, вы даёте согласие на обработку своих персональных данных

Нас читают уже 32 500 человек. Присоединяйтесь к нам!

Работа котла в самотечной системе отопления

Самая простая схема установки твердотопливного котла предусматривает подключение к самотечной системе отопления.

Схема установки твердотопливного котла

Здесь подающий и обратный трубопроводы подключены напрямую к выходным патрубкам отопительной установки. На выходе из котла монтируют группу безопасности, которая включает в себя воздухоотводчик, манометр и предохранительный клапан. Между коллектором группы безопасности и выходом из агрегата не должно стоять никакой запорной арматуры. Расширительный бак ставят выше системы отопления. В одноэтажном доме логично бак поставить в топочной, в двухэтажном – на чердаке.

Приведенная схема монтажа твердотопливного котла изображена условно, такая система работает лучше, если агрегат находится ниже уровня батарей отопления. Иногда с этой целью в стяжке пола выполняют специальное углубление для установки отопителя. Главное достоинство такой системы – автономная работа, не зависящая от подачи электроэнергии. К ней хорошо подходят классические твердотопливные котлы нижнего горения без комплекта автоматики и нагнетателя.

Изготовление твердотопливного котла длительного горения своими руками на видео

Автор: Дмитрий Шварц Распечатать

Оцените статью:

54321

(8 голосов, среднее: 3 из 5)

Поделитесь с друзьями!

Чугунные и стальные конструкции – в чем отличия

Из какого бы материала ни был изготовлен котел, очень важно, чтобы он соответствовал основным эксплуатационным характеристикам. Разберемся в них более подробно.

В первую очередь стоит обратить внимание на материал теплообменника – чугун или сталь. Если вы хотите воспользоваться готовой схемой твердотопливного котла – своими руками чугунный теплообменник сделать вряд ли получится. Такая работа требует как специального оборудования, так и особых знаний и умений. Поэтому можно приобрести готовые секционные конструкции, которые перед транспортировкой разбирают, а на месте снова собирают.

Чугунным теплообменникам свойственно покрываться сухой ржавчиной – особой пленкой, защищающей стенки агрегата от разрушения. Кроме того, влажная ржавчина также образуется намного медленнее, чем обусловлен длительный срок эксплуатации чугунных изделий – от 10 до 25 лет. Среди прочих преимуществ чугунных теплообменников можно назвать отсутствие необходимости в частом и сложном обслуживании. Чистка таких устройств требуется нечасто, да и нагар практически не снижает КПД котла. В случае необходимости ремонта или усиления мощности агрегата нужно лишь заменить дефектные секции или увеличить их число.

Недостатки чугунных изделий таковы:

большая масса котла предполагает наличие отдельного фундамента;
затруднения в процессе сборки и высокие затраты на транспортировку;
чувствительность к термическим ударам – чугун не любит перепадов температур, поэтому контакт горячей поверхности с холодными дровами или холодной водой может быть губительным для него;
большая тепловая инерционность – на разогрев котла требуется длительное время, но и его последующее остывание происходит медленно.

Что касается стальных изделий, то они менее чувствительны к перепадам температур и не боятся контакта с холодными объектами. Это свойство позволяет при сборке котлов отопления на твердом топливе по чертежам оборудовать их чувствительными автоматическими элементами. А благодаря небольшой инерционности такие агрегаты быстро прогреваются и остывают – это позволяет регулировать температуру воздуха в доме. При этом, можно сделать чертеж твердотопливного котла длительного горения своими руками, что позволит учесть все нюансы.

По внешнему виду котлы из стали – это сплошные сварные агрегаты, которые довольно сложно перевозить, хотя и чувствительность к механическим повреждениям у них намного ниже аналогов из чугуна.

Возможность ремонта стальных котлов с точки зрения некоторых специалистов весьма сомнительна. Отремонтировать, равно, как и сварить котел своими руками по чертежу в домашних условиях довольно непросто, со временем на швах в нем могут образовываться течи. Справедливости ради, отметим, что все зависит от навыков работника в работе со сварочным аппаратом. Но выполнить ремонт чугунного теплообменника все же проще – требуется только замена секций.

Как правило, котлы с чугунными теплообменниками являются энергонезависимыми, стоят недорого, поэтому они могут стать достойной альтернативой уже установленному отопительному оборудованию в случае отключения электричества. Циркуляция теплоносителя в таких агрегатах происходит естественным путем, без применения насоса. Однако монтаж батарей нужно выполнять так, чтобы вода по трубам при нагревании свободно перемещалась по трубам под воздействием давления в котле.

Схемы и чертежи

Устройство печки медленного горения

Устройство пеллетного котла

Чертеж твердотопливного котла

Чертеж с размерами для создания твердотопливного котла

Чертеж пиролизного котла Viessmann на 25-40 кВт

Viessmann на 65 и 80 кВт

Чертеж котла для самостоятельного изготовления

Печь медленного горения

Чертеж печи на отработке

Простой и безопасный банный котел

Сварочные работы при изготовлении котла

Изготовление котла в домашних условиях

Переделка сейфа в печку

Печь-камин с режимом тления до 8 часов

Печка медленного горения из газового баллона

Самодельная металлическая печь

Надёжный и экономичный твердотопливный котёл

Котел отопления на отработанном масле

Выполненный из бочки

Испытание самодельного котла длительного горения

Источники: http://kotlomaniya. ru/kotly/samodelnyy-kotel-dlya-vodyanogo-otopleniya.html, http://x-teplo.ru/otoplenie/kotly/samodelnye.html, http://kakpravilnosdelat.ru/kotel-otopleniya-svoimi-rukami/

Источники:

https://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotly/podklyuchaem-tverdotoplivnyj-kotyol-k-sisteme-otopleniya-problemy-i-ix-reshenie.html
https://otoplenie-gid.ru/kotli/tverdotoplivnye/354-shema-podklyucheniya-tverdotoplivnogo-kotla
https://cotlix.com/34-montazh-tverdotoplivnogo-kotla
https://prorab.guru/zagorodniy-dom/nadyozhnyiy-i-ekonomichnyiy-tverdotoplivnyiy-kotyol-svoimi-rukami.html
https://teplospec.com/tverdotoplivnoe-otoplenie/kak-sdelat-tverdotoplivnye-kotly-svoimi-rukami-vidy-poshagovoe-rukovodstvo-po-montazhu.html
http://msklimat.ru/samodelnye-kotly-dlya-otopleniya-chastnogo-doma-chertezhi.html

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками

Промышленный твердотопливный котел длительного горения пришел в наши дома не так давно, хотя о принципе подобного рода, медленного горения, человечество знало со средневековых времен.

А технологию “тлеющего костра” заключенного в каменные тиски, на практике покажет любой профессиональный лесник или охотник. Существует великое множество модификаций, и твердотопливный котел длительного горения предлагает практически каждый продавец.

Выбрать оптимальный и надежный котел длительного горения для частного дома, получится только после тщательной оценки характеристик представленных аппаратов. К тому же необходимо будет согласовать их с особенностями отапливаемого помещения.

Выбрать котел на твёрдом топливе длительного горения вам помогут твердые знания ассортимента и классификации устройств. Давайте вместе разберемся в их разновидностях, и посмотрим из чего складывается цена на столь интересный и привлекательный продукт.

Востребованность у населения купить котлы на твердом топливе длительного горения основывается на постоянной потребности в экономии финансовых средств, а так же времени затрачиваемого на закладку топлива и на регулярную чистку оборудования.

Преимущества и особенности конструкций длительного горения

От обычных котлов аналоги с поддержкой длительного горения отличаются наличием сразу двух рабочих камер. В первой из них сжигается непосредственно заложенное топливо, а во второй – выделившиеся газы. Важную роль играет своевременная подача кислорода. В качестве устройства для нагнетания воздуха может использоваться обычный вентилятор с незамысловатой автоматикой.

Основные элементы котлов отопления продолжительного горения

Из достоинств агрегатов следует отметить:

минимальное количество закладок топлива;
высокую эффективность работы;
использование различных видов твердого топлива;
небольшое количество сажи в трубах при эксплуатации;
надежность конструкции.

Принцип действия современной модели

Примечание! Из недостатков необходимо упомянуть сложность самостоятельного изготовления. Хотя при использовании готовых чертежей твердотопливных котлов длительного горения своими руками сделать агрегат все же реально.

Применение канальных кондиционеров и тепловых насосов

Зачастую электрическое воздушное отопление дополняют такими элементами, как:

многофункциональные кондиционеры, которые могут как охлаждать и подсушивать воздух, так и работать на нагрев;
антипылевые фильтры;
фильтры ультрафиолетового излучения, которые обеззараживают поступающий воздух;
приточно-вытяжные вентиляционные системы.

В таких системах именно электроэнергия используется в качестве источника тепла. Судя по многочисленным отзывам, отопление с кондиционером отличается удобством эксплуатации и может обеспечить комфортные условия для проживания. Управление осуществляется одним блоком, который задает все необходимые параметры.

Если сравнить данную схему с системой, включающей газовый котел для воздушного отопления, целую сеть воздуховодов и вентиляторы на вентиляции, то первая выглядит более современно и продуманно.

Стоит отметить еще одно преимущество применения канальных кондиционеров. Дело в том, что для их работы не нужно создавать никаких запасов топлива, в отличие от воздушного котла на дровах, например. К тому же, такая система является более производительной и экономной по сравнению с котлами на жидком топливе, сжиженном газе или пеллетах. Каждый 1 кВт потребляемой инверторным компрессором электроэнергии позволяет подать в помещение 3,5-4,5 кВт тепловой энергии.

Благодаря тому, что установка видимых нагревательных приборов (батарей и трубопроводов) не требуется, воздушное отопление не создает препятствий для дизайна интерьера. Нигде ничего не будет видно, кроме вентиляционных решеток.

Среди недостатков описываемой схемы воздушного отопления можно назвать высокую стоимость оборудования. Канальные кондиционеры даже небольшой мощности обойдутся достаточно дорого.

Кроме того, существуют некоторые ограничения по условиям работы внешнего блока кондиционера – он не рассчитан на температуру ниже -15 ℃ – -25 ℃, иначе, эффективность оборудования снижается.

Альтернативным решением для применения в особенно холодных регионах может стать геотермальный теплонасос. Какой бы ни была температура окружающего воздуха, ниже уровня промерзания температура грунта всегда остается на уровне 8-12 ℃. Если углубить теплообменник достаточной площади в грунт, то можно получить постоянный источник тепловой энергии и использовать его для обогрева дома.

Процесс изготовления твердотопливных котлов длительного горения своими руками: чертежи и сборка

Сразу следует оговориться, что конструкции могут иметь как верхнюю камеру сжигания газов, так и нижнюю. В первом случае продукты сгорания попадают в рабочее отделение под воздействием природных сил, а во втором – при помощи дополнительного приспособления для нагнетания воздуха.

Чертежи конструкции для самостоятельного изготовления

Так как котлы с наличием нижней камеры догорания сложны в изготовлении и требуют установки дополнительного оборудования при монтаже, рассматривать их не имеет особого смысла. Быстрее и экономнее сделать конструкцию с верхней камерой для сжигания газов.

Пример пошагового изготовления самодельного агрегата

Далее рассказывается, как самому сделать твердотопливный котел длительного горения, используя доступные материалы.

Применяемые элементы

Для изготовления конструкции потребуются:

труба сечением 500 мм и длиной 1300 мм;
труба с диаметром 450 мм и длиной 1500 мм;
труба сечением 60 мм и протяженностью 1200 мм;
два кольца шириной 25 мм и диаметром 500 мм;
металлические уголки и куски швеллера;
лист металла;
асбестовое полотно;
петли и ручки.

Корпус конструкции можно изготовить из такой трубы

Порядок сборки корпуса

В первую очередь трубы сечением 1500 и 1300 мм вкладываются друг в друга. Соединяются они с использованием кольца, изготовленного из уголка размером 25х25 мм. Из металлического листа вырезается окружность диаметром 450 мм и фиксируется к торцевой части трубы. Она выступает в качестве днища. В итоге должна получиться небольшая бочка.
С нижней стороны конструкции вырезается отверстие в форме прямоугольника 15х10 см для дверцы зольника. К проему крепится створка при помощи петлей, а также устанавливается задвижка.

Для конструкции можно использовать обычный газовый баллон

Чуть выше проделывается прямоугольное отверстие для топливной камеры. Размеры могут быть определены самостоятельно. От правильно подобранных габаритов будет зависеть удобство загрузки дров или другого топлива. По той же технологии устанавливается дверка с задвижкой.

В верхней части самодельной конструкции делается выпускной патрубок, с помощью которого отработанные газы будут поступать в дымоходную трубу. По бокам посредством сварки фиксируются патрубки, необходимые для подсоединения к отопительной системе строения. В них обязательно нарезается резьба.

Расположение патрубка для дымоходной трубы

Устройство воздушного распределителя

Из куска жести вырезается окружность с поперечным сечением на 20-30 мм меньше, чем диаметр внутренней части котла. В центральной части проделывается круглое отверстие для воздухораспределительной трубы. Его диаметр должен составить 6 см. Непосредственно в отверстие вставляется труба и приваривается к основе.

Распределитель воздуха со стабилизатором

К нижней части металлического блина крепятся куски уголка. С другой стороны путем сварки фиксируется петля, которая необходима для перемещения конструкции вверх и вниз. Для настройки подачи воздуха непосредственно в камеру сгорания устраивается заслонка.

Распределение воздуха при помощи приваренных уголков

Круг диаметром 500 мм, вырезанный из подходящего по размерам куска металла, вставляется в конструкцию. Верхний конец трубы заводится в отверстие, после чего верхняя крышка котла приваривается наглухо. К петле фиксируется трос, позволяющий опускать и поднимать распределитель.

Вид собранной конструкции

Обратите внимание! Была представлена самая простая из всех схем твердотопливных котлов длительного горения. Своими руками собрать надежную конструкцию по ней не так сложно, особенно если есть опыт работы со сваркой и другими инструментами.

Как правильно выбрать схему подключения котла

Для того чтобы в доме было тепло, мало знать про то, какие есть схемы отопления с твердотопливным котлом. Мастера, которые не один год занимаются созданием систем отопления, дают следующие рекомендации:

Создавая чертеж схемы отопления на твердотопливном котле, предварительно стоит ознакомиться с видами и принципами работы таких теплогенераторов. Это может быть нагреватель постоянного или длительного горения, пиролизный или пеллетный агрегат, буфер. У каждого из таких устройств есть свои критерии работы, которые для некоторых могут стать минусами, а для других плюсами.

Чтобы получилась идеальная схема теплоснабжения, нужно суметь совместить функционирование котла с баком, так как этот элемент накапливает тепловую энергию. Это обосновано тем, что нагревающий воду элемент может менять свою температуру в диапазоне от 60 до 90 градусов. Постоянного показателя нет. Так как твердотопливные котлы являются инертными приборами, это выгодно их отличает от газовых, дизельных и электрических аналогов.
Выбирая схему отопления нужно объективно оценивать риск перебоя с электроэнергией. Если в районе часто возникает отключение света, то система с водяным насосом, не только не окупит себя, но и быстро может выйти из строя. Поэтому тут лучше выбирать тип отопления с естественной циркуляцией.
Выбирая обвязку, стоит заранее продумать предохранительные линии между котлом и баком. Их располагают в точках входных и выходных труб так, чтобы они были максимально близко к водонагревателю. Также для достижения максимального эффекта, нужно постараться, чтобы расстояние между котлом и расширительным баком было минимальным. Но тут уже нельзя монтировать предохранительные клапаны или краны.
Если же была выбрана схема с насосом, то его устанавливают на возвратной трубе, максимально близко к теплогенератору. Таким образом, если даже и отключат свет и насос перестанет работать, то вода будет продолжать двигаться по контуру, то есть минимальное тепло сохранится. Устройство нужно монтировать по обводному пути. Только тогда будет возможность отключить его от сети (при необходимости), а сам обвод перекрыть посредством кранов.

Есть такое понятие, как байпас. Это перемычки с кранами, которые размещают между линией подачи и обратной трубой. Такое обустройство способствует возврату «лишней» горячей воды, когда объем меняется посредством терморегулятора.
В дымоходной трубе необходимо устанавливать клапан из нержавеющей стали. Так как в дыме есть влага, пусть и в небольших количествах, но именно она может спровоцировать разрушение внутренней части.

Обвязка – процесс, которому стоит уделить особое внимание. Поэтому проектируют и монтируют ее только в том случае, если есть полная уверенность в своих силах

Николай Авраменко, 51 год, г. Энергодар

Ознакомившись со статьей, я бы хотел внести свое примечание. Тут затрагивалась тема эксплуатационных характеристик твердотопливных котлов. Указывалось о том, что у них есть такая особенность, как высокая инерционность. Я бы хотел сказать, что данное явление не свойственно пеллетным котлам. Это обусловлено тем, что в таких устройствах есть горелка, которая получает древесные гранулы порционно. Поэтому, когда прекращается подача сырья, то и пламя сразу угасает. Хотя такие котлы стоят не так уж и дешево.

Антон Абрамов, 29 лет, г. Омск

В свое время я интересовался работой твердотопливных котлов, так как предлагали должность, связанную с этой сферой. Я бы хотел пару своих слов оставить о термостате и его регулирующей особенности. Нужно понимать, когда устанавливается определенная температура, например, в 85 градусов, хоть и прикрывается заслонка, но горение и тление то продолжается. Из-за этого вода еще нагревается на пару градусов, а уже потом установится точно. Поэтому не стоит термостат крутить туда-сюда, иначе, это может привести к поломке всей системы.

Никита Карпенко, 37 лет, г. Архангельск

Когда мы построили дом за городом, мы планировали там жить круглый год. Пришло время, что дело дошло до отопления, и я остановился на системе закрытого типа с естественной циркуляцией. Во-первых, мне было достаточно легко ее создать своими руками, во-вторых, мы были уже немного ограничены в деньгах. Особых проблем у меня в монтаже не возникло, но когда пришли первые холода, я понял, что тепла на дом явно не хватает. Так в школе я неплохо дружил с физикой, то понял, что тепло «теряется» на участках, где трубы остались открытыми. Взяв рулон минеральной ваты, я обвернул все трубы, которые проходят на открытых участках. Буквально уже к концу первого дня, наша семья почувствовала значительное потепление в комнатах. Поэтому о таких моментах нужно помнить.

Твердотопливный котел длительного горения своими руками: видео для ознакомления

Другой вариант заключается в применении газового баллона для корпуса. Из него можно создать вполне эффективную конструкцию для отопления строений небольших размеров. Для ознакомления с особенностями самодельного приспособления для обогрева предлагается взглянуть на видео. Котел длительного горения своими руками без чертежей можно сделать по нему.

Внешний вид самодельной конструкции с теплообменником

Есть ли о твердотопливном котле длительного горения отрицательные отзывы?

Иногда потребителями оставляются негативные отзывы о конструкциях, но они скорее связаны с общими минусами, которые присущи твердотопливным приспособлениям в целом.

Допускается использовать различные виды топлива

Выделить можно следующие недостатки:

для хранения топлива приходится использовать специальные помещения или сооружения;
топливо в любом случае необходимо загружать вручную, несмотря на сниженное количество загрузок;
при установке любых моделей котлов, работающих на твердом топливе, нужно принимать особые меры безопасности;
регулировать процесс горения топлива в камере сгорания с особой точностью невозможно.

Схема установки котла в водяной системе отопления

Обратите внимание! Минусов достаточно много, но все же твердотопливные котлы являются единственным выходом из ситуации, когда магистральные линии газа и электричества недоступны.

Загрузка топлива не может быть автоматизирована

Воздушный обогрев, комбинированный с вентиляцией

Как правило, воздушное отопление и система вентиляции функционируют автономно, не взаимодействуя друг с другом. Совмещение двух отдельных контуров в единую систему иногда позволяет повысить эффективность отопления и снизить теплопотери.

Стоит отметить, что такой подход целесообразен для обогрева небольших помещений, например гаражей или мастерских, которые используются лишь время от времени. При этом применяются компактные устройства с вентилятором для воздушного отопления, которые работают от электричества или дизельного топлива. Именно вентилятор нагнетает теплый воздух в помещение.

В больших жилых домах такие установки не применяются, поскольку они неэкономичны и неэффективны.

О стоимости готовых моделей для отопления твердым топливом

Если изготовить котел длительного горения не получается или просто нет желания, то можно приобрести готовую конструкцию. Необходимо признать, что модели для обогрева больших помещений обойдутся недешево. В таблице можно ознакомиться расценками на котлы Stropuva.

Можно оценить стильный дизайн котла Stropuva

Таблица 1. Расценки на котлы Stropuva

Модель	Мощность в киловаттах	Стоимость в рублях
S-8U	8	70 000
Stropuva S-8U
S-15U	15	116 000
Stropuva S-15U
S-20U	20	123 000
Stropuva S-20U
S-40U	40	142 000
Stropuva S-40U

Stropuva S-40U

Статья по теме:

Котлы длительного горения на дровах для дома. Из данной публикации вы узнаете все о дровяных котлах, их разновидностях и нюансах использования.

Хотя цена на конструкции достаточно высоки, при длительной эксплуатации они себя оправдывают. Представленные модели имеют достаточно стильный дизайн, поэтому проблем с внедрением в общий дизайн помещения не возникает.

Основные преимущества продукции Stropuva

Котел на твердом топливе своими руками

Использование твердотопливного котла для отопления дома обладает массой преимуществ, среди которых прежде всего — получение высокого КПД, при низких затратах топлива. Кроме того, такой котел не зависит от электричества, доступный в продаже, не требует особого ухода. Чтобы сэкономить на приобретении твердотопливного котла, возможен вариант его самостоятельного изготовления, об особенностях проведения этого процесса и рассмотрим далее.

Особенности и преимущества использования котлов на твердом топливе
Разновидности и характеристика котлов на твердом топливе
Как сделать котел на твердом топливе: конструктивные особенности устройства
Котел на твердом топливе своими руками

Особенности и преимущества использования котлов на твердом топливе

Твердотопливным котлом называется устройство, в основе которого лежит сталь или чугун.

Главной его функцией выступает — выделение энергии, при сгорании топлива твердой конфигурации. Бытовые модели котлов предполагают ручную загрузку топлива, а промышленные — автоматическую.

Котел на твердом топливе — отличный вариант для дачи или частного дома, которые расположены в местности с отсутствием газопровода. Твердотопливный котел работает на:

угле,
дровах,
торфе,
коксе,
топливных гранулах и т.д.

Использование гранул, изготовленных из отходов деревообрабатывающей отрасли или сельского хозяйства позволяет решить сразу две проблемы — утилизацию этих отходов и обогрев помещения в холодное время года.

Современные покупные котлы на твердом топливе имеют электронную систему управления, которая выполняет дополнительные функции, обеспечивающие удобство эксплуатации котла.

Такие типы котлов нуждаются в периодической чистке, в противном случае, появляется риск их перегрева. Твердотопливный котел оснащается регулятором температуры, который предотвращает его перегрев. При наличии слишком высокой температуры, следует закрыть заслонку и замедлить горение.

Среди положительных качеств котлов на твердом топливе для дома следует отметить:

независимость от электроснабжения, газопровода;
использование различных видов топлива, отличающихся дешевизной покупки;
не требуется проводить согласования на установку котла со специальными организациями;
разнообразие котлов позволяет выбрать именно тот вариант, который подойдет под индивидуальные параметры помещения;
высокий уровень КПД, который составляет около 86-88 %.

Именно данные преимущества делают котлы на твердом топливе популярными среди потребителей.

Разновидности и характеристика котлов на твердом топливе

Существует большое разнообразие котлов, работающих на твердом топливе, но все они имеют топку, для сгорания топлива и теплообменник, в котором нагревается теплоноситель.

Большинство покупных котлов имеют индивидуальные особенности, которые позволяют использовать различные виды топлива для работы с ними. Кроме того, в таких котлах присутствуют системы управления их работой, специальные датчики и механизмы, обеспечивающие легкость эксплуатации котельного оборудования.

В соотношении с типом топлива, которое используется котлом, они бывают:

дровяными;
угольными;
брикетными;
пеллетными;
комбинированными.

В соответствии с технологией сгорания топлива, котлы подразделяются на:

1. Котлы на твердом топливе длительного горения — топка заполняется топливом практически до верха, и горение поддерживается именно в верхней ее части. Именно в ней обеспечивается принудительная подача воздуха. Постепенно, воздух перемещается ниже и происходит смещение зоны горения. С помощью такой технологии, заложив дрова в котел до верха, он будет работать на протяжении 4 суток без вмешательства человека, а при полной закладке угля — около 7 суток.

2. Котлы пиролизного типа — отличаются постепенным тлением топлива, которое обеспечивается отсутствием кислорода в топке. При данных условиях выделяется пиролизный газ, который при контакте с воздухом улучшает теплоотдачу топлива. Таким образом, повышается КПД, топлива расходуется меньше, а теплоотдача получается больше.

3. Котлы колосникового типа или водяные котлы на твердом топливе — имеет классический метод сжигания. Топливо сгорает в топке, при этом выделяется тепловая энергия, которая нагревает резервуар с теплоносителем. Через отопительные приборы в помещение попадает тепло, необходимое для его обогрева.

В соотношении с материалом, из которого сооружен котел, они бывают:

чугунными — главный элемент котла в виде теплообменника изготовлен из чугуна, данный материал отличается устойчивостью перед коррозией, долговечностью, хорошими эксплуатационными характеристиками, большим весом;
стальными — среди недостатков такого котла отмечают его неустойчивость перед коррозией, а среди преимуществ — быстрый нагрев, высокую теплоотдачу, более легкий вес, по сравнению с предыдущим вариантом.

В соотношении с принципом работы котлы на твердом топливе бывают:

одноконтурными — отвечают за снабжение помещений теплом;
двухконтурные котлы на твердом топливе выполняют сразу две функции — обогрев помещений и их снабжение горячей водой.

В соотношении со способом загрузки топлива котлы бывают:

с наличием ручной подачи топлива;
автоматизированные пеллетные котлы.

В соотношении со способом подачи воздуха в котел, он бывает:

зависимым от наличия энергоснабжения, такие котлы имеют вентилятор, подающий воздух в камеру сгорания, кроме того, у них присутствует наличие электрического привода;
независимые от электричества котлы осуществляют подачу воздуха с применением механического способа.

Как сделать котел на твердом топливе: конструктивные особенности устройства

Перед тем как изготовить котел на твердом топливе, предлагаем ознакомиться с конструктивными особенностями данного устройства.

Среди основных элементов, входящих в состав любого твердотопливного котла следует выделить наличие:

места, в котором сжигается топливо — чаще всего в нем присутствуют колосники, через которые подается воздух;
резервуара для теплоносителя;
дымохода — создающего дополнительную тягу и отводящего продукты сгорания любого из видов топлива;
системы дроссельных заслонок — позволяют регулировать воздушную тягу, перекрывают каналы, при перегреве печи, обеспечивают ее полное угасание.

Чтобы обеспечить равномерность распределения тепла в каждом из помещений, к системе следует добавить водный аккумулятор тепловой энергии. Он имеет вид емкости, которая устанавливается в верхней части котла и накапливает тепло в процессе сгорания топлива. После того как топливо сгорело, происходит циркуляция жидкости по системе и обогрев воздуха.

Установка дополнительного бака, выполненного из нержавейки, помогает использовать горячую воду в бытовых целях. Данный элемент присутствует не во всех системах, его установка является актуальной, при отсутствии бойлера или при необходимости в экономии электроэнергии, которая тратится на его работу.

Перед тем как приступать к изготовлению котла следует позаботиться о составлении чертежей котла на твердом топливе. Наличие схемы котла на твердом топливе, поможет упростить процесс его изготовления и правильно рассчитать материалы, необходимые для проведения этого процесса. Для поиска схемы можно обратиться в интернет или поискать в книгах, однако, самым правильным решением станет составление индивидуального проекта котла на твердом топливе, в котором будут учтены все особенности строения, в котором его устанавливают.

Котел на твердом топливе своими руками

Для того, чтобы самостоятельно изготовить котел потребуется наличие:

металлического листа, толщиной более пяти миллиметров;
металлического уголка;
чугунного колосника;
труб для водопровода, выполненных из стали и имеющих разный диаметр;
дверцей, устанавливаемых в топку и зольник;
дроссельных печных заслонок;
листа нержавеющей стали, из которого сооружают тепловой аккумулятор и резервуар для жидкости;
песка, предварительно прошедшего отсев.

Закупки лучше проводить в специальных металлопрокатных организациях. Кроме того, работы, по сооружению котла требуют наличия:

сварочного аппарата;
угловой отрезной машинки;
плоскогубцев;
щипцов;
электродрели со сверлами по работе с металлом;
рулетки;
уровня.

Человек, который приступает к изготовлению котла должен иметь начальные,предпочтительно, средние навыки работы со сварочным аппаратом и инструментами, которые режут металл. Для защиты и безопасности человека, выполняющего эти работы, следует побеспокоиться о наличии маски, перчаток и респиратора.

Предлагаем рассмотреть поэтапное изготовление котла в домашних условиях:

1. Работа над деталями корпуса.

Самой главной частью котла является механизм в виде топки, именно здесь сгорает топливо, температура которого зачастую превышает отметку в 80 градусов. Поэтому, материалы, из которых она будет изготовлена должны отличаться жаропрочностью.

Если жаропрочная сталь отсутствует, то используется обычный металл, однако стенки топки, в таком случае, делают двойными.

Используя угловую шлифовальную машинку, вырежьте заготовки для передней, боковых и задней дверец, в соответствии с параметрами указанными в чертеже.Для того, чтобы перенести показатели с чертежа на металл, используйте уровень или рулетку. Кроме того, нужно вырезать ребра жесткости, а для усиления топки, рекомендуется применение стального уголка.

На поверхности передней стенки должно присутствовать два отверстия в виде прямоугольника, в них будет находиться дверца, топки и зольного отдела.

Совет: В процессе проделывания отверстий сначала нанесите на металлическую поверхность разметку, а для того, чтобы просверлить отверстия по углам топки воспользуйтесь электрической дрелью. Далее работы выполняются с помощью угловой шлифовальной машинки.

2. Работа над теплообменником и резервуаром для воды.

При рациональном использовании всех возможностей котла следует предусмотреть в нем тепловой обменник и резервуар для воды, используемой в бытовых целях. Для изготовления данных элементов требуется нержавеющий металлический лист, сварить который поможет наличие определенного оборудования и навыков работы с ним.

На данном этапе лучше довериться специалистам. Теплообменник имеет вид набора, в котором присутствуют водопроводные трубы, сварка помогает расположить их таким образом, чтобы достигнуть формирования высокопрочного контура, имеющего прочную поверхность. Главным требованием к конечному результату изготовления теплообменника — быстрая и наиболее эффективная отдача тепла в теплоноситель.

3. Процедура сборки монтажа котлов на твердом топливе.

Отопительные приборы имеют высокую металлоемкость и отличаются высоким весом. Поэтому, лучше всего проводить процесс сборки котла в месте где будет производиться его установка.

Для начала следует позаботиться об обустройстве фундамента, находящегося в подкотельном пространстве. Чтобы его соорудить используется термоустойчивый кирпич. На нем устанавливается дно бункера для зольного отдела, а далее производится соединение каждой из частей котла с помощью сварки.

Во внутренней части устройства должны присутствовать предварительно подготовленные элементы в виде направляющих. На них производится укладка колосников и монтаж теплообменника. В внешней части бункера производится приваривание дополнительных элементов, обеспечивающих его жесткость. Для этого, используется металлический профиль с прямоугольным сечением.

Завершает процесс, работа по непосредственной установке котлов на твердом топливе. Для этого постепенно устанавливают внешние боковые стенки и верхний участок котла. В пространстве между стенками следует засыпать просеянный песок, который дополнительно аккумулирует энергию и предотвращает перегрев камеры сгорания.

Учтите, что песок, в котором содержится пыль и органические включения, для этих целей не подходит. Он должен быть прокален на огне, для выжигания всей органики. Если пренебречь этим правилом, то в процессе сгорания топлива в помещении будет присутствовать неприятный аромат.

На верхней плите производится установка резервуаров из стали, которые подключаются в соотношении с индивидуальными контурами. После установки двух дверец, котел проверяется на работоспособность.

Желательно установить вблизи котла, на одну из труб, терморегулятор, с помощью которого осуществляется контроль за процессом топки.

Котлы на твердом топливе видео:

Твердотопливный котел своими руками, виды и принципы работы отопительных котлов

Для того чтобы организовать систему отопления для бытовых целей, самым оптимальным вариантом будет установка оборудования, которое работает на твердом топливе. Твердотопливные котлы имеют самое замечательное сочетание цены и качества. В наши дни торговля предлагает широкий выбор такого оборудования. Причем, можно подобрать и дешевый вариант, отличающийся ограниченным набором возможностей. Желающие приобрести более современное оборудование, имеющее более широкие функциональные возможности, заплатят большую цену. Полностью удовлетворить требования потребителя может далеко не каждый аппарат.

Поэтому хочется подсказать тем, кто любит делать все сам – есть возможность изготовить свой уникальный твердотопливный котел своими руками, использующий твердое топливо, который будет соответствовать всем требованиям собственноручно. Это поможет снизить материальные расходы. Собственноручно собранный агрегат обойдется намного дешевле, по сравнению с его заводским аналогом.

Для того чтобы самостоятельно сделать отопительный котел, использующий в качестве топлива дрова, требуется совсем не много.

Во-первых, желание сделать свое собственное оборудования.
Во-вторых, хорошо знать устройство и принцип работы таких агрегатов. Ну, и, конечно, уметь пользоваться инструментами и навык работы с металлом.

Виды твердотопливных котлов

Для того чтобы правильно выбрать котел, который будет обслуживать вашу отопительную систему, нужно определиться с теми параметрами, которые вам требуются. Для начала, нужно выбрать, какой вид топлива будет использоваться. Затем рассчитаем, какая нужна мощность оборудования, определяем конструктивные особенности, планируем, каким образом будем монтировать систему и как будем эксплуатировать. Конечно, соотносим технические характеристики котла с характеристиками будущей отопительной системы.

Топливо для твердотопливных котлов

Наиболее удобным видом твердотопливного сырья можно назвать:

— древесный уголь;

— вид биологического топлива, который называется пеллетами;

— брикеты из торфа;

— обычные дрова;

— различные отходы деревообрабатывающего производства, например, опилки.

Если вы хотите использовать различные виды топлива, то нужно поставить цель создать многофункциональный котел, рентабельность которого будет достаточно высока, а, следовательно, система отопления будет работать эффективно.

Для того чтобы правильно выбрать тип и конструкцию оборудования, сначала определяемся с типом используемого топлива, рассчитываем, какая производительность системы требуется и выбираем место, куда будем устанавливать котел.

Самостоятельно изготовить можно ниже перечисленные виды твердотопливных котлов, которые могут работать на древесном топливе:

— Классический вариант;

— С использованием пиролизного метода сжигания;

— Работающие на пеллетах;

— С длительным периодом горения.

Классические твердотопливные котлы

В классических котлах должен быть теплообменник, изготовленный из стали или чугуна. Такое оборудование может использоваться как для обустройства отопительной системы, так и монтажа системы горячего водоснабжения. Коэффициент полезного действия такого оборудования достаточно высокий, более 80 процентов.

Твердотопливные котлы пиролизного горения

В пиролизных котлах происходит в отдельно различных камерах процесс сгорания твердого топлива и выделенных при горении, газов. По этой причине коэффициент полезного действия системы значительно возрастает, вследствие чего повышается степень теплоотдачи системы отопления.

Твердотопливные котлы на пеллетах

Наиболее эффективными можно назвать котлы, работающие на пеллетах. Коэффициент полезного действия некоторых модификаций таких котлов может достигать 90 процентов. Основное преимущество пеллетного оборудования заключается в возможности автоматизировать многие операции. В качестве недостатка нужно отметить достаточно сложную конструкцию.

Твердотопливные котлы длительного горения

Котлы с длительным периодом горения могут безостановочно функционировать в течение холодного периода. Загрузка топлива может производиться через несколько суток. Это является главным преимуществом такого оборудования.

Отопительный котел своими руками

Итак, мы решили сделать самостоятельно отопительный котел. Для того, чтобы он безопасно и эффективно работал, был удобен в процессе использования, нужно освежить знания в области физически х процессов, лежащих в основе технологии. Так же нужно хорошо понимать, как работает отопительная система.

Принцип работы твердотопливных котлов

Начнем разбираться с принципом работы твердотопливного котла. Последовательность операций такова:

сначала нужно загрузить топливо в рабочую камеру;
происходит процесс горения, в ходе которого образуются топливные газы, нагревается воздух в камере, газообразная масса поднимается наверх и уходит в дымоходное отверстие;
при проходе горячего воздуха происходит нагрев теплообменника, а, следовательно, и нагревается носитель. Чаще всего в бытовых системах отопления в качестве носителя используется вода;
нагретым тепловым агентом происходит вытеснение холодного, он проходит по всей системе отопления и после охлаждения возвращается в теплообменник.

Здесь в основе процессов лежит закон термодинамики – нагретая среда всегда поднимается выше охлажденной. Реализовать данное правило поможет прочный корпус, который должен быть изготовлен очень прочного материала. Таким может быть жаропрочная сталь толщиной около 5 миллиметров.

Конструкция должна также содержать:

камеру сгорания;
отводную камеру;
внутреннюю систему с циркуляцией теплоносителя.

Чтобы рассчитать объем камеры сгорания, необходимо проделать сложный расчет. Однако, в глобальной сети можно найти расчетные таблицы, в которых показаны соотношения объёма камеры к максимальной мощности оборудования или к отапливаемой площади.

На самом деле на размер отопительной камеры так же влияют свойства системы отопления, график работы системы, период максимальной потребности в горячей воде и отоплении.

Отводная камера расположена после камеры сжигания и служит ее функциональным продолжением. Ее назначение – собирать и выводить продукты, образующиеся в процессе горения.

Во внутренней системе должен располагаться теплообменник, основное назначение которого принятие холодного теплоносителя, его подогрев и отведение в отопительную систему. Передача теплоносителя осуществляется через входной и выходной патрубки.

На что нужно обратить особое внимание

Производительность твердотопливного котла напрямую зависит от специфики конструкции теплообменного аппарата и периода горения топлива.

Крупный размер теплообменника обеспечивает большой участок контактирования, следовательно, скорость энергопередачи, полученной в результате сгорания топлива, и ее отдача теплоносителю возрастает.

Важной особенностью, на которую нужно обратить внимание – это полнота и эффективность сгорания топлива. В противном случае будет происходить потеря пиролизного газа, не произойдет нагрева теплового носителя до заданной температуры, следовательно, и теплоотдача будет низкая. Это результат конструктивного просчета. Вот почему очень важно провести грамотно предварительные расчеты, ведь после монтажа внести изменения невозможно.

Естественно, основой надежности и безопасности вашего изделия будет его корпус. Изготовить его нужно из жаростойкого материала, хорошо подойдет сталь толщиной не менее 5 миллиметров. Такой материал достаточно дорогой. Главное правило, которое здесь срабатывает: большая толщина – медленное нагревание.

Из этого можно сделать вывод – для корпуса котла со средней мощностью нужно использовать материал толщиной не меньше 8 миллиметров.

Чтобы обустроить внутреннюю систему трубопровода в котле, лучше брать трубу диаметра 0,05 метра при толщине стен 4 миллиметра. Чтобы теплоноситель хорошо перетекал, нужно сделать суживание диаметра трубы в направлении движения носителя (50 – 25 миллиметров) и соответственно расширение в противоположном направлении.

В зависимости от габаритных размеров и расположения камеры сгорания рассчитывается размер самого котла. Наиболее распространено оборудование в вертикальном исполнении, так как занимает меньше места в помещении.

Схема твердотопливного котла своими руками

Схематично такая конструкция выглядит следующим образом:

— внизу камера сбора золы с поддувальным отверстием;

— выше располагаются колосники, лучше из чугуна;

— колосники должны быть встроены в топочное дно, у камеры нужно установить надежную дверку;

— выше, там, где максимальный тепловой контакт, нужно разместить теплообменник.

Котел твердотопливный своими руками. Видео.

Часть 1

Часть 2

Чертежи котла твердотопливного своими руками

Обвязка твердотопливного котла

Котел на твердом топливе своими руками: схема и устройство

При выборе метода отопления своего гаража стоит обратить внимание на котел на твердом топливе; своими руками его сможет сделать каждый, главное — изучить выбранную схему и следовать всем советам. Популярность подобных котлов объясняется тем, что стоимость газа и жидкого топлива постоянно увеличивается. Кроме того, с помощью индивидуального отопления возможно избавиться от теплопотерь в ЛЭП-проводах либо ТЭЦ-магистралях, которые составляют около 30%.

Газовый котел нельзя сделать самостоятельно, невозможно получить разрешение на его использование. Индивидуальные печи на жидком топливе не рекомендуют использовать в жилых помещениях, они считаются взрыво- и пожароопасными. А твердотопливный котел-печь можно сделать собственноручно и потом его официально оформить.

Принципы устройства котлов

Все котлы работают по одному принципу: топливо сгорает и отдает тепло теплообменнику, а он уже нагревает теплоноситель, в качестве которого выступает простая вода. Эффективность работы подобных устройств зависит от конструкции теплообменника и сгорания самого топлива.

Если емкость с водой и топка имеют довольно большую площадь контакта, топливо сможет передать больше тепла теплоносителю. А при недостаточном притоке воздуха одновременно с продуктами горения также улетучивается пиролизный газ, способный отдавать тепло во время сгорания. При этом конструкцию приходится дорабатывать.

Чем ниже температура продуктов сгорания, тем более высоким будет общий КПД котла, а дымоход прослужит дольше, гарантируя полную безопасность при эксплуатации. Хороший самодельный котел выдает на выходе температуру около 120°С.

На конструкцию любого котла влияют такие факторы:

Доступность материала. Жаростойкая нержавеющая сталь будет долговечнее простого стального листа. Популярность последнего можно объяснить его доступностью и недорогой ценой.
Простота обработки. В гараже просто невозможно создать, например, литую чугунную печь. Для нее нужно слишком много оборудования, которое стоит больше готовой конструкции.

Традиционным материалом для таких печей считается листовая сталь, толщина которой составляет около 5 мм, она обрабатывается с помощью болгарки либо резака и электросварки. Прежде чем начинать работать, нужно подготовить место, где будет происходить сборка самодельного котла на твердом топливе. После этого надо подготовить инструменты, среди которых:

сварочная маска, спецодежда и карги;
бытовая сварка и электроды;
электродрель со специальными сверлами для работы с металлом;
дисковая пила и специализированные диски для обработки металла;
угольники, рулетка, уровень.

После этого надо подготовить материалы:

металлические уголки;
стальные листы;
чугунную колосниковую решетку;
водопроводные трубы из стали;
дверцы для топочной и зольной камер;
дроссельные заслонки.

На конструкцию, которую имеет самодельный котел, влияет вид используемого топлива. Также очень важным является метод циркуляции в контуре теплоносителя. Чтобы вода могла циркулировать благодаря естественной конвекции, бак должен иметь большую высоту. Большими должны быть патрубки и контуры отопления, как обработки, так и подачи. При малом диаметре увеличится сопротивление движению воды, и шансы получить необходимую скорость циркуляции, не используя при этом циркуляционный насос, значительно уменьшаются.

Если котел на твердом топливе оборудован специализированным насосом, можно обойтись небольшим диаметром труб и невысоким баком. Но это повлечет за собой некоторые последствия. Если вдруг отключится электричество и из-за этого остановится циркуляция, под напором пара котел может просто разорвать.

Чертеж самодельной печи: B, B1, H, h2, L, L1 — линейные размеры котла.

Конструкция и примерный вид

На размеры твердотопливной печи влияют габариты камеры сгорания и ее ориентация в пространстве. Очень популярными считаются вертикальные конструкции, ведь благодаря подобному расположению можно сэкономить больше места.

Стандартная схема твердотопливного котла имеет такой вид:

внизу расположен зольник и поддувало;
над зольником — колосниковая решетка из чугуна;
решетку встраивают в самое дно топки, оснастив ее дверцей;
над топкой в месте максимального теплового контакта размещают рабочую часть теплообменника.

Чтобы настроить печь на твердом топливе и контролировать ее работу, нужно специализированное оборудование, такое как датчики температуры жидкости на выходе или входе, датчики загрузки и давления в камере сгорания.

Если твердотопливная печь имеет насос, нужно обязательно предусмотреть возможность регулировать ее рабочие параметры и отключать в случае аварии. Обязательно самодельные котлы на твердом топливе должны иметь систему отвода лишнего тепла, например, амортизационный бак, в котором будет компенсационный клапан либо другое решение.

Прежде чем начинать изготавливать узлы и элементы котла своими руками, надо выполнить все конструктивные расчеты, схему и нарисовать примерный чертеж, указывая при этом составляющие печи и параметры.

Очень важно во время работы соблюдать все меры техники безопасности. Это также касается соблюдения качества исполнения котла на твердом топливе. Из-за небольшой оплошности могут появиться довольно серьезные проблемы и появится риск возникновения пожара.

Котел на угле своими руками чертежи. Принцип работы котла длительного горения, изготовленного своими руками с использованием чертежей

На сегодняшний день осталось немало зданий и сооружений, обогреваемых классической печью и твердотопливным котлом. На самом деле различий между ними практически нет, даже коэффициент полезного действия у них одинаков. В связи с этим домовладельцы в последнее время отдают предпочтение именно последним. Соорудить котлы на твердом топливе своими руками не составит труда — их устройство не требует особых навыков или наличия профессионального инструмента.

Выделяют несколько типов твердотопливных котлов. Однако сложная конструкция некоторых из них не позволяет соорудить их без специальных навыков. Существует две группы отопительных установок:

1. Классические;
2. Пиролизные.

Технология производства

По сравнению с обычной печью самодельные котлы на твердом топливе имеют некоторые отличия, особенно это касается теплоотдачи. Стандартная конструкция оборудования:

Дымоход — необходим для создания тяги, а также отвода угарного газа;
Топка с колосниками — требуется для поддержки достаточного уровня воздуха;
Система заслонок — используется в качестве регулятора воздушной тяги;
Бак — его основная задача нагрев воды для системы отопления.

Инструменты и материалы

Тщательно изучив конструкцию оборудования, становится понятно, что для создания котла потребуется:

Речной просеянный песок;
Стальной лист толщиной не менее 5 мм;
Две дверцы;
Чугунная колосниковая решетка;
Лист нержавеющей стали;
Металлический уголок;
Печные дроссельные заслонки;
Отопительные трубы;
Измерительные приборы: уголок, строительный уровень, рулетка;
Сварочный аппарат инверторного типа;
Электрическая дрель с набором сверл;
Пассатижи.

Несмотря на то, что для изготовления котлов на твердом топливе не требуются особые навыки, умение обращаться со сварочным аппаратом является обязательным условием. Также пригодится опыт работы с инструментом по резке металла и наличие требуемой спецодежды.

Подготовка деталей корпуса

Главной частью твердотопливного котла является топка, температурный режим здесь может достигать до 1000 ⁰С. Именно поэтому при выборе материала следует руководствоваться соответствующими характеристиками.

Для большего срока службы узла, стенки его изготавливаются из жаропрочной стали. При ее отсутствии можно воспользоваться обычной, только в этом случае она должна быть двойной. Вырезаются боковые, передняя, задняя и нижняя стенки из цельного листа стали болгаркой.

Любой котел на твердом топливе имеет свои типоразмеры, которые следует переносить на металл измерительными инструментами или линейкой большой длины. Кроме стенок камеры из стальной профильной трубы необходимо вырезать ребра жесткости, а из уголка — усилители для стыков.

В передней стенке следует сделать отверстия размером равным габаритам дверцы топочного и зольного бункера. Обратите внимание, что перед выполнением данной работы необходимо нанести четкую разметку. После чего при помощи дрели просверлите отверстия по углам. Чтобы предотвратить повреждения стального листа, направляйте болгарку от центра к краю.

Бак для воды и теплообменник

Наиболее эффективными являются котлы длительного горения, оснащенные двумя баками для воды. Выполняются они из листа нержавеющей стали в виде прямоугольников, сваренных между собой.

Теплообменник — это комплект обычных труб, которые применяются в системе водопровода. Они свариваются так, чтобы в результате образовался максимально возможный проточный цикл. Благодаря большой площади достигается наиболее эффективный процесс теплоотдачи между теплоносителем и сгораемым топливом.

Сборка котла

Из-за высокой металлоемкости готовый котел, выполненный своими руками, имеет большой вес, поэтому осуществлять его сборку лучше всего непосредственно на месте установки.

Перед монтажом оборудования необходимо выложить фундамент. Для этих целей используется термостойкий кирпич. На кладку устанавливается дно зольника, а по его периметру размещаются вертикальные стойки, соединяющиеся между собой при помощи сварки.

В самом корпусе привариваются направляющие, на которые впоследствии укладываются колосники, далее монтируются теплообменники. С внешней стороны топки навариваются вертикальные ребра жесткости. Завершающий этап: самодельный котелпочти готов, остается только смонтировать наружные стенки и верхнюю плиту.

Промежуток между стенками заполняется песком. Это необходимо для дополнительной аккумуляции тепла, а также для предотвращения перегрева стенок топки. Для засыпки используется прокаленный речной песок, в содержании которого исключены органические включения. Кроме того, это поможет предотвратить появление неприятного запаха в процессе горения твердого топлива.

На верхней плите размещаются баки из нержавейки, подключенные к контурам. Устанавливаются дверцы камер — котел готов к эксплуатации.

Пиролизный котел

Такие котлы на дровах работают на основе принципа пиролиза, то есть преобразования под воздействием высокой температуры твердого топлива в газообразное состояние в условиях нехватки кислорода. Оно намного более высокоэффективно, работа такого котла отличается увеличенной продолжительностью в сравнении с классическими котлами, работающими на твердом топливе. Закладка топлива, в зависимости от его вида и качества, производится от 1 до 3 раз в сутки.

Чтобы изготовить котел потребуется:

Металлическая труба толщиной не менее 3 мм и диаметром 300 мм;
Сварочный аппарат;
Труба диаметром 60 и 100 мм;
Металлический лист толщиной 4 мм.

Отрежьте трубу длиной 100 и 80 см. Вырежьте дно из листового металла и приварите. Дополнительно можно приварить ножки.

Далее изготовьте распределитель воздуха. Для этого необходимо при помощи болгарки вырезать круг из листового металла диаметром меньше на 20 мм, чем основная труба. В середине круга просверлите отверстие диаметром 20 мм. В нижней части распределителя установите крыльчатку с металлическими лопастями методом сварки. Их ширина не должна превышать 50 мм. После чего приваривается труба диаметром 60 мм к верхней части регулятора. Ее высота должна быть выше высоты котла. Сверху труба оборудуется заслонкой для регулировки подачи воздуха.

Вырезается дверца для чистки золы в нижней части котла. К плите котла приваривается труба для дымохода, диаметр которой 100 мм. В горизонтальном положении ее длина не должна превышать 40 см, после чего она переходит в теплообменник.

Вырежьте крышку с отверстием для распределительной трубы. Стоит учесть тот факт, что она должна плотно прилегать к топке.

Пиролизный котел нуждается в ограниченном доступе кислорода. Поэтому топливо в него укладывается с минимально возможным количеством свободного пространства.

Заключение

Решая задачу, как осуществить отопление твердотопливным котлом своими руками, необходимо точно следовать вышеуказанным советам по его монтажу. Это обеспечит получение в итоге экономичного и бюджетного устройства, способного обогреть помещение с наименьшими перепадами температур в разное время суток.

Для комфортного проживания в отечественных климатических условиях необходима эффективная система отопления. Если правильно использовать чертежи твердотопливных котлов длительного горения, своими руками можно будет изготовить надежную и экономичную конструкцию. Для получения хорошего итогового результата необходимо предварительное изучение инженерных решений и технологий в соответствующей области.

Устройство котла фабричного производства

Точного определения данному понятию нет. Соответствующее оборудование появилось, как ответ на требования потребителей повысить уровень комфорта в процессе эксплуатации, увеличить выработку тепла в расчете на единицу использованных энергетических ресурсов.

Основным недостатком классических котлов является необходимость регулярного добавления топлива в топку. Сложности создают также следующие факторы:

Для поддержания работы обычного котла лучше иметь рядом достаточный запас дров

Разные конструкции

Для решения отмеченных выше задач используют различные решения. Чтобы не закладывать часто новые порции топлива увеличивают размеры топки. Сделать процесс горения равномерным помогает размещение сверху прижимного устройства, дозированная подача воздуха.

Создать чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками будет проще после подробного изучения стандартной конструкции:

В начальном положении прижимное устройство (10) находится в верхнем положении.
Через дверцу (6) в топку загружают крупную партию дров.
После поджигания происходит регулируемый механическим приводом (16) процесс горения.
Свежий воздух подается нагнетателем через телескопическую полую внутри штангу. Он распределяется равномерно через прижимной диск (10).
Подача кислорода сверху обеспечивает постепенное сгорание топлива, слоями.
Золу после завершения цикла удаляют через нижнюю дверцу (13).
Для поднятия диска (10) в верхнее положение используют лебедку (2) с электроприводом.

Недостатком данной конструкции является невозможность произвольной закладки дров в топку. Существенное преимущество – повышенная до 24 часов и более длительность одного рабочего цикла.

В следующей конструкции топливо можно подкладывать по мере необходимости. Здесь использована технология пиролиза. Она характерна дозированной подачей кислорода и низкой интенсивностью горения. Тлеющие дрова выделяют горючий газ. Он сгорает в дополнительной камере.

Эта установка полноценно использует топливо. В продуктах сгорания содержится минимальное количество сажи. Сложной является оптимальная регулировка рабочих процессов.

Газовые и дизельные агрегаты лишены упомянутых недостатков по причине простоты дозирования соответствующих видов топлива. Подобный результат можно получить, если использовать специальным образом спрессованные гранулы из отходов деревообработки, шелухи семечек, иного горючего сырья.

В данном варианте гранулы (пеллеты) засыпают в бункер, откуда они подаются шнековым механизмом в топку. Понятно, что такая конструкция позволяет при необходимости быстро увеличивать и уменьшать подачу топлива. Гибкое изменение производительности котла пригодится для оптимизации работы при изменении внешней температуры, подключении дополнительных потребителей. С гранулами не слишком сложно работать при транспортировке, хранении.

Повышают эффективность котлов с помощью сложных структур выходных узлов. В таких конструкциях повышается температура . Аналогичные функции выполняют полые стенки корпуса.

Статья по теме:

Необходимость часто подбрасывать дрова весьма неудобна. Однако есть котлы, которые требуют внимание раз в сутки. Подробнее в отдельной публикации.

Прежде чем искать соответствующую документацию, необходимо точнее определиться с конструкцией. Предпочтительной является первая схема твердотопливного котла длительного горения, своими руками ее будет создать проще.

При высоте чуть более 1,5 метра и ширине около 40 см не сложно будет найти подходящее место для установки. Но надо учитывать необходимость создания технологических проходов для обслуживания. Понадобится свободное пространство сверху для монтажа лебедки и другого оборудования.

Для реализации частных проектов не обязательно соблюдению ГОСТов. Но чем подробнее получился чертеж твердотопливного котла длительного горения своими руками, тем проще будет исключить ошибки на ранних стадиях.

Обратите внимание! Не забывайте, что комплект рисунков с размерами надо дополнить списком изделий, которые надо будет приобрести отдельно. Включите в него комплектующие детали фабричного производства, инструменты, расходные и материалы, строительные перчатки и другие индивидуальные защитные средства.

Изготовление котла твердотопливного длительного горения: отзывы и алгоритм действий

Прежде, чем начинать работу, изучите мнения и советы реальных пользователей. Как свидетельствуют их отзывы, оборудование этого типа при правильном выполнении технологий вполне можно изготовить самому.

Для создания конструкции без лишних трудностей пригодятся готовые изделия с нужными параметрами. Подойдет металлическая труба диаметром 350 мм, высотой 1,5 метра, с толщиной стенок не менее 3 мм. Разумеется, придется сделать соответствующие корректировки некоторых других размеров.

К нему приваривают вырезанное из листовой стали дно. Не забудьте о ножках. Они должны выдержать без повреждений вес тяжелой конструкции. Для некоторых входных и выходных отверстий подойдут отрезки труб с подходящими габаритами. Укрепление и узлы креплений навесного оборудования создают из отрезков швеллера.

Готовую конструкцию очищают. Для защиты от коррозии и хороших эстетических характеристик ее покрывают слоями грунта по металлу и краской. Используют такие типы покрытий, которые устойчивы к высоким температурам. После установки лебедки и других дополнительных устройств, проверяют работоспособность всех механизмов и приводов. Котел подключают к системам подачи воздуха, водоснабжения и обогрева, дымоходу, электрической сети 220 V. Выполняют пробный пуск и устраняют выявленные недостатки

Обратите внимание! Вы знаете, как самому сделать твердотопливный котел длительного горения, но сомневаетесь в точности выполнения отдельных операций? В этом случае создание сварочных швов и другие сложные действия надо изучить заранее. Это оборудование в процессе эксплуатации должно быть надежным, поэтому лучше исключить ненужные риски.

Твердотопливный котел длительного горения своими руками: видео инструкция и выводы

Для изготовления некоторых сложных конструкций понадобится предварительное оснащение собственной мастерской. Придется освоить работу со сварочным оборудованием, приобрести специализированные инструменты и приспособления. Если он не пригодятся в будущем, то соответствующие затраты придется учесть при подсчете общей себестоимости.

Создать правильно котёл длительного горения своими руками помогут материалы данной статьи, сведения из чертежей и видео. Но для правильной оценки необходимо проверить, сколько будет стоить выполнение соответствующего заказа с помощью профессионалов.

Изготовление котла длительного горения своими руками (видео)

Возможно Вам также будет интересно:

Коаксиальный дымоход для газового котла: нюансы монтажа и особенности конструкции

При доскональном и правильном изучении чертежей твердотопливных котлов вполне возможно сделать котел длительного горения своими руками надежным и экономичным.

Твердотопливные котлы уже не одно десятилетие пользуются немалой популярностью, хотя и имеют один существенный минус – они нуждаются в постоянной загрузке топлива (угля, дров и т. д.). Из-за этого недостатка от них нередко отказываются при обустройстве отопительной системы, но от него легко избавиться – сделать котел длительного горения своими руками, функционирующий почти на всех типах (исключительно твердого, разумеется).

Как устроен самодельный котел длительного горения

Принцип работы

Схема работы таких котлов основывается на особенности тлеть несколько часов, производя при этом большое количество тепловой энергии. Характерно, что топливо в таком случае сжигается более полно, а количество отходов, как следствие, заметно снижается.

Обратите внимание! Замена активного сжигания тлением возможна ввиду особого устройства отопительного котла.

Основным элементом котла является топка, где горение ограничено, а интенсивность подачи воздуха контролируется при помощи специальных приспособлений. Топливо загружается два раза в сутки большими порциями, после чего медленно тлеет (ограниченное количество кислорода не позволяет ему полноценно гореть).

Труба, посредством которой выводится дым, пропускается через теплообменники и нагревает жидкость в отопительной системе. Выходит, достаточно лишь каждые 12 часов загружать топливо для бесперебойного обогрева дома.

Основные преимущества

Выделяются на фоне отопительных систем других типов. Конечно, основное преимущество – это именно длительность работы, но есть и другие важные моменты:

Устройство прибора

Для изготовления котла удобнее использовать металлическую трубу ø30 см и больше с толщиной стенок не менее 5 мм (иначе последние в скором времени прогорят из-за высокой температуры внутри прибора). Высота конструкции может колебаться между 80 см и 100 см, все зависит от площади помещения.

Вне зависимости от модификации котел состоит из трех основных зон:

загрузочной зоны;
зоны тления и теплообразования;
зоны окончательного сжигания, где горит зола и выводятся дымные газы.

Обратите внимание! Прибор, который ограничивает загрузочную зону и, соответственно, время тления, называют распределителем воздуха.

Данный элемент выполняется в виде металлического круга толщиной 5-6 мм с отверстием посередине, через которое с помощью телескопической трубы кислород подается в топку. Диаметр изделия должен быть несколько меньше диаметра корпуса. Высота регулируется посредством специальной крыльчатки.

Обычно зона сжигания не превышает 5 см в высоту – если она будет большей, то топливо будет сгорать слишком быстро. К слову, кислородная труба может быть не только телескопической, но и цельной. Ее диаметр обычно составляет 6 см, в то время как размер отверстия в воздушном распределителе не превышает 2 см, дабы не пресыщать зону кислородом.

Воздух может подаваться одним из двух способов:

прямо из атмосферы;
из специальной камеры нагрева (она располагается в верхней части конструкции), что обеспечивает более эффективную работу котла.

Для регулировки используется специальная воздушная заслонка.

Сверху приваривается дымоотводная труба. Она должна вестись перпендикулярно корпусу минимум 0,5 м, иначе образуется чрезмерная тяга.

Снизу оборудуется дверка для удаления продуктов горения. Чистку нужно проводить нечасто, ведь топливо будет сгорать полнее.

Существует два способа нагрева теплоносителя, у каждого есть свои сильные и слабые стороны.

Способ №1. К трубе теплообменника, проходящей через зону сгорания, подключается змеевик, посредством которого и происходит нагрев воды в баке.

Способ №2 . Формируется отдельный металлический бак, сквозь который пропускается труба дымохода. Разгоряченный дым подогревает жидкость.

Первый способ более эффективен, но вместе с тем более сложен в выполнении. Второй сделать проще, но он целесообразен только в небольших домах.

Цены на модельный ряд твердотопливных котлов

Твердотопливные котлы

Изготовление котла длительного горения

Сделать такую конструкцию в домашних условиях несложно, но для этого потребуются навыки и четкая инструкция.

Этап 1. Подготовка всего необходимого

Для изготовления котла потребуются:

После подготовки оборудования и расходных материалов можно приступать к работе.

Этап 2. Сборка конструкции

Обратите внимание! Котел обязательно должен быть установлен на ровную поверхность. Если требуется, оборудуется бетонное основание (здесь все зависит от общего веса конструкции).

Последовательнос ть действий при сборке следующая.

Шаг 1. Труба, которая послужит корпусом конструкции, обрезается в соответствии с выбранной длиной (от 0,8 до 1 м). Если длина будет большей, это затруднит загрузку топлива при эксплуатации. Приваривается дно из листовой стали и (если требуется) ножки, выполненные из швеллера.

Шаг 2. Формируется воздушный распределитель. Для этого из листа стали вырезается круг, диаметр которого меньше диаметра конструкции на 2 см. В центре круга проделывается отверстие ø2 см.

К распределителю приваривается крыльчатка с закрепленными на ней 5-сантиметровыми лопастями, изготовленными из той же стали. Сверху приваривается труба ø6 см таким образом, чтобы посередине встало проделанное ранее отверстие.

Обратите внимание! Эта труба должна равняться по высоте корпусу котла (можно и больше).

Сверху труба оборудуется заслонкой для регулировки подачи кислорода.

Шаг 3. Возле дна котла оборудуется дверка для удаления продуктов горения. Болгаркой из стального листа вырезается прямоугольник, фиксируются петли с запорной ручкой. Прямоугольник и послужит дверкой.

Шаг 4. Сверху на котел крепится дымоходная труба ø10 см. Первые 40-45 см труба должна идти строго горизонтально, после чего пропускается через обменник тепла (последний выполняется в виде металлической емкости с водой).

Шаг 5. Вырезается крышка для котла, в ней проделывается отверстие для воздушного распределителя. Важно, чтобы крышка прилегала к корпусу максимально плотно, иначе через щели будет выходить дым.

Все, теплогенератор длительного горения готов к использованию.

Особенности загрузки топлива и эксплуатации

От простого котла, где полноценное воздухоснабжение необходимо по всему объему сжигания топлива, конструкция длительного горения, как отмечалось ранее, отличается ограниченностью этой подачи. Более того, объем загрузки непосредственно влияет на время горения, поэтому в нашем случае топочная загружается предельно плотно, чтобы не оставалось промежутков.

Обратите внимание! В качестве топлива можно использовать не только дрова, но и опилки, уголь, торф, мусор (исключительно сгораемый) и проч.

Топливо загружается в такой последовательнос ти.

Шаг 1. Снимается верхняя крышка конструкции.

Шаг 2. Извлекается воздушный регулятор.

Шаг 3. Котел загружается топливом по уровень дымоходной трубы.

Шаг 4. Сверху топливо поливается небольшим количеством жидкости для розжига (соляркой, отработанным маслом и проч.).

Шаг 5. Воздушный регулятор устанавливается обратно, сверху надевается крышка.

Шаг 6. Воздушная заслонка открывается до предела.

Шаг 7. Поджигается кусок бумаги, бросается внутрь конструкции. Когда топливо начинает тлеть, воздушная заслонка закрывается.

О том, что началось перманентное горение, можно судить по появившемуся из дымоходной трубы дыму. По мере сжигания топлива труба меньшего диаметра будет опускаться вместе с воздушным регулятором – по этому своеобразному индикатору и можно определить количество оставшегося топлива.

В качестве заключения

Описанные котлы используются не только для , но и при зимнем отоплении хлевов, сараев, теплиц и т. д. Если сборка и монтажные работы были проведены правильно, то прибор будет функционировать экономично и абсолютно безопасно, причем может использоваться твердое топливо любого типа, в том числе бытовой мусор.

Помимо того, котлы не нуждаются в постоянном контроле, необходимо лишь на практике определить промежуток времени между загрузками. При этом стоит помнить, что время горения зависит не только от объема конструкции, но и от типа топлива.

Видео – Котел длительного горения своими руками

ТОП-11 лучших твердотопливных котлов

	Название	Рейтинг
Лучшие твердотопливные котлы длительного горения
#1	Stropuva S40U	⭐ 99 / 100
#2	Candle S-18kW	⭐ 98 / 100
Лучший пиролизный твердотопливный котел
#1	Buderus Logano S171-50 W	⭐ 100 / 100
Лучшие классические твердотопливные котлы
#1	ZOTA Optima 20	⭐ 99 / 100
#2	Sime SOLIDA EV 5	⭐ 98 / 100
#3	Protherm Бобер 40 DLO	⭐ 97 / 100 1 — голос
#4	Bosch Solid 2000 B SFU 27	⭐ 96 / 100
#5	Kentatsu ELEGANT-03	⭐ 95 / 100
Лучший двухконтурный твердотопливный котел
#1	Kiturami KRM 30R	⭐ 99 / 100
Лучшие комбинированные твердотопливные котлы
#1	ZOTA Mix 20	⭐ 98 / 100
#2	Теплодар Куппер ПРО 22	⭐ 98 / 100

Stropuva S40U

Модель котла длительного горения Stropuva S40U очень надежная и высокоэкономичная. Для работы котла используется любое твердое топливо любого качества. Данный котел может обогреть до 100 кв.м, подходит для водяных систем теплоснабжения как с естественной, так и с принудительной циркуляцией. Одна закладка дров в котел способна обеспечить работу до 30 часов, 2-е суток на брикетах и до 5-ти суток на угле.

высокий коэффициент полезного действия — 90%;
экономия топлива и электричества;
есть возможность использования различного сырья;
легок и прост в обслуживании;
полностью безопасен;
длительный срок службы.

выполнен из стали, а не из чугуна;
яркий окрас.

Твердотопливный котел Stropuva S40U

Candle S-18kW

Цилиндрообразный котел, у которого специфический принцип работы: заложенные дрова или брикеты из дерева горят только сверху. Одна закладка способна тлеть до 7-ми часов. При холодной температуре воздуха в котле можно поддерживать непрерывную работу до 1,5 суток. Имея более 1,5 высоту, котел не загромождает помещение.

энергонезависим;
имеет высокий коэффициент полезного действия;
экономичен;
компактный.

высокая стоимость.

Buderus Logano S171-50 W

Модель пиролизного котла Buderus Logano S171-50 W оснащена современной автоматикой, обеспечивает отличный результат управления всеми рабочими моментами. Вырабатывает высокий КПД и потребляет минимум топлива. В объемной загрузочной камере могут поместиться дрова до 58 см. Вместе с улучшенным теплообменником обеспечивает долгий процесс горения и эффективность до 89%.

наличие инновационной системы управления с множеством встроенных функций;
экологичен;
наличие трубчатого теплообменника с коэффициентом до 90%;
удобный в очистке.

нужен крепкий пол для установки;
энергозависимый.

ZOTA Optima 20

Твердотопливный котел, вырабатывающий мощность от 3 до 20 кВт. Способен обогреть помещение от 150 до 200 кв.м, коэффициент (КПД) — 82%. Возможно подключение к теплоснабжению G2. Полная загрузка угля обеспечивает его работу от 68 до 206 часов, пиллетами — от 57 до 174 часов.

наличие бункера подачи, обеспечивающий длительную работу;
цифровое управление, обеспечивающее идеально подстроенную работу под определенные условия.

неидеальная механика;
энергозависим;
необходимо внимательно изучать инструкцию.

Sime SOLIDA EV 5

Модель котла SIME SOLIDA EV 5 (Evolution) оборудована увеличенной камерой сгорания, позволяющей использовать обычные дрова, как основной вид топлива. Допустимо использование и угля. Мощность котла зависит напрямую от используемого топлива: на древесине- 41 кВт; на угле — 45 кВт. Время функционирования котла на дровах до 2-х часов, на угле до 4-х часов. Установка котла подходит как для различных систем с циркуляции.

длительный срок службы;
удобно загружать и чистить котел.

для установки нужно усилить пол.

Protherm Бобер 40 DLO

Твердотопливный котел из чугуна мощностью от 18 до 48 кВт. Для обогрева можно использовать дрова и уголь. Теплообменник из чугуна, созданный по технологии GG20, обеспечивает распределение температур в разных его секциях. Оригинальная камера сгорания обеспечивает увеличение площади нагрева теплоносителя. Встроенный контур для охлаждения не дает теплоносителю нагреться свыше 110 градусов.

Твердотопливный котел Protherm Бобер 40 DLO

Самодельный — не значит ущербный. В который паз мы убеждаемся в том, что отсутствие свободного времени и определенных навыков сильно бьют по нашему карману. Это замкнутый круг, но мы в принципе, не об этом. Даже такие сложные и ответственные устройства, как отопительные котлы, могут быть собраны самостоятельно, целиком и ли частично. У них может быть несовершенная кривая КПД или слабенький внешний вид, но все они работают. Они отапливают дома если не как основное отопительное оборудование, то как запасное или вспомогательное. Некоторые варианты для решения задач по отоплению своими руками мы предложим сегодня.

Котлы отопления для дома

Несмотря на то что нефть стремительно падает в цене, на простых людях это не отражается никак в лучшем случае. То же происходит и с другими источниками энергии, кроме солнечной, но это отдельная история. Любое топливо стоит денег и перед тем как устроить систему отопления в частном доме своими руками, стоит определиться с видом топлива. Лучше всего, если это будет универсальная система, которая может использовать для обогрева максимальное количество источников энергии.

Абсолютно доступных и дешевых вариантов отопления очень мало. Если рассматривать котлы, которые работают , как универсальные устройства для получения тепла, то и они имеют свои ограничения в использовании, а твердое топливо не такое дешевое, как кажется. Уголь, дрова, брикеты — все это нужно покупать в большом количестве и где-то складировать, привозить, причем складировать так, чтобы топливо не потеряло своих свойств.

Электричество и газ, как традиционные виды топлива

Электричество наиболее доступный вид энергии, в том смысле, что не электрифицированных районов осталось очень мало. Цены на электрическую энергию заставляют крепко подумать о том, насколько целесообразно делать ее основным видом топлива. Хотя современные электрокотлы позволяют хорошо экономить и тариф можно выбрать наиболее оптимальный, но качество электричества, которое подается в наши дома, оставляет желать лучшего, а перебои и нестабильность подачи могут заставить мерзнуть «без света» неделями.

Природный газ тоже можно считать относительно доступным, а беды у него такие же, как у электричества — нестабильность подачи, отвратительное качество, низкое давление и огромные цены. Ни один человеческий газовый котел не станет работать на таком топливе длительное время, а ремонт газового оборудования — дело длительное и очень дорогое. Поэтому и газу однозначно доверять тепло в своем доме нельзя.

Альтернативные источники тепла и сухой остаток

Самые разные альтернативные источники энергии можно рассматривать только, как дополнение к основным видам топлива. Солнечная энергия бесплатна, но цены на оборудование и конвекторы — заоблачные. Определенный интерес представляют в этом плане тепловые насосы, но простая семья из пяти человек физически не может позволить себе инвестировать в будущее 25-30 тысяч евро, хотя здесь больше дело в приоритетах — средний семейный автомобиль стоит примерно столько же. Что в итоге?

Газ. Дорогой, подача нестабильная, качество не позволит установить технологичный экономный газовый котел отопления.
Электричество. Подача нестабильная, напряжение тоже непостоянное, стоит дорого, но есть практически в каждом доме и даже в самой глуши. Электрические котлы отопления наиболее часто применяются также и для горячего водоснабжения. Также есть возможность устанавливать современные ионные экономичные отопительные станции.
Жидкое топливо. Бесперспективный метод отопления, поскольку тенденция к сокращению использования нефтепродуктов через десяток-другой лет коснется не только фондовых бирж, но и Ракукинского сельсовета. обычно рассматриваются как вспомогательное отопительное оборудование и для временного отопления. Они неудобны в эксплуатации, чадят, КПД не самый высокий.
Твердое топливо. Пока это единственный, если не альтернативный, то дополнительный способ организовать автономное отопление. Твердотопливный котел отопления своими руками чертежи разных конструктивных вариантов, мы приводим, как иллюстрацию доступности такого метода.
Альтернативные методы отопления. Для нашей страны первой половины ХХI века — это остается фантастикой, очень привлекательным и интересным материалом для изучения, но возможности реализовывать большинство схем получения альтернативной энергии нет.

Котлы отопления на дровах

Дровяной котел в самом простом и доступном варианте можно выполнить по принципу двух цилиндров, один из которых помещен внутрь второго. Цилиндр малого диаметра при этом будет предназначен для топки, а в большем цилиндре находится теплоноситель. Реализовать его можно так же просто, как выглядит описанная схема.

В пространство между трубами заливается вода или антифриз, к этому резервуару подключаются два патрубка, а внутренний объем будет предназначен для топки дровами. Такая схема работает как на дровах, так и на опилках или щепках, но особенно результативного КПД ждать от такого котла не стоит.

Пиролизный котел своими руками

Самый эффективный из котлов, которые работают на твердом топливе. Суть его работы заключается в том, чтобы достичь такой температуры внутри камеры сгорания, чтобы топливо (дрова, опилки, тырса, брикеты) не сгорало сразу, а разлагалось под воздействием температуры в пределах 300-600 градусов. Если удастся добиться этих условий, тогда во время работы в топке будет выделяться пиролизный газ, который и есть основное топливо для такого котла.

Дерево начинает разлагаться под влиянием температуры, но полноценно гореть оно не сможет из-за малого объема кислорода. Если открыть дозированную подачу воздуха, тогда появится возможность регулировать температуру работы аппарата. Чертеж такого устройства мы привели на страничке, но даже если купить пиролизный котел, то он окупится буквально за сезон. Другое дело, что выполнить его своими руками не так просто, как дровяной.

Котел на жидком топливе своими руками

Жидкотопливные котлы работают на отработанном моторном масле, мазуте, солярке и прочими отходами перегонки нефти. Он довольно экономичный, поскольку в принципе негорючее, точнее, слабо горючее жидкое топливо сгорает не само по себе, а сгорают его пары. Газы образуются в результате попадания капель топлива на раскаленную плоскость и точно так же, как и в дровяных котлах, сгорая, нагревают теплоноситель.

Эти виды котлов для отопления не единственные из возможных вариантов для постройки своими руками. Они просто самые простые, которые показывают, что если есть умелые руки и желание, можно не просто здорово экономить на оборудовании, но и рассчитать оптимальный котел, который будет соответствовать всем запросам по топливу, объему отапливаемого помещения и может прослужить не меньше, чем заводское оборудование. Не мерзните зимой, удачных экспериментов!

Не каждый человек знает, что созданная своими руками вещь не только менее затратная, но и принесёт немало положительных эмоций мастеру. Создать в домашних условиях можно практически всё. Обязательно нужно иметь чертёж, минимум инструментов и необходимые детали и механизмы. Одной из подобных вещей может стать котёл длительного горения, работающий с твердотопливными материалами.

В интернете можно просмотреть немало мастер-классов и видеоуроков по монтажу этого устройства. Котёл будет согревать зимой в том случае, если его строение будет соответствовать хотя бы минимальным нормам. И в этом случае поможет информация о его создании, вычислениях, монтажу дополнительной оснастки.

Виды устройства, которые можно создать самому

Котёл следует начинать строить с задумки. Первым этапом должен стать выбор вида создаваемого изделия. В ряде случаев можно подобрать вид по имеющимся деталям, по особенностям конфигурации оборудования, а также по личным потребностям создателя. Только после рассмотрения собственных возможностей, следует подбирать чертежи. В конечном результате следует выбрать котёл длительного горения по параметру направления сгорания топлива:

Нижнее. Топливо поджигается снизу (таким способом работает большинство котлов).
Верхнее. Топливо загорается вверху и постепенно сгорает к нижнему уровню.

Котлы с нижним направлением горения можно разделить на два вида:

Также рассматривается несколько вариантов по способу сжигания. Котёл может иметь стандартную схему поглощения топлива. З десь процесс осуществляется таким же способом, как и при стандартных обстоятельствах. Ярким примером является печь в частном доме. Котёл с пиролизным сжиганием имеет особую схему, которая подразумевает выделение древесного газа с последующим его воспламенением.

Немаловажным отличием является и теплообменник. Этот элемент изготавливается по особой технологии. Существует несколько способов решения вопроса с его созданием. Помимо особенностей теплообменника котёл для процесса горения может использовать уголь и дрова, или только один из представленных вариантов топлива. В этом случае следует заранее рассчитать резонность использования определённого топлива. От этого выбора будет зависеть конструкция самого изделия.

Материал для монтажа теплообменника

Котёл своими руками можно сделать самостоятельно, если правильно подобрать материалы. Ответственно отнестись к выбору необходимо на стадии создания теплообменника. Процесс горения подразумевает высокую температуру, которая влияет на состояние металла.

Чугун

Именно потому современные строители редко используют чугун . Причин этому много и основными считаются:

Ярким примером станет чугунная секция батареи для отопления в доме, которая использовалась во времена СССР. Её площадь довольно мала и составляет примерно 0,25 м 2 . Для обеспечения качественного обогрева помещения, понадобится конструкция, которая равна по площади 3 квадратным метрам. Двенадцать отдельных частей батареи довольно велики и тяжелы, а теперь стоит только представить себе конструкцию котла.

также учитывается в правилах и нормах. Если котёл будет исполнен из чугуна, то вес изделия потребует сооружения специального фундамента. Способом исключения можно достигаем результатов о сооружении решёток и чугуна, но не как самого теплообменника.

Сталь

Современным решением становится создание теплообменника котла на производстве с использованием специально закалённой и обработанной стали. К сожалению, в домашних условиях создать подобный материал не получится. Своими руками можно обработать стандартную сталь. Но, этот материал, уже при температуре горения в 400 градусов по Цельсию начинает поддаваться коррозии.

Единственным вариантом становится создание теплообменника котла из стали , но постепенное совершение нагрузки температуры. Его стоит постепенно разогревать, чтобы сталь прослужила длительный отрезок времени без необходимости замены.

Котёл с теплообменником из стали будет идеально передавать тепло в окружающее пространство, а не уносить его в трубу. Это позволяет говорить об отличном показателе коэффициента полезного действия. С другой стороны, возникает проблема: конструкция не должна слишком быстро охлаждаться. Если показатели упадут ниже 65 градусов по шкале Цельсия, то в трубе начнёт скапливаться конденсат из кислоты. Он способен повредить трубу кота за считаные часы. Исправить это упущение можно двумя способами:

Если котёл не мощнее 12 кВт, то в нём следует соорудить особый вентиль, который будет контролировать работу обратного процесса и подачи.
В случае увеличения мощности, необходимо создать специальный элеваторный узел . В этом случае работа котла будет подразумевать перегрев воды постоянно.

Клапан, который используется с маломощными котлами длительного горения, называется перепускным. Его можно создать своими руками с управления от электричества (понадобится монтаж специального датчика, показывающего температуру) или от собственного источника питания. Принцип работы клапана прост. В резервуаре имеется горячая вода. Когда температура в обратке котла падает ниже 70 градусов по Цельсию , то он открывается и пускает в систему горячую воду. Она не влияет на процесс горения, но позволяет котлу оставаться целым, поддерживая температуру в обратной системе на должном уровне.

Котёл с элеваторным узлом имеет особую специфику работы, а именно обратную к технологии использования вышеописанного клапана. В процессе горения топлива, вода здесь нагревается до 120 градусов по шкале Цельсия . Благодаря давлению она не закипает. Должна повышаться температура горения, а во время обратного оттока воды она смешивается с горячей, тем самым повышая её показатели и снижая риск образования вредных отложений на трубах. Своими руками создать нечто подобное сложно.

Обязательным условием в обоих случаях, является монтаж системы котла с циркулирующей водой. Особенности строения подобного изделия с длительным горением позволяют соорудить его своими руками для домашних потребностей. В этом случае можно использовать насос воды, который будет питаться не от электричества, но от другого источника.

Выбор материала зависит от личных взглядов на конструкцию строителя. В некоторых случаях под рукой имеется только один металл, а потому остаётся работать с имеющимся материалом.

Создание дымохода в твердотопливном котле

Процесс горения подразумевает наличие вредных выделений во время сжигания топлива. Чтобы уменьшить их, необходимо соорудить в твердотопливном агрегате дымоход, через трубу которого вещества будут улетучиваться в окружающий мир. Длительное горение подразумевает больше выделений газа, пепла и сажи . Своими руками этот элемент построить несложно, если знать его особенности. Именно потому предлагается рассмотреть чертежи в видеоматериалы создания дымохода для котла своими руками.

Помимо самой трубы отвода дыма, понадобится отражатель, если котёл используется для отопления небольшого помещения. Благодаря этим элементам конструкции, при длительном горении, твердотопливный котёл будет выдавать больше тепла в дом.

Дымоход создаётся с целью обезопасить человека от воздействия выделяемых компонентов во время горения. Своими руками создать эту конструкцию не составит особого труда, но необходимо позаботиться о правилах безопасности во время проведения работ. Твердотопливный котёл длительного горения можно обезопасить с помощью выкладывания кирпича. Своими руками сделать кладку не составит сложностей, ведь она только несколькими параметрами отличается от кладки стандартной стены. На эту тему немало видео представлено в сети, и освоить его можно всего за несколько просмотров, а порой и быстрее.

Чертёж этого сооружения может иметь различные конструкционные особенности. Главным из них является не внешняя вычурность, а действительно безопасность. Для Создания дымохода своими руками понадобится труба, диаметр отверстия которой не менее 1200 миллиметров. Прямой участок трубы с горизонтальной поверхностью, должен иметь не менее 10 сантиметров. Диаметр же должен быть больше чем выход от топки котла. Своими руками длительного горения изделие необходимо создавать с дымоходом, имеющим как минимум два изгиба. Их градус наклона должен быть не менее 45 градусов.

Твердотопливный котёл с длительным горением своими руками, видео которого приведено ниже, подразумевает ещё несколько особенностей строения дымохода , а именно:

лучшим вариантом станет создание разборной конструкции. Своими руками твердотопливную систему длительного горения нужно обязательно очищать, так как скопившийся сор, сажа и другие остатки могут ухудшить работу;
соединение элементов твердотопливного котла длительного горения должны собираться в обратном направлении движении газов;
если имеются элементы в твердотопливном изделии с длительным процессом горения, которые легко воспламеняются, их необходимо отдалить от теплообменника и самого источника огня.

Фундамент под чугунную конструкцию

Хотя и приведены доводы не в сторону чугуна, для большинства мастеров, особенно в домашних условиях, этот металл остаётся единственным вариантом. Своими руками установка такого котла, как описывалось выше, потребует от мастера создания фундамента . Соорудить его не составит особого труда, если ранее подобные работы проводились.

Фундамент имеет ещё одной свойство – он защищает напольное покрытие и саму конструкцию пола от влияния повышенной температуры. Отличным материалом станет жидкий кирпич или так называемый бут. Эти элементы не воспринимают температуру, а потому не скапливают тепло. Своими руками для создания дополнительного фундамента понадобится всего лишь монолитная плита из этих материалов.

Заменой этой конструкции становится ножки, которые привариваются к днищу котла. Дабы спрятать их от постороннего взора, рекомендуется их заложить кирпичом .

Таким нехитрым способом можно создать котёл своими руками. Единственным требованием к строителям является изучение чертежа и материалов. Внимательное изучение видео позволит получить ответы на важные вопросы, понять суть работы и её специфику, получить итоговый вариант идеального изделия для обогрева помещения на постоянной основе или же во время посещения дачи. Если правильно сделать котёл, то он будет много времени согревать не только тело. Но и душу. Ведь каждый мастер должен гордиться своим творением, каким бы оно ни было.

схема котла на твердом топливе, размер самодельного котла отопления, конструкция, чертеж, как сварить котел длительного горения, как сделать

Принцип работы

Работает котел на твердом топливе, как правило, на дровах, торфе, отходах пиломатериалов, специальных древесных брикетах, угле и пеллетах (гранулах, изготовленных из измельченной древесины, смолы, хвои и т.п.). Особой популярностью пользуются приборы универсального типа, способные потреблять практически все виды твердого топлива.

По способу теплопередачи котлы бывают:

Воздушными.
Паровыми.
Водяными (встречаются чаще всего).

По принципу сжигания топлива:

Традиционные. Работают на дровах и угле. Принцип действия такой же, как у обычной дровяной печи.
Длительного горения. Инновационная разработка в области оборудования для отопления. Твердотопливные котлы длительного горения имеют вид удлиненной топочной камеры, окруженной со всех сторон водяной рубашкой. При горении пламя распространяется не снизу вверх, а сверху вниз, напоминая в этом отношении процесс горения свечи. Принцип работы котла длительного горения позволяет достигать полного сгорания топлива. При этом увеличивается промежуток горения одной закладки топлива (до 7 суток). Работает котел длительного горения, как правило, при стабильно высокой температуре теплоносителя, что на порядок повышает его КПД. Бесперебойное и безопасное функционирование таких моделей достигается за счет включения в конструкцию вентиляторов для экстренного тушения, предохранительного клапана и циркуляционной помпы.

Пеллетные. В качестве топлива здесь используются специальные пеллеты. Такие котлы дополнительно оснащаются автоматической системой подачи пеллет и бункером для хранения топлива. Благодаря электронным датчикам осуществляется контроль наличия топлива внутри топки. Для работы такой системы необходимо стабильное электрическое питание.
Пиролизные. Уникальное оборудование, где наряду с энергией от горения твердого топлива используется также тепловыделение газов. Это дает возможность небольшой объем топлива обратить в значительную порцию тепловой энергии. В результате достигается повышение КПД котла и снижение вредных выхлопов.

Как правильно выбрать схему подключения котла

Создавая чертеж схемы отопления на твердотопливном котле, предварительно стоит ознакомиться с видами и принципами работы таких теплогенераторов. Это может быть нагреватель постоянного или длительного горения, пиролизный или пеллетный агрегат, буфер. У каждого из таких устройств есть свои критерии работы, которые для некоторых могут стать минусами, а для других плюсами.

Чтобы получилась идеальная схема теплоснабжения, нужно суметь совместить функционирование котла с баком, так как этот элемент накапливает тепловую энергию. Это обосновано тем, что нагревающий воду элемент может менять свою температуру в диапазоне от 60 до 90 градусов. Постоянного показателя нет. Так как твердотопливные котлы являются инертными приборами, это выгодно их отличает от газовых, дизельных и электрических аналогов.
Выбирая схему отопления нужно объективно оценивать риск перебоя с электроэнергией. Если в районе часто возникает отключение света, то система с водяным насосом, не только не окупит себя, но и быстро может выйти из строя. Поэтому тут лучше выбирать тип отопления с естественной циркуляцией.
Выбирая обвязку, стоит заранее продумать предохранительные линии между котлом и баком. Их располагают в точках входных и выходных труб так, чтобы они были максимально близко к водонагревателю. Также для достижения максимального эффекта, нужно постараться, чтобы расстояние между котлом и расширительным баком было минимальным. Но тут уже нельзя монтировать предохранительные клапаны или краны.
Если же была выбрана схема с насосом, то его устанавливают на возвратной трубе, максимально близко к теплогенератору. Таким образом, если даже и отключат свет и насос перестанет работать, то вода будет продолжать двигаться по контуру, то есть минимальное тепло сохранится. Устройство нужно монтировать по обводному пути. Только тогда будет возможность отключить его от сети (при необходимости), а сам обвод перекрыть посредством кранов.

Есть такое понятие, как байпас. Это перемычки с кранами, которые размещают между линией подачи и обратной трубой. Такое обустройство способствует возврату «лишней» горячей воды, когда объем меняется посредством терморегулятора.
В дымоходной трубе необходимо устанавливать клапан из нержавеющей стали. Так как в дыме есть влага, пусть и в небольших количествах, но именно она может спровоцировать разрушение внутренней части.

Обвязка – процесс, которому стоит уделить особое внимание. Поэтому проектируют и монтируют ее только в том случае, если есть полная уверенность в своих силах. Николай Авраменко, 51 год, г

Энергодар

Николай Авраменко, 51 год, г. Энергодар

Антон Абрамов, 29 лет, г. Омск

Никита Карпенко, 37 лет, г. Архангельск

Расчет КПД с учетом различных факторов

Приведенная выше формула не совсем подходит для оценки эффективности работы оборудования, так как рассчитать КПД котла точно с учетом только двух показателей очень сложно. На практике в процессе проектирования применяют другую, более полную формулу, поскольку не все вырабатываемое тепло используется для прогрева воды в отопительном контуре. Определенное количество тепла теряется в процессе работы котла.

Более точный расчет КПД котла производится по такой формуле:

ɳ=100-(q₂+q₃+q₄+q₅+q₆), в которой

q₂– теплопотери с выходящими горючими газами;

q₃ – потери тепла в результате неполного сгорания продуктов горения;

q₄ – теплопотери из-за недожога топлива и выпадения золы;

q₅ – потери, вызванные внешним охлаждением прибора;

q₆ – теплопотери вместе с удаляемым из топки шлаком.

Назначение котлов

Твердотопливные котлы являются оптимальным вариантом для обогрева помещений с различной площадью.

Газовое отопительное оборудование даже при имеющемся доступе к центральной магистрали требует значительных затрат и сил на подведение индивидуальной линии.

Электрические котлы более удобны в использовании. Но для обслуживания крупных объектов требуются модели со значительной мощностью, установка которых предполагает проведение трехфазного электропитания. Это сопровождается дополнительными затратами и необходимостью согласования проекта проводки. Также при аварийном отключении электричества дом останется без источника отопления.

Мнение эксперта
Торсунов Павел Максимович

Твердотопливные котлы зачастую являются лучшим выбором для отопления помещения. А функция длительного горения позволяет создавать системы отопления для домов с большой площадью и обеспечивать объекты теплом от одного источника.

Как выбрать и на что обратить внимание?

Важнейшими показателями при выборе твердотопливных котлов длительного горения с встроенным водяным контуром являются:

Доступность необходимого топлива.
Уровень мощности прибора — зависит от площади обогреваемых помещений и требуемого температурного режима теплоносителя.
Тип тяги, создаваемой внутри топочной камеры. Может быть принудительно или естественной. Данный параметр влияет на возможность размещения в конкретном помещении и уровень производительности котла.
Коэффициент полезного действия. Будет зависеть от типа используемого горючего, особенностей конструкции и используемого дополнительно оборудования (наличие или отсутствие вытяжки, автоматизации подачи топлива и т.п.).
Материал теплообменника — обычно это чугун или сталь — влияет на показатели надежности устройства и характеристики теплотехники.
Тип расположения водяной рубашки — важен для того, чтобы верно определить место установки котла с точки зрения правил пожарной безопасности.
Вес агрегата — является важным фактором для опредения основания, где будет располагаться котел. Оно должно быть достаточно прочным и не подлежать деформации.
Метод загрузки горючего и габариты камеры сгорания важны для определения цикла использования агрегата и возможности настройки его автоматизированного обслуживания.
Конструктивные особенности зольника и его доступность будут влиять на удобство выполнения работ по обслуживанию и профилактике котла.
Уровень стоимости — зависит от сочетания перечисленных выше факторов и репутации марки изготовителя оборудования.

Видео. Как правильно устанавливать котел длительного горения в доме.

Этап 2. Обвязка котла.

Этот этап является одним из самых сложных. От него напрямую будет зависеть безопасность системы.

Существует несколько схем обвязки котла: с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя. Кроме этого может быть открытая и закрытая система отопления.

При системе естественной циркуляции, вода свободно проходит по всем трубам под своим давлением. Принудительная же схема подразумевает установку насоса, который это давление создает.

Обвязка ТТ котла длительного горения

Выбор схемы подключения во многом зависит от количества этажей дома, расположения котла, комнат и от общей площади. Так, схему с естественной циркуляцией целесообразно использовать для одноэтажных домов. А вот для помещений в несколько этажей, она будет малоэффективна и лучше приобрести дополнительный насос, чтобы выполнить принудительную схему циркуляции теплоносителя.

Но наиболее простой и понятной является закрытая (принудительная) схема.

Закрытая схема системы отопления

Она производится через 2 патрубка. Один соединяется с подающим контуром отопительной сети, а второй конец с его обратный контуром.

Чтобы правильно обвязать котел, руководствуйтесь следующими правилами:

Установка манометра является обязательным условием при обвязке котла, так как этот прибор будет контролировать максимальное значение давления.

Обвязываем льном выходные патрубки котла. После того, как лен будет плотно намотан вокруг выходной трубы, пройдитесь хорошо по нему сантехническим герметиком.
Берем уголок и аккуратно накручиваем сверху.
Теперь подсоединяем бочонок и нипель. Плотно состыковываем эти детали и соединяем с краном. Все соединения обязательно обрабатывайте сантехническим герметиком, чтобы предотвратить утечку.
Резьбовым соединением при помощи муфты и гайки соединяем водяной контур с выходной и входной трубой. Убедитесь, что вы тщательно соединили детали.Обмотка паклей из льна

Этап 3. Подсоединение к дымовой трубе.

Все твердотопливные котлы обязательно должны быть подсоединены к дымоходу. Если в доме уже оборудована эффективная система отвода газов, то вам нужно будет просто подсоединить новую конструкцию к ней.

Варианты монтажа дымохода

Сэндвич трубы

Канал между котлом и дымоходом должен составлять не менее 1 метра. От этого зависит производительность работы прибора и безопасность жителей дома. В идеале дымоход должен иметь минимальное количество изгибов, ведь каждый дополнительный поворот создает препятствие для естественной тяги газов, и снижает производительность котла.
Что касается наклона горизонтального участка трубы, ведущего от котла к вертикальной конструкции дымохода, то в идеале выдержать угол в 45 градусов. Если же, по техническим соображениям, этого невозможно выполнить, то допускается располагать горизонтальный участок под углом от 15 до 30 градусов. В любом случае, его нельзя делать ровным, иначе это будет препятствовать нормальной тяге.

Подсоединяем первую трубу дымохода к патрубку котла. Тип соединения зависит от выбранной модели котла. Обязательным условием является соблюдение диаметра дымохода и патрубка печи. Диаметр дымоходной трубы должен быть не меньше патрубка твердотопливного котла. Если эти параметры не соблюсти, то снизится пропускная способность газохода на максимальной мощности.

Поспите

Есть компании, в которых короткие перерывы сотрудников на сон являются устоявшейся традицией. И причины такой политики далеки от лени. Специалисты психологии из Манчестерской бизнес-школы изучали последствия такого стиля работы и считают, что кратковременный сон позволяет значительно улучшить эффективность работы. Для решения сложных задач сон также можно считать одним из способов найти решение. Во время отдыха мозг продолжает действовать. Во сне мы намного быстрее структурируем информацию и обрабатываем ее. Случаи, когда человек просыпается с готовым решением проблемы, слишком часты, чтобы сбрасывать этот метод со счетов.

Параллельная работа котлов на дровах и газе

Этот вариант теплоснабжения дома от двух котлов предусматривает их раздельное подключение к циркуляционной системе. На входе обратной линии каждого источника тепла должен быть установлен собственный циркуляционный насос. Для настенного газового котла этого делать не нужно, в нем насос уже установлен изготовителем. В случае прогорания твердого топлива температура теплоносителя снизится и газовый котел автоматически включится.

Важным конструктивным моментом является обвязка твердотопливного котла металлическими трубами и наличие аварийного сбросного устройства с одновременной подачи холодной воды в линию обратки.

1 схема (отрытая и закрытая системы)

Данный способ удобен тем что жидкости двух систем не смешиваются. Это позволяет использовать разные теплоносители.

Преимущества и недостатки

Плюсы	Минусы
Возможность использовать разные теплоносители	Большое количество дополнительного оборудования
Безопасная эксплуатация, резервный бак сбросит лишнюю воду в случаи закипания	КПД ниже за счет лишней воды в системе
Возможность использования без дополнительной автоматики

2 схема, две закрытые системы

Здесь используется закрытая система, что позволяет обойтись без тепло аккумулятора. Контроль производится термостатами и трехходовыми датчиками. Безопасность эксплуатации обеспечивает автоматика.

Здесь мы используем аккумулятор для излишком тепла. Тем самым мы увеличиваем эффективность системы и устраняем необходимость в термодатчиках и автоматике.

Подача тепла через 3х ходовой клапан

Каждый котел должен быть оснащен собственным циркуляционным насосом, а еще один насос потребуется для обеспечения циркуляции через приборы системы отопления. В верхней точке гидравлического разделителя должен быть установлен автоматический воздухоотводчик, а в нижней кран для аварийного слива воды.

Система с теплоаккумулятором, зачем он

Тепло, выработанное котлом на дровах, поступает в эту емкость. Из не, через змеевик, теплообменник или без них, в газовый котел. Автоматика второго понимает что вода имеет необходимую температуру и отключает газ. Так будет пока в теплоаккумуляторе достаточно температуры.

Аккумулятор тепла или это теплоизолированная емкость с встроенным змеевиком, предназначенная для накопления нагретого теплоносителя и подачи его в систему отопления. В этой схеме газовый котел, отопительные приборы и аккумулятор соединены трубопроводами в одну систему закрытого типа. Твердотопливный котел подключен к встроенному змеевику аккумулятора и таким образом нагревает теплоноситель в закрытой системе. Организация работы отопления в этой схеме происходит в следующем порядке:

в твердотопливном котле горят дрова, и происходит нагрев теплоносителя от змеевика в емкости;
твердое топливо прогорело, теплоноситель остыл;
газовый котел включается автоматически;
снова закладываются дрова, и разжигается твердотопливный котел;
температура воды в аккумуляторе поднимается вы той, которая задана на газовом котле, который останавливается автоматически.

Эта схема требует наибольших затрат на приобретение материалов и оборудования, однако имеет целый ряд преимуществ:

твердотопливный котел может работать в схеме открытого типа;
самый высокий уровень безопасности;
отсутствие необходимости постоянного пополнения топки дровами или углем;
циркуляция теплоносителя по системе закрытого типа;
возможность одновременной работы двух котлов одновременно и каждого в отдельности.

В числе дополнительных затрат необходимо учесть покупку бака аккумулятора со змеевиком, двух расширительных баков и дополнительного циркуляционного насоса.

рассчитать необходимый объем емкости

Где купить твердотопливный чугунный котел для отопления частного дома

В Москве и МО

MirCli (https://mircli.ru/kotly-otopleniya/tverdotoplivnye-kotly/chugunnye/) – пр-т Ленинградский д. 80, корпус Г, тел. +7 (863) 303–35–06, +7 (800) 775–29–90.
Теплодвор (https://www.teplodvor.ru/kotly-otoplenija/tverdotoplivnye-kotly/chugunnye.html) – +7(495)48-132-48, микрорайон Балашиха-1, ул. Советская, 35 143902 г. Балашиха.

В Санкт-Петербурге

PRO-Teplo (https://www.proteplo-spb.ru/products/tverdotoplivnye-0) – ул. Чугунная д. 14K (с Менделеевской 5), тел. +7 (812) 241–12–06, +7 (800) 775–63–03.
Тепло3000 (https://teplo3000.spb.ru/catalog/kotly-otopleniya/tverdotoplivnye/chugunnye/traditsionnye) – +7 (812) 401-66-31, Санкт-Петербург, ул. Ворошилова, д.2 лит.Е, заезд только с ул. Зольная.

Отопительный котел нижнего горизонтального горения

В твердотопливном котле с тягой, направленной горизонтально, происходит процесс естественного горения топлива в нижнем слое закладки дров

Как видно из приведенного рисунка, в котле с горизонтальным сгоранием топлива горение происходит вблизи колосника, образующиеся дымовые газы уходят в вертикальный кожухотрубный теплообменник, вынесенный за пределы закладочной камеры и далее в дымовую трубу.

Тепло, образующееся при сгорании топлива, воспринимается водоохлаждаемым колосником, стенками топки и кожухотрубным теплообменником. В дымовую трубу выбрасываются газы с невысокой температурой, необходимой для создания тяги.

В подобной конструкции котла вся закладка дров не прогревается, не продувается горячими дымовыми газами. Горит только нижний слой. Такая конструкция позволяет увеличить объем загрузочной камеры, и обеспечивает весьма длительную работу котла на одной загрузке — на дровах до 12 часов.

Котел работает непрерывно, без остановки. Просто докладываете топливо сверху и удаляете золу снизу на работающем котле без остановки процесса горения.

Котел оснащен заслонкой, расположенной между загрузочной камерой и дымоходом. Перед открытием загрузочной дверцы открывают растопочную заслонку. Тяга через открытую растопочную заслонку не допускает дымления котла в помещение через дверцу загрузочной камеры при закладке дров.

Обратите внимание на ручку внешнего механизма прочистки выше дверцы поддувала. Выдвижение ручки на себя приводит в действие каретку продольной очистки колосника

Очистка может быть проведена при работающем котле. В задвинутом состоянии каретка прячется в парковочной нише. Внешняя механическая очистка колосника позволяет удалять золу не останавливая котел.

Работа на сырых дровах — котел может работать на дровах влажностью до 50%

Удобная верхняя загрузка и легкое обслуживание — удобная верхняя загрузочная дверка позволяет до самого верха загрузить котел дровами одного размера. Простая шомпольная очистка теплообменника позволяет всегда поддерживать высокий КПД котла.

Резервный электронагреватель — котел имеет встроенный ТЭН, который можно использовать для увеличения максимальной мощности котла в наиболее холодное время года или использовать как резервный источник тепла при окончании топлива.

Высокая эффективность — водоохлаждаемый колосник и эффективный кожухотрубный теплообменник (такой же как на промышленных котлах) обеспечивает высокий КПД котла во всем диапазоне рабочих мощностей.

Вывод продуктов горения

Последние внедренные способы экономии касаются этого пункта. Логика решения – если на выходе из дымохода температура продуктов сгорания была 200-250 °С, то почему не использовать их для подогрева теплоносителя? Для этого на пути отработанных газов устанавливают дополнительные теплообменники из стали или чугуна (с большой инерцией нагревания).

Дополнительно идет работа по извлечению теплоты из испаренной воды, полученной в результате реакции горения – это делают «конденсационные» котлы, которые ставят рекорды в плане КПД – температура выбрасываемых газов около 50 °С, а количество используемой по назначению теплоты достигает 98%.

Надежный и экономичный твердотопливный котел своими руками. Самодельный котел для отопления частного дома

Сегодня на рынке можно приобрести многочисленные варианты котлов отопления.

Большинство из них предназначены для работы на газе и электричестве, также есть варианты на твердом топливе и с использованием мазута.

Однако подойдут они не всем. Многие хотели бы сделать отопительный котел своими руками (см. чертежи ниже), так как считают, что рынок не в состоянии удовлетворить их потребности, либо закупочная цена слишком высока.

Что ж, во многом они будут правы, и мы постараемся удовлетворить их запросы.

Мы расскажем, как сделать котел своими руками и как не допустить ошибок.

Естественно, на рынке вы вряд ли купите кирпичный котел для отопления, у которого материалом изготовления является кирпич.

Такой котел отопления можно построить своими руками.

Чертежи и принцип работы различных систем мы рассмотрим ниже.

По сути, такой котел представляет собой печь с теплообменником, которая подключается к системе отопления или накопительному баку.

Теплообменник располагается в зоне сжигания топлива в топке или в системе циркуляции дыма.

Саму конструкцию печи, скорее всего, надо где-то подсмотреть или разработать самому.

Основным элементом, превращающим печь в котел, является теплообменник. Он располагается в топке или в зоне циркуляции дыма.

В последнем случае рациональнее будет использовать безоборотную схему топки, как в русской печи, чтобы размер теплообменника, который можно в ней разместить, был как можно больше.

Однако температура воды в системе отопления будет намного ниже, и такая система больше подходит для нагрева воды для хозяйственных нужд. При размещении в дымоходах теплообменник может быть изготовлен из обычной стали.

Размещение теплообменника в топке, соответственно, потребует увеличения размеров топки. При этом материал, из которого изготовлен теплообменник, должен быть из жаропрочной стали большой толщины, что недешево.

Цена такой стали около 400-500 рублей за килограмм, трубы еще дороже, а теплообменник из толстого металла может весить более 50 килограммов. Тем не менее, при прочих равных, этот обойдется дешевле покупного котла аналогичной мощности.

Теплообменник может быть выполнен как в виде змеевика, так и в виде водяной рубашки. В первом случае вода проходит по системе труб, создающих значительную площадь отбора тепла от топки при работе.

Змеевик изготавливается сварным из труб из жаропрочной стали с толщиной стенки не менее 5 миллиметров. Диаметр трубы не менее 50 миллиметров.

Обычно отрезки труб и уголки сваривают для получения 3-4 прямоугольных контуров, которые затем соединяют друг с другом по высоте патрубками в четырех местах.

Этот способ потребует высокой квалификации сварщика, будет ряд швов, которые придется сваривать «с зеркалом». По сложности это работа пятой категории и даже выше.

Во втором случае горение происходит в топке, которая находится внутри емкости с водой, окружающей топку не менее чем с трех сторон.

В случае с водяной рубашкой теплообменник можно футеровать, тем самым снизить требования к качеству используемой стали, но его объем будет значительно больше, а это сводит на нет использование котла в качестве строительного материала.

Большая часть котла будет изготовлена из металла, а объем сварки значительно возрастет, хотя их квалификация снизится.

Независимо от типа теплообменника, при непосредственном контакте с огнем может нагреваться до температуры выше 90 градусов. Поэтому на выходе теплообменник необходимо оборудовать предохранительным клапаном-гидрозатвором, который сработает, если вода закипит, и убережет трубы от разрыва.

В качестве топлива для самодельных кирпичных котлов можно использовать как твердое топливо, так и газообразное и жидкое топливо. В последнем случае в топку помещают форсунку с системой подачи топлива и воздуха или газовую горелку соответственно.

Котлы длительного горения

Следовательно, риск возгорания также будет вдвое выше. Кроме того, для твердотопливного котла можно изготовить только стальной теплообменник.

А в промышленном производстве изготавливают как чугунные, так и медные теплообменники, которые будут иметь более длительный срок службы.

Электрооборудование низкой производительности и габаритов. Например, нет смысла делать сам проточный котел отопления, который будет занимать мало места и нагревать холодную воду из водопровода – рынок пестрит дешевыми предложениями маломощного оборудования.Это делает бессмысленным изготовление таких котлов отопления самостоятельно.

Простые твердотопливные котлы отопления остаются одним из самых востребованных видов оборудования при формировании автономной системы отопления. Преимущества твердотопливных котлов очевидны – дешевизна и доступность топлива, энергонезависимость и простота эксплуатации. Надежные устройства продаются в готовом виде, цена напрямую зависит от набора функций, но можно сделать самодельный котел, который обойдется дешевле, ничем не будет уступать по прочности и практичности заводским изделиям.Рассмотрим подробно процесс изготовления снаряжения своими руками.

Устройство и принцип работы твердотопливного котла

Конструктивно автономный дровяной или угольный котел представляет собой печь, помещенную в бочку с водой. Основная работа заключается в нагреве теплоносителя до определенной температуры, чтобы поддерживать систему отопления дома в нужном режиме. Тепловая энергия получается из топлива – дров, угля или других твердых источников энергии. Простота устройства не отличается эффективностью – примитивные котлы имеют КПД не более 10-15%, поэтому стоит рассмотреть более сложные конструкции.

На заметку! Без качественной тяги котел не сможет обеспечить эффективный обогрев помещения. Продумывая изготовление устройства, нужно позаботиться о создании приточной вентиляции.

Котел отопления своими руками из металла, кирпича. Металлические узлы просты, но требуют четких просчетов при составлении схемы, пошагового выполнения, соблюдения технологии сборки, установки.

Разновидности и выбор конструкции твердотопливного котла

Печи и отопительные котлы различаются по своему функционалу.Печка необходима для обогрева помещения, а котел еще должен прогревать теплоноситель, который транспортируется по отопительной сети в доме. Поэтому важно учитывать непрерывность процесса горения топлива, обеспечивать равномерную циркуляцию воды через теплообменник.

На заметку! Теплообменник представляет собой змеевик, расположенный внутри камеры сгорания топлива. Внутри змеевика находится вода, которая получает тепло при сжигании дров, угля и передает тепловую энергию элементам сети.

Бывают самодельные котлы отопления по способу сжигания — верхнее (шахтное) или нижнее:

Твердотопливный котел нижнего горения — агрегат, в котором дверца загрузочной камеры расположена в верхней части топочной камеры, сами дрова горят внизу. Такая система обеспечивает продолжительность горения топлива – нижние слои догорают, верхние постепенно проседают под собственным весом. Циркуляция воздуха осуществляется снизу вверх при установке насоса (принудительно) или естественным путем.Второй вариант тяги более удобен, так как не требует подключения оборудования к электросети, что обеспечивает полную автономность системы.

На заметку! Естественная тяга имеет пониженный КПД, поэтому топливо загружается в топку небольшими порциями. Принудительная циркуляция воздуха обеспечивает интенсивное движение потоков, есть возможность заполнить топку «до отказа».

Котлы с верхней или шахтной загрузкой представляют собой агрегаты, в которых топочная дверца расположена в верхней части камеры сгорания.Устройства всегда оснащены принудительной тягой для перемещения воздуха сверху вниз. При этом дым отгоняется в нижний отсек топочной камеры, смешивается с воздухом, сгорает, отдает тепловую энергию топливу в нижних ярусах — это особенно удобно при закладке сырых дров, за счет тепла они высыхают и лучше горю.

Для самостоятельной сборки лучше подходят агрегаты с нижним вариантом горения; здесь нет необходимости интегрировать вентилятор.

Совет! Если нет опыта сборки агрегатов, выгоднее браться за простые конструкции, чтобы снизить риск ошибок в расчетах.

Агрегаты также различаются по способу сжигания, могут работать в обычном режиме или с доступом к пиролизу. Пиролиз – это процесс разложения энергоносителя на его составляющие с последующим сгоранием элементов. Для сборки моделей с пиролизным горением придется оборудовать вторую камеру сгорания, габариты устройства будут больше, а расход материалов возрастет.

На заметку! Выбор типа оборудования зависит от вида топлива.В регионах с наличием дров топка формируется на дрова, на уголь — настраивается другая модель. Продолжительность горения одной закладки определяется типом, мощностью и КПД котла.

Температура горения угля выше, чем у дров, поэтому, если формируется твердотопливный прибор для сжигания угля, колосники должны быть чугунными, корпус и теплообменник — толстой сталью. Корпус котла допустимо делать из огнеупорного кирпича.

После оценки собственных навыков, просмотра схем нагревателей выбирается конкретная модель устройства. При наличии достаточного опыта мастер сможет построить самодельный газовый котел для отопления частного дома, а новичкам стоит отдать предпочтение самым простым устройствам. При соблюдении технологии сборки и монтажа тепла в доме будет достаточно от примитивного твердотопливного котла с водяным контуром отопления.

Требования к отоплению самодельных твердотопливных котлов

Конструктивно прибор представляет собой набор основных и дополнительных элементов:

Камера сгорания для сжигания энергоносителя;
решетка, через которую в камеру поступает воздух;
трубчатый теплообменник или бак для хранения воды;
дымоход для отвода продуктов сгорания;
регулятор тяги.

Основное внимание уделяется размеру камеры сгорания, отсек должен быть вместительным и просторным, чтобы топливо сгорало полностью без необходимости перемешивания. Топка устроена таким образом, чтобы передать теплообменнику максимальное количество тепла.

На заметку! В кирпичных котлах поддерживается более высокая температура горения, чем в металлических приборах, так как кирпич имеет меньшую теплопроводность и не так быстро отдает тепловую энергию наружу.

Теплообменник изготовлен из стали или чугуна, имеет вид змеевика с вертикальными или горизонтальными трубами. КПД котла зависит от конструкции и материала змеевика. Чугунные теплообменники представляют собой литые элементы, которые продаются в готовом виде. В домашних условиях мастеру удобнее работать с толстостенной стальной трубой, изгибая ее под действием тепла или используя отводы, полуотводы подходящего диаметра. Соединение отводов с элементами катушки сваркой.

Пошаговая технология изготовления твердотопливного котла своими руками

Сделать высокотехнологичное оборудование в домашних условиях не получится, а вот простой котел на дровах, угле вполне подойдет для отопления дома любой площади.Главное правильно составить схему, рассчитать параметры мощности с учетом протяженности сети, наличия ответвлений трубопровода и других нюансов.

Инструменты и материалы для работы

Набор инструментов:

сварщик;
болгарка с дисками для резки и шлифовки металла;
со сверлами по металлу;
газовые ключи: №1, 2;
;
ключи рожковые или складные, отвертки;
плоскогубцы;
кв.

Материалы:

стальной лист толщиной от 5 мм для котла, толщиной от 7 мм для колосника;
50х50 для каркаса котла;
для накопительного бака;
для теплообменника в виде змеевика диаметром 32-50 мм.

В зависимости от чертежа могут потребоваться дополнительные материалы. Пригодятся средства индивидуальной защиты – перчатки, маска, очки.

Изготовление корпуса и теплообменника твердотопливного котла

Чаще всего корпус работает как камера сгорания, поэтому является основой конструкции.Чтобы стены не деформировались под воздействием тепла, ограждающую конструкцию делают двухслойной, в пространство между листами насыпают сухой чистый песок – снижает нагрев, служит фиксатором для устойчивости формы.

Наружная и внутренняя оболочки корпуса каркасные. Для повышения жесткости, усиления конструкции стенки камеры сгорания обшивают стальным уголком или ребрами жесткости из металлического профиля.

Передняя стенка вырезана под отверстия под зольник и дверцу бункера.Удобнее всего сначала наметить мелом область вырезания, затем просверлить несколько отверстий по углам рисунка, затем вырезать.

После выполнения заготовок для корпуса приступают к формованию теплообменника. Вам потребуются детали от водопроводной трубы необходимого сечения, сварите их между собой в герметичный контур максимально возможной длины – это увеличит площадь контакта с нагревателем, повысит КПД устройства.

Этап сборки

Все заготовки и элементы должны быть собраны.Продумывая, как сделать котел, его лучше собирать на месте установки, особенно при массивности готовой конструкции. В месте установки сначала закладывается бетонный фундамент, узел крепится анкерами, поэтому постамент оснащается закладными, фиксация сваркой.

Котел на дровах собирается своими руками из корпуса, затем комплектуется деталями и обшивкой. Перед сваркой с деталей снимают фаску, после швы очищают от шлака и шлифуют.Осмотрите швы, проверьте их герметичность. Если обнаружите пробелы, прокипятите еще раз.

Следующий этап — установка колосника и теплообменника. Змеевик присоединяется к контуру отопления сваркой с учетом угла наклона, чтобы теплоноситель транспортировался естественным путем.

Совет! Интеграция накопительного бака из нержавейки в систему может быть сложной, поэтому лучше доверить это профессионалам. Накопительный бак устанавливается в самотечных системах в самой высокой точке сети.

После сборки вся конструкция окрашивается термостойкой краской. Сначала поверхность кузова шлифуется, затем грунтуется и только после этого красится. Красим в 2 слоя, после высыхания одного слоя, затем наносим второй.

Если остались вопросы, поможет видео — как сделать бойлер своими руками:

Важно! После сборки и ввода ТЭНа в систему сеть необходимо опрессовать – это проверка на герметичность элементов и стыков.При отсутствии дефектов линия вводится в эксплуатацию.

Самый простой котел из трубы своими руками может сделать и начинающий мастер. Подойдет баллон со сжиженным газом – стальная конструкция толстая и прочная, что как раз и требуется для изготовления твердотопливного обогревателя.

Самодельные котлы отопления – это реальность. Особенно для тех, кто любит мастерить своими руками различные приспособления, повышающие комфортность жизни.

Обычно

Все самодельные котлы отопления работают по одному принципу.Сгоревшее топливо будет отдавать тепло теплообменнику, а тот нагревать теплоноситель. На то, как будет работать котел отопления, влияют два основных немаловажных фактора – конструкция теплообменника и полнота сгорания топлива. В первом случае — чем больше площадь теплового контакта печи и емкости с теплоносителем — тем больше тепла будет передано в единицу времени. В случае полноты сгорания топлива, если приток кислорода будет незначительным, то с продуктами сгорания будет уходить и пиролизный газ.А он — может выделять тепло при горении.

Создать котел

Конечно, на точную конструкцию котла, сделанного своими руками, влияет несколько факторов:

В первую очередь это доступность тех или иных материалов. Конечно, термостойкие виды нержавейки будут более долговечными. Но быстрее и дешевле будет приобрести обычный лист.
Также важным аспектом является возможность обработки. В своем гараже вы, скорее всего, не сможете создать литую печь из чугуна, потому что оборудование для этого будет дороже самой печи.Поэтому решения здесь могут быть самые разные — все зависит от вашей фантазии и от способности физических законов ее реализовать. Обычно котел отопления своими руками создается из традиционного материала – листовой стали толщиной до 5 мм. А такую сталь легко резать болгаркой, а кроме того, можно сделать это бензорезом или электросваркой.

Конструкция будущего котла также будет напрямую зависеть от того, какое топливо будет использоваться.

Также на конструкцию влияет способ циркуляции охлаждающей жидкости.Ведь для того, чтобы циркуляция была естественной, требуется большая высота бака и большой диаметр труб и отопительных контуров. Чем меньше диаметр, тем больше сопротивление движению воды и тем ниже шансы получить хорошую скорость циркуляции теплоносителя без использования насоса.

А вот самодельный котел отопления с циркуляционным насосом позволяет сделать диаметр труб меньше, да и высоту бака тоже. Но тут пользователей подстерегает некая ловушка – если прекратится подача электроэнергии во время работы котла отопления, то прекратится и циркуляция воды.В результате вы можете увидеть разорванный паром котел. Поэтому мы дадим несколько советов, которые помогут вам в таком процессе, как изготовление котлов отопления своими руками.

Трубы котлов, контуры отопления — все это нужно делать трубой не менее 32 мм. Диаметр трубы на выходе из теплообменника 32 мм. Если насос остановится, скорость циркуляции воды замедлится, а температура, наоборот, начнет расти. Поэтому контур лучше делать не из металлопластика или полипропилена, а из оцинковки, заделывая резьбы льном и краской или суриком.

Дровяные котлы

Котлы отопления на дровах своими руками – если рассматривать самый простой вариант, это два цилиндра разного диаметра, которые помещаются один внутрь другого. Во внутреннем цилиндре будет топка, во внешнем бак для воды.

Для уменьшения сварки котлов отопления возьмите готовую толстую трубу большого диаметра.

Конечно, в этом случае вы можете комбинировать формы и размеры труб, в зависимости от того, что у вас есть в наличии.Пространство между трубками заполнено водой. Такие котлы отопления своими руками универсальны – они будут работать на любом твердом топливе. Сделать такой котел несложно, пользоваться им тоже несложно, но обратная сторона медали – его низкий КПД.

Пиролизные котлы

При использовании самодельного котла для отопления дома при температуре 200-800 градусов и при недостатке кислорода древесина будет разлагаться на древесный кокс и пиролизный газ с выделением тепла. Теперь нужно просто смешать воздух с пиролизным газом — и он воспламенится.Стоимость материалов для изготовления котлов отопления такого типа будет выше. Но такой котел окупится за 3-4 сезона отопления. Чертежи и конструкции пиролизных котлов можно найти на нашем сайте.

Котлы на отработанном масле

Конструкция такого котла довольно любопытна. Перед сжиганием котел испаряет масло. После растопки при рабочей температуре котла масло, стекающее в специальный отстойник, моментально превращается в горючие газы.Именно они нагревают теплообменник. В качестве топлива — без различных модификаций может использоваться дизельное топливо.

Электрические котлы

Сделать котел отопления своими руками электрического типа – это реальность. Такие котлы просты по конструкции. Нагревательный элемент размещается внутри трубы, которая располагается вертикально. Снизу идет патрубок от обратки, а сверху подключается подача. В принципе котел почти готов.

Но есть некоторые нюансы, влияющие на то, как сварить котел отопления. Как известно, цены на электроэнергию постоянно растут – ведь это самый затратный вид обогрева собственного дома. Кроме того, следует знать, что инструкция по технике безопасности запрещает подключать котлы мощностью выше 7 кВт к сети 220 Вольт. Но 380 есть не везде и не у всех. Самый простой электрокотел – это трубчатый корпус, ТЭН, естественная циркуляция теплоносителя.

Индукционные котлы следует отметить отдельно.Если брать самые простые вариации, то это толстостенная пластиковая труба, на нее намотана сотня витков эмалированного провода, который подключен к сварочному инвертору с выходным током около 15 ампер.

Внутри находятся те компоненты, которые будут нагреваться вихревыми токами – резка толстой проволоки или рубленый стальной змеевик. Обратный трубопровод подключается снизу, подающий – сверху. Схема заполнена водой — и все, можно подавать питание.Но только не включайте систему без охлаждающей жидкости! Это расплавит пластик в мгновение ока.

В последние годы все большую популярность приобретают отопительные установки, работающие на твердом топливе. Это не случайно, так как энергия становится все дороже и дороже, а древесина или уголь по-прежнему остаются доступными видами топлива. Однако из-за растущего спроса на такое оборудование оно начинает дорожать и не каждый может позволить себе его приобретение. Альтернативой являются самодельные котлы для отопления частного дома, которые обойдутся намного дешевле и будут работать не хуже заводских.

Преимущества и принцип работы

Помимо низкой стоимости, у данного типа установки есть и другие преимущества:

Профессионально изготовленный агрегат из качественных материалов выдержит критические нагрузки при избыточном давлении теплоносителя до 4 атм. Такая ситуация часто случается с твердотопливными отопителями, так как циркуляция теплоносителя по разным причинам может прекратиться и тогда вода в рубашке и теплообменнике агрегата закипит. В результате высокое давление пара разрывает теплообменник в самом слабом месте.
Большие возможности для модернизации конструкции, особенно если вы делаете обогреватель самостоятельно. Затем изготавливается самодельный твердотопливный котел отопления конкретно по вашим требованиям, под вашу систему отопления и доступный вам вид топлива.
Вы можете улучшать установку поэтапно. Например, в этом году средств хватило только на базовую модель. Если есть возможность, в следующем году можно купить и добавить комплект автоматики в перерыве между отопительными сезонами и так далее.

Рубка дровяного котла

Практика эксплуатации различных типов дровяных установок показывает, что наиболее приемлемым и простым вариантом является изготовление и использование для отопления дома классических самодельных котлов на дровах прямого сжигания. Принцип их работы прост: дрова в топке сгорают при естественной тяге дымохода, отдавая тепло водяной рубашке и теплообменнику. Последний работает по дымогарной схеме, то есть высокотемпературные дымовые газы проходят через дымовые трубы теплообменника и непосредственно передают тепло омывающей их воде.Интенсивность горения регулируется дверкой зольника (в простонародье — поддувалом), открывание которой дозирует количество воздуха, поступающего в топку через колосник.

В пользу выбора классического дизайна говорят следующие аргументы:

простота изготовления;
удобство и доступность самообслуживания;
нет ограничений по влажности древесины;
высокая ремонтопригодность и возможность устранения недостатков, выявленных в процессе эксплуатации.

Обычно самодельные котлы для дома делают целиком из металла, так как сделать чугунную топку в домашних условиях невозможно, а покупать дорого. Обычно домовладельцы заказывают отопительные приборы у мастеров, специализирующихся на их изготовлении. При этом рекомендуется личное участие в процессе на всех этапах, от закупки материалов до тестирования готового продукта. В противном случае через несколько лет вы можете столкнуться с дефектами, допущенными при заготовительных или сборочных работах.

Самодельный котел на дровах

Поскольку самодельные твердотопливные отопительные котлы работают при высоких температурах в камере сгорания, то для его изготовления лучше всего использовать жаростойкую легированную сталь (в простонародье — нержавеющую сталь) толщиной 5 мм. Учитывая дороговизну этого металла и сложность сварки, многие берут стальные толстые листы обыкновенного качества. Нужно понимать, что такое изделие не может быть прочным, обычная сталь будет деформироваться от перепадов температур.Поэтому в таких случаях имеет смысл защитить стены камеры огнеупорным кирпичом, тогда они прослужат дольше. Однако топку придется сделать больше, да и вес корпуса увеличится.

Металл для водяной рубашки можно взять обыкновенного качества Ст 20 толщиной 3 мм. Для справки: из такой стали делают трубы для горячей воды и пара. Соответственно, дымогарные трубы теплообменника лучше брать из той же марки стали диаметром 48-76 мм.Часто самодельные котлы отопления на дровах работают в системах отопления с принудительной циркуляцией при отключении электроэнергии, поэтому конструкцию водяной рубашки нужно делать максимально жесткой. Для этого по всей плоскости наружных стен печи следует приварить ребра жесткости из металла полосового или уголкового профиля с шагом 120-150 мм. Наружные стенки бака должны быть приварены к таким же ребрам. Тогда при закипании воды кожух рубашки не будет раздуваться, сможет выдержать давление пара.

Дверцы топки и поддувала лучше сделать двухслойными, положив между металлическими слоями огнеупорный теплоизоляционный материал: асбест, базальтовое волокно или их комбинацию. Эти же материалы следует использовать для изоляции корпуса агрегата. Двери должны быть уплотнены асбестовым шнуром, а петли должны быть регулируемыми. Их изготавливают из резьбовых стержней с приваренным на конце шарниром. Запорные ручки должны быть снабжены насадками из эбонита или текстолита, чтобы не обжечь руки при открывании двери.

Особенности подключения

Простые самодельные котлы отопления на дровах эффективно работают при хорошей естественной тяге, которую обеспечивает дымоход. Поэтому его патрубок в корпусе котла должен быть диаметром примерно 150 мм, высота самой трубы должна быть не менее 5-6 м для создания достаточной рабочей тяги. Процесс розжига упрощается за счет организации в камере сгорания прямого тягового канала в обход теплообменника, снабженного заслонкой и ручкой, выходящей за пределы боковой стенки.Отверстие воздуховода должно быть того же диаметра, что и дымоход, и находиться точно напротив его патрубка.

Система отопления частного дома

Важную роль при эксплуатации играет правильная обвязка твердотопливного агрегата. Если система отопления самотечная и может работать без электричества, то проблем не будет. Но лучше исключить попадание холодной воды из системы в рубашку при разгоне котла, так как на внутренних стенках топки появляется конденсат.Он смешивается с золой и оседает на поверхности в виде черного налета, который очень трудно счистить. Поэтому на выходе теплоносителя из агрегата лучше сделать байпас с термостатическим трехходовым клапаном, настроенным на температуру 55 или 60 градусов. Затем теплоноситель циркулирует по малому кругу, пока не нагреется до 60⁰, после чего термостат начинает подмешивать холодную воду из системы.

Если система отопления частного дома работает с насосом, то есть опасность закипания котла при отключении электричества.Необходимо принять меры по защите блока от разрушения:

Врезка в водяную рубашку предохранительного клапана позволит выпускать из нее пар при превышении определенного давления.
Источник бесперебойного питания в комплекте с дизельной электростанцией позволит продолжить работу насоса. Аккумулятор источника сможет поддерживать работу только некоторое время, поэтому необходим генератор электроэнергии.
Установка теплоаккумулятора обеспечит естественную циркуляцию воды из бака в котел и последний не будет кипеть.Этот контейнер сможет поддерживать отопление частного дома после того, как дрова в топке прогорят.

Заключение

Из-за дешевизны и простоты эксплуатации самодельная система отопления на дровах часто становится единственно доступной альтернативой дорогому газу и электричеству. Нужно только качественно его изготовить и правильно установить в своем частном доме, чтобы получать тепло от доступных видов топлива.

Владельцев частных домов, решивших установить твердотопливный отопительный котел, в первую очередь волнуют 3 параметра — тепловая мощность агрегата, его цена и продолжительность горения от 1 загрузки.Эти параметры взаимосвязаны, чем больше мощность и продолжительность работы, тем выше стоимость теплогенератора. Единственный способ снизить затраты – сделать котел длительного горения своими руками или доверить работу мастерам. Представляем 2 конструкции ТТ-котлов, подробные чертежи и порядок изготовления нагревателей.

Как увеличивается время горения твердого топлива

Мечта многих домовладельцев состоит в том, чтобы не бегать с дровами каждые 4-6 часов.Пользуясь этим, производители и продавцы отопительного оборудования применяют приставку «длительность горения» ко всем подряд теплогенераторам, в том числе и пеллетным, которые работают автономно до 7 суток.

Разновидности классических котлов с увеличенной топливной камерой

Длительность процесса горения обычно обосновывается использованием режима тления с ограниченной подачей воздуха. Но сжигать дрова и уголь таким способом малоэффективно, и вот почему:

Дровяные и угольные котлы достигают КПД 70-75% при максимальном сгорании.При тлении КПД агрегата снижается до 40-50% (как у обычной буржуйки).
Тлеющая древесина производит мало тепловой энергии. Кому нужен «долгоиграющий» теплогенератор, который не прогревает дом полностью?
Свежесрубленная древесина некоторых пород (например, тополь, ива) и низкокалорийное топливо не могут нормально сжигаться в режиме тления.

Заводской котел с увеличенной топкой, где дрова горят сверху вниз

По сути, твердотопливные котлы длительного горения – это те, которые имеют увеличенную топливную камеру, только ее размер влияет на продолжительность процесса при прочих равных условиях.Принцип прост: чем больше дров в топке, тем дольше она горит и выделяет тепло.

Котлы бытовые, способные работать от одной закладки 8-12 часов на дровах и до 24 часов на дровах, бывают следующих типов:

classic, с принудительной подачей воздуха;
, работающий по принципу верхнего горения (как у балтийской «Стропувы»).

Эти конструкции ТТ-котлов вполне возможно изготовить в домашних условиях при наличии необходимых инструментов и практики в сварке.Даже в Интернете можно найти чертежи шахтных котлов на твердом топливе и опилках, но такие обогреватели довольно громоздки и сложны в изготовлении, поэтому заслуживают отдельной темы.

Классический котел длительного горения

В этом разделе мы предлагаем вам самодельный котел на дровах и угле, спроектированный и изготовленный нашим мастером. Мастер собрал на заказ несколько десятков подобных теплогенераторов различной мощности, постоянно совершенствуя конструкцию. Краткий обзор котла ТТ смотрите в видео:

Надежность и экономичность котлов уже проверена временем на различных объектах.Технические характеристики представленной модели агрегата следующие:

мощность — 22-24 кВт;
время горения (в среднем) по дереву 10-12 часов, минимальное — 8 часов;
то же, на угле — до 1 суток;
КПД — 75-77%;
максимальное рабочее давление в системе отопления — 3 Бар, номинальное — 1,5 Бар;
количество воды в баке котла — 50 л;
– 150 кг;
размер загрузочного отверстия (ширина х высота) 360 х 250 мм;
общий объем топки — 112 литров, полезный (для загрузки топлива) — 83 литра;
глубина топки 46 см, оптимальная длина полена 40 см.

Для справки. Мастер изготавливает котлы длительного горения различной мощности, в линейку входят агрегаты на 16, 24, 36 и 130 кВт. Цена готового изделия на 24 кВт при заказе у мастера около 450 у.е. е. Все вопросы и уточнения, связанные с устройством твердотопливного котла и его изготовлением, можно обсудить лично с Виталием, контакты которого указаны на странице.

Устройство и габаритные размеры дровяного котла длительного горения для изготовления своими руками показаны на чертеже:

Теплогенератор успешно работает как на дровах, так и на угле.Полезная вместимость топки рассчитывается до нижнего края загрузочного проема, так как нежелательно заполнять топку доверху. Котел работает в следующем порядке:

После заправки и розжига твердого топлива двери герметично закрываются.
На электронном блоке управления устанавливается нужная температура охлаждающей жидкости, рекомендуется не ниже 50°С. Затем агрегат включается нажатием соответствующей кнопки, запускается вентилятор.
При прогреве до заданной температуры отключается вентилятор, прекращается доступ воздуха в топку. Котел ТТ находится в режиме ожидания, дрова очень слабо тлеют и практически не дают тепла.
После снижения температуры в баке котла контроллер дает команду на запуск вентилятора и процесс горения в топке возобновляется.

Контроллер регулирует мощность вентилятора по своему усмотрению для достижения максимальной эффективности сгорания.В этом самодельном котле нет тлеющего горения, он либо находится в дежурном состоянии, либо сжигает дрова и уголь в интенсивном режиме.

Внутреннее устройство агрегата показано на чертежах котла в разрезе:

В системе отопления реализован классический способ сжигания твердого топлива с прямой передачей тепла к стенкам водяной рубашки и своду, являющемуся дном бака котла. В эту емкость погружается жаротрубный теплообменник, который отводит тепло дымовых газов.Нагретый в воздуховоде воздух подается в топку снизу, через колосниковую решетку. Продолжительность горения обеспечивают:

Топка большого объема.
Полная блокировка доступа воздуха в топку в дежурном режиме. После выключения вентилятора срабатывает гравитационная заслонка, закрывающая воздуховод и таким образом не дающая тяге дымохода раздувать угли.

Расположение задней части и жаротрубного теплообменника показано на следующем чертеже:

Инструменты и материалы для изготовления

Сталь малоуглеродистая марок Ст 3, 10, 20.Оптимальный вариант – Ст 20, теплогенераторы из него служат до 15 лет. Сталь, содержащая больше углерода (Ст 35, 45), склонна к нагреву от высоких температур, поэтому непригодна для сварки теплогенератора.

Если у вас есть достаточный опыт сварки и возможность купить металл по более высокой цене, то камеру сгорания можно изготовить из жаропрочной стали, легированной хромом и молибденом (например, 12ХМ, 12Х1МФ). О том, как самостоятельно определить марку стали с достаточным приближением, рассказано.

Перечень заготовок, из которых вы начнете собирать твердотопливный котел своими руками, приведен в виде таблицы:

Совет. Вырезать заготовки лучше всего гильотинными ножницами где-нибудь в мастерской. Это сэкономит вам массу времени при ручной резке и удалении заусенцев.

Дополнительно вам потребуются следующие материалы:

уголок равнополочный 50 х 4 мм для изготовления колосников;
труба DN50 — к теплообменнику и соединительным патрубкам системы отопления;
труба DN150 — к дымоходу;
профильная труба 60 х 40 мм для воздуховода;
полоса стальная 20 х 3 мм;
плотностью 100 кг/м³ и толщиной 2 см;
гладкий листовой металл 0.3-0,5 мм полимерной краской;
готовые дверные ручки;
шнур, асбокартон.

Из инструментов стоит отметить сварочный аппарат, болгарку и дрель; Для сварки применяют электроды АНО-21 или МП-3С. В остальном стандартный набор измерительных приборов и инструментов, имеющихся в каждом доме.

Вентилятор и блок управления польского производства, подходит для любого самодельного ТТ-котла

Комплект автоматики котла ТТ, состоящий из блока управления, вентилятора и датчика температуры, производства Польши (не путать с китайским, внешне он одинаков).Маркировка блока управления — KG Elektronik SP-05, вентилятора — DP-02.

Сборка нагревательного элемента

Первый этап изготовления котла длительного горения заключается в сборке корпуса топки из металла толщиной 4 мм путем сварки на прихватках. Все начинается с нижней части агрегата, к которой крепятся боковые стенки, крышка хранилища и дверные проемы, как показано на фото:

Нижний лист выпускается в каждую сторону в соответствии с чертежом, одновременно он служит нижней рамой дверцы зольника.Внутри камеры из уголков закрепляются приваренные полки, куда будет опираться колосник. Собранную топку тщательно проваривают на всех стыках и проверяют на герметичность.

Второй этап — установка металлической водяной рубашки 3 мм. Толщина ее у боковых стенок 2 см, поэтому к корпусу топки следует приварить куски стальной полосы, высвободив их на 20 мм. К ним крепятся стальные листы обшивки.

Внимание! Водяная рубашка начинается на уровне колосника и не омывает зольную камеру.

Так называемые клипсы размещены посередине в шахматном порядке. Это стальной круг, пропущенный через отверстия в стенке бака котла и приваренный встык к топке. Второй конец клипсы обваривается вокруг отверстия, как показано на фото:

На фото справа показано, где находится дно водяной рубашки, слева бак котла

Несколько слов о том, как сделать дополнительные зажимы по краям водяной рубашки самодельного твердотопливного котла.Нужно взять полосу 20 мм и вставить ее с торца между стенками на глубину 50-100 мм, а затем приварить с обеих сторон.

Третья ступень — установка жаровых труб в верхней части бака котла. Для этого в задней и передней стенках по чертежу вырезаются отверстия, в которые вставляются трубы. Их концы герметично заварены, как и все стыки водяной рубашки.

Жаровые трубы теплообменника расходятся веером из дымовой трубы

Четвертый этап — изготовление дверей и колосника.К дверям изнутри приваривается полоса в 2 ряда, а между ними вставляется асбестовый шнур, это уплотнит крыльцо. Решетки изготавливаются из уголков № 5, сваренных наружным углом вниз. Так они служат диффузорами воздуха, подаваемого вентилятором в зольник.

На пятой очереди врезаны в стенки бака котла фитинги для присоединения подающего и обратного трубопроводов, установлена дымоходная труба и воздуховод из трубы 60 х 40 мм с фланцем для крепления вентилятора.Воздуховод входит в зольную камеру посередине задней стенки, сразу под водяной рубашкой.

Этап шестой — приварка дверных петель и закладных деталей шириной 2 см для крепления декоративной облицовки котла длительного горения.

Этап седьмой , последний. Бак котла облицован базальтовым утеплителем по бокам и сверху, последний закреплен шнуром. После этого остается прикрутить листы окрашенного металла саморезами к закладным деталям и установить двери.

Плотное базальтовое волокно хорошо изолирует тело и легко выдерживает высокие температуры. Стекловату использовать нельзя

В конце к ответному фланцу воздуховода крепится вентилятор, а блок управления устанавливается на котел сверху. Датчик температуры необходимо вводить под базальтовую изоляцию с задней стенки агрегата. Кроме того, в конструкцию самодельного котла длительного горения при желании можно внести ряд полезных дополнений:

интегрировать контур водяного отопления в бак котла;
предусмотреть погружной колодец для установки термометра — на случай отключения электроэнергии, когда гаснет дисплей контроллера;
то же — для установки группы безопасности;
установить электронагревательный элемент, нагревающий теплоноситель после прогорания дров.

Несколько слов о том, как сделать циркуляцию горячей воды в твердотопливном котле, чтобы нагреть ее для хозяйственных нужд. Нужно взять 10 м медной трубки диаметром 8-12 мм и согнуть из нее виток в виде спирали. Последняя наматывается внутри котлового бака на жаровые трубы, а концы выводятся из задней части агрегата. Получаем двухконтурный котел длительного горения.

Примечание. Практика эксплуатации этих теплогенераторов показала, что установка электронагревателя необходима тем домовладельцам, которые желают отапливать дом по ночному тарифу.В остальных случаях продолжительность горения достаточна, чтобы не бежать среди ночи в котельную, чтобы подбросить дрова.

Пленку с окрашенного металла лучше сразу снять, а двери покрыть термостойкой эмалью

. Ножки можно крепить к агрегату на любом этапе, подобрав подходящие длины металлопроката. Подробности и секреты сборки котла ТТ смотрите в авторском видео мастера — создателя теплового агрегата:

Котел с верхним нагревом

На постсоветском пространстве эти теплогенераторы известны в двух разновидностях:

Балтийские агрегаты от Stropuva и их производные от других производителей.
Печи дровяные типа Бубафоня.

Неизвестно, какой из обогревателей появился раньше, но широкую популярность печь Бубафоня получила как утеплитель для дач, гаражей и других построек с невысокими требованиями к эстетике изделия. Чего нельзя сказать о котлах верхнего горения, хотя многие почему-то считают их единственно возможным вариантом твердотопливных теплогенераторов непрерывного горения. По сути, их единственный козырь все тот же – большая топка.

Принцип работы таких котлов заключается в сжигании топлива, прижатого грузом сверху вниз. Причем воздух в зону горения подается сверху, через телескопическую трубу, подсоединенную к нагрузке. Рабочая схема агрегата представлена на рисунке:

Оригинальная схема котла, взята с сайта стропува.ру

За время эксплуатации котлов Стропува появилось много недостатков, о чем свидетельствуют отзывы владельцев на форумах:

Нельзя класть дрова в топку, пока предыдущая вкладка не сгорит.Физически это возможно, но тогда будет нарушен принцип верхнего горения, пламя охватит все слои топлива.
При работе со свежими опилками и другим мелким мусором остатки топлива «висят» на стенках.
КПД котла ТТ не очень высокий, так как в нем нет теплообменника. Для теплообменника не осталось места из-за камеры нагрева воздуха и большой топки.

Теплогенератор больше не имеет критических недостатков, но кое-что в самодельном варианте можно исправить на свое усмотрение.Например, поставить днище и колосниковую решётку, организовав зольник. Также можно избавиться от отсутствия дополнительной загрузки, поставив между загрузочным и зольным проемом дополнительную дверцу. Эта идея модернизации котла верхнего горения принадлежит другому нашему специалисту Владимиру Сухорукову, о чем он рассказывает в своем видео:

Подготовка материалов

Круглый корпус создает некоторые неудобства в изготовлении, но и квадратным его делать нельзя — топливо будет «висеть» по углам.Также есть проблема со сборкой телескопической трубки с грузом, поэтому эту деталь лучше взять от печки Бубафоня. Чертеж котла длительного горения, сравнимого по размерам с классическим вариантом, выглядит так:

Перед изготовлением котла подбираем материалы по чертежу:

труба DN 400 со стенкой 5 мм — на топку;
то же, DN 50 — для подключения подачи воздуха и воды;
то же, DN 100 — для дымохода;
заготовка из листа толщиной 10 мм круглой формы диаметром 38 см;
полоса 40 х 4 мм — для воздухораспределителей;
арматура диаметром 16-20 мм периодического профиля — на решетки;
толщиной 3 см и плотностью 100 кг/м³;
с полимерным покрытием.

Выбор материала для водяной рубашки зависит от способа ее монтажа, ведь домашний мастер вряд ли имеет в наличии ролики, способные придать металлу толщиной 3 мм форму цилиндра. Варианты следующие (показаны на схеме ниже):

Схема №1. Возьмите тонкостенную трубу большего диаметра, хотя найти ее непросто, а обычная будет сильно утяжелять котел.
Схема №2. Согните два листа металла в 2-х местах под углом 60°, а затем сварите две половинки между собой.Вам понадобится пресс — гибочный станок.
Схема №2 в другом исполнении. Сварите рубашку из 6 листов — отрезков с зажимами.
Схема №3. Сварите прямоугольный короб, который увеличит объем бака котла.

Схему №2 можно реализовать двумя способами — сварить из 2-х гнутых половинок или 6-ти плоских листов

Также понадобится листовой металл 3 мм для обрамления двери, днища с крышкой и воздушной заслонки.

Производство теплогенераторов

Производство работ начинается с вырезания заготовок и отверстий в стенке трубы по размерам на чертеже.Из вырезанных деталей делаются двери, к ним крепятся навесы и покупные ручки. Колосник варится из арматуры, представленной на фото:

В целом алгоритм сборки котла верхнего горения выглядит так:

В круглой заготовке для груза вырезать отверстие, вставить в него трубу и обварить.
Приварите 6 изогнутых полос к нижней части груза, чтобы они служили распределителями воздуха.
Прикрепите к топке дно, внутри установите решетку.
Вырежьте отверстие в центре крышки для воздуховода и прикрепите его к топке. Перед этим нужно поставить трубу с грузом на место.
Приварить трубу дымохода.
Смонтировать водяную рубашку по выбранной схеме, все стыки проварить герметически.
Изготовить вставки для трубок охлаждающей жидкости.
Утеплить и обшить котел, установить двери.
Поместите заслонку на верхнюю часть воздушной трубы.

Для воздухораспределения достаточно шести распределительных планок

На котел длительного верхнего горения сложно установить автоматику и наддув, так как на движущуюся трубу нельзя присоединить вентилятор.Необходимо сделать гибкую втулку, а для датчика температуры предусмотреть погружную втулку. Под утеплитель ставить его нельзя, так как зона горения в этом типе обогревателя постоянно смещается вниз.

Котел лучше тестировать, конечно же, на улице.

Заключение

Обе конструкции твердотопливных котлов длительного горения, изготовленные своими руками, имеют право на жизнь. Но сделать надежный отопительный агрегат непросто – металлические стыки должны быть качественно и плотно проварены.Опыт и квалификация сварщика обязательны. Отсюда вывод: если вы видите, что не одолеете самостоятельную сборку или у вас нет на это времени, обращайтесь к мастерам. Это сэкономит вам до 50% ваших денег по сравнению с покупкой котла ТТ заводского изготовления.

Как самому сварить твердотопливный котел. Экономичный котел отопления своими руками. Основные элементы устройства

Самодельный — не значит бракованный. В какой канавке убеждаемся, что нехватка свободного времени и определенных навыков сильно бьет по карману.Это замкнутый круг, но в принципе мы не об этом. Даже такие сложные и ответственные устройства, как котлы отопления, можно собрать самостоятельно, полностью или частично. Они могут иметь несовершенную кривую эффективности или слабый внешний вид, но все они работают. Они отапливают дома если не как основное отопительное оборудование, то как запасное или вспомогательное. Некоторые варианты решения проблем с отоплением своими руками мы сегодня предложим.

Отопительные котлы для дома

Несмотря на то, что нефть стремительно дешевеет, на простых людей это в лучшем случае никак не влияет.То же самое происходит и с другими источниками энергии, кроме солнечной, но это уже другая история. Любое топливо стоит денег, и прежде чем установить систему отопления в частном доме своими руками, следует определиться с видом топлива. Лучше всего, если это будет универсальная система, которая сможет использовать для обогрева максимальное количество источников энергии.

Абсолютно доступных и дешевых вариантов отопления очень мало. Если рассматривать котлы, работающие как универсальные устройства для выработки тепла, то и они имеют свои ограничения в использовании, а твердое топливо не так дешево, как кажется.Уголь, дрова, брикеты — все это нужно закупать в больших количествах и где-то хранить, привозить и хранить, чтобы топливо не потеряло своих свойств.

Электричество и газ как традиционные виды топлива

Электричество – самый доступный вид энергии, в том смысле, что неэлектрифицированных территорий осталось очень мало. Цены на электроэнергию заставляют задуматься над тем, насколько целесообразно сделать ее основным видом топлива. Хотя современные электрические котлы позволяют значительно сэкономить и выбрать наиболее оптимальный тариф, качество электроэнергии, подаваемой в наши дома, оставляет желать лучшего, а перебои и нестабильность подачи могут заставить вас замерзнуть «без электричества» на недели. .

Природный газ тоже можно считать относительно доступным, но у него те же беды, что и у электричества – нестабильность подачи, отвратительное качество, низкое давление и огромные цены. На таком топливе долго не проработает ни один человеческий газовый котел, а ремонт газового оборудования дело долгое и очень дорогое. Поэтому однозначно доверять тепло в своем доме газу нельзя.

Альтернативные источники тепла и твердые вещества

Разнообразие альтернативных источников энергии можно рассматривать только как дополнение к основным видам топлива.Солнечная энергия бесплатная, но цены на оборудование и конвекторы заоблачные. Некоторый интерес в этом плане представляют тепловые насосы, но простая семья из пяти человек физически не может позволить себе вложить 25-30 тысяч евро в будущем, хотя тут скорее дело в приоритетах — примерно столько же стоит средний семейный автомобиль. Какой результат?

Газ. Дорого, подача нестабильная, качество не позволит установить технологически экономичный газовый котел отопления.
Электричество.Подача нестабильная, напряжение тоже нестабильное, дорого, но есть почти в каждом доме и даже в самой глуши. Электрические котлы в системах отопления чаще всего используются и для горячего водоснабжения. Возможна также установка современных ионных экономичных тепловых пунктов.
Жидкое топливо. Безнадежный способ обогрева, так как тенденция к сокращению использования нефтепродуктов через десяток-два года коснется не только бирж, но и Ракукинского сельсовета.обычно рассматривается как вспомогательное отопительное оборудование и для временного отопления. Неудобны в использовании, дымят, эффективность не самая высокая.
твердое топливо. Пока это единственный если не альтернативный, то дополнительный способ организации автономного отопления. Чертежи твердотопливного котла отопления своими руками различных вариантов конструкции мы приводим в качестве иллюстрации возможности такого способа.
Альтернативные методы нагрева. Для нашей страны в первой половине 21 века это остается фантастикой, очень привлекательным и интересным материалом для изучения, но нет возможности реализовать большинство схем получения альтернативной энергии.

Котлы на дровах

Котел на дровах в самом простом и доступном варианте может быть выполнен по принципу двух цилиндров, один из которых размещен внутри второго. В этом случае для топки будет предназначен цилиндр меньшего диаметра, а в цилиндре большего размера размещается теплоноситель. Его можно реализовать так же просто, как выглядит описанная схема.

В пространство между трубами заливается вода или антифриз, к этому баку подключаются две трубы, а внутренний объем будет рассчитан на сжигание дров.Такая схема работает как на дровах, так и на опилках или щепе, но особо эффективного КПД от такого котла ждать не стоит.

Пиролизный котел своими руками

Самый экономичный из твердотопливных котлов. Суть его работы заключается в достижении такой температуры внутри камеры сгорания, чтобы топливо (дрова, опилки, тырса, брикеты) не сгорало сразу, а разлагалось под воздействием температуры в пределах 300-600 градусов.Если этих условий удастся достичь, то при работе в топке будет выделяться пиролизный газ, который является основным топливом для такого котла.

Дерево начинает разлагаться под воздействием температуры, но полностью сгореть не сможет из-за малого количества кислорода. Если открыть дозированную подачу воздуха, то можно будет регулировать температуру прибора. Чертеж такого устройства мы предоставили на странице, но даже если вы купите пиролизный котел, он окупится всего за сезон.Другое дело, что сделать это своими руками не так просто, как выжечь по дереву.

Котел на жидком топливе своими руками

Котлы жидкотопливные работают на отработанном моторном масле, мазуте, дизельном топливе и других перегонных отработанных маслах. Это достаточно экономично, так как, в принципе, негорючее, а точнее, малогорючее жидкое топливо горит не само по себе, а горят его пары. Газы образуются в результате попадания капель топлива на раскаленную плоскость и так же, как и в дровяных котлах, при сгорании нагревают теплоноситель.

Эти виды котлов отопления не единственные варианты, которые можно построить своими руками. Они просто самые простые, которые показывают, что при умелых руках и желании можно не только здорово сэкономить на оборудовании, но и рассчитать оптимальный котел, который удовлетворит все запросы по топливу, объему отапливаемого помещения и сможет прослужит не меньше заводского оборудования. Не мерзнуть зимой, удачных экспериментов!

Самодельные котлы отопления – это реальность. Особенно для тех, кто любит делать своими руками различные приспособления, повышающие комфортность жизни.

Обычно

Все самодельные котлы отопления работают по одному принципу. Сгоревшее топливо будет отдавать тепло теплообменнику, а тот нагревать теплоноситель. На то, как будет работать отопительный котел, влияют два основных важных фактора – это конструкция теплообменника и полнота сгорания топлива. В первом случае чем больше площадь теплового контакта печи и емкости с теплоносителем, тем больше тепла будет передано в единицу времени.В случае полноты сгорания топлива — если подача кислорода незначительна, то вместе с продуктами сгорания будет уходить и пиролизный газ. А он — может выделять тепло при горении.

Создать котел

Безусловно, на конструкцию котла, сделанного своими руками, влияет несколько факторов:

В первую очередь это доступность тех или иных материалов. Конечно, термостойкие виды нержавейки будут более долговечными. Но быстрее и дешевле будет приобрести обычный лист.
Также важным аспектом является возможность обработки. В своем гараже вы, скорее всего, не сможете создать чугунную печь, потому что оборудование для этого будет стоить дороже самой печи. Поэтому решения здесь могут быть самые разные — все зависит от вашей фантазии и от способности физических законов ее реализовать. Обычно котел отопления своими руками создается из традиционного материала – листовой стали толщиной до 5 мм. А такую сталь легко резать болгаркой, а кроме того, можно сделать это бензорезом или электросваркой.

Конструкция будущего котла также будет напрямую зависеть от того, какое топливо будет использоваться.

Также на конструкцию влияет способ циркуляции охлаждающей жидкости. Ведь для того, чтобы циркуляция была естественной, требуется большая высота бака и трубы большого диаметра и отопительные контуры. Чем меньше диаметр, тем больше сопротивление движению воды и тем ниже шансы получить хорошую скорость циркуляции теплоносителя без использования насоса.

А вот самодельный котел отопления с циркуляционным насосом позволяет сделать диаметр труб меньше, высоту бака тоже. Но тут пользователей подстерегает некая ловушка – если прекратится подача электроэнергии во время работы котла отопления, то прекратится и циркуляция воды. В результате можно увидеть разорванный паром котел. Поэтому вот несколько советов, которые помогут вам в таком процессе, как изготовление котлов отопления своими руками.

Трубы котлов, контуры отопления — все это нужно делать трубой не менее 32 мм.Диаметр трубы на выходе из теплообменника 32 мм. Если насос остановится, скорость циркуляции воды замедлится, а температура, наоборот, начнет расти. Поэтому контур лучше делать не из металлопластика или полипропилена, а из оцинковки, заделывая резьбу льном краской или суриком.

дровяные котлы

Котлы отопления на дровах своими руками – если рассматривать самый простой вариант, это два цилиндра разного диаметра, которые помещаются один внутрь другого.Во внутреннем цилиндре будет топка, во внешнем бак для воды.

В целях сокращения сварки котлов отопления берется готовая толстая труба большого диаметра.

Конечно, в этом случае вы можете комбинировать формы и размеры труб, в зависимости от того, что у вас есть в наличии. Пространство между трубками заполнено водой. Такие котлы отопления своими руками универсальны – они будут работать на любом твердом топливе. Сделать такой котел несложно, пользоваться им тоже несложно, но обратная сторона медали – низкий КПД.

Пиролизные котлы

Когда самодельный котел для отопления дома использует температуру 200-800 градусов и при недостатке кислорода, древесина будет разлагаться на древесный кокс и пиролизный газ, выделяя тепло. Теперь нужно просто смешать воздух с пиролизным газом — и он воспламенится. Стоимость материалов для осуществления изготовления котлов отопления данного типа будет выше. Но такой котел окупится за 3-4 отопительных сезона. Чертежи и конструкции пиролизных котлов можно найти на нашем сайте.

Котлы на отработанном масле

Конструкция такого котла весьма любопытна. Перед сжиганием котел испаряет масло. После воспламенения при рабочей температуре котла масло, капающее в специальный поддон, моментально превращается в горючие газы. Именно они нагревают теплообменник. В качестве топлива — без различных модификаций может использоваться дизельное топливо.

Электрические котлы

Изготовление котла отопления своими руками электрического типа – это реальность.Такие котлы просты по конструкции. Нагревательный элемент размещается внутри трубы, которая располагается вертикально. Снизу идет патрубок от обратки, а сверху подключается подача. В принципе котел почти готов.

Но есть некоторые нюансы, влияющие на то, как сварить котел отопления. Как известно, цены на электроэнергию постоянно растут – ведь это самый затратный вид отопления собственного дома. Кроме того, следует знать, что инструкция по технике безопасности запрещает подключать котлы мощностью выше 7 кВт к сети 220 Вольт.Но 380 есть не везде и не у всех. Самый простой электрокотел – это трубчатый корпус, нагревательный элемент, естественная циркуляция теплоносителя.

Отдельно стоит отметить индукционные котлы. Если брать самые простые вариации, то это толстостенная пластиковая труба, на нее намотана сотня витков эмалированного провода, который подключен к сварочному инвертору с выходным током около 15 ампер.

Внутри находятся те компоненты, которые будут нагреваться вихревыми токами – обрезки толстой проволоки или рубленого стального змеевика.Обратный трубопровод подключается снизу, подающий – сверху. Схема заполнена водой — и все, можно подавать питание. Но только не включайте систему без охлаждающей жидкости! Это расплавит пластик в одно мгновение.

При проектировании системы отопления частного дома многие собственники с целью снижения затрат на приобретение оборудования предпочитают заводским котлам отопления самодельные. Действительно, заводские агрегаты достаточно дороги, но вполне можно обойтись при наличии грамотных чертежей и навыков обращения с инструментами для механической обработки материалов, а также со сварочным аппаратом.

Схема работы водогрейных котлов, как правило, универсальна — тепловая энергия, которая выделяется при сгорании топлива, передается в теплообменник, откуда поступает на отопительные приборы для отопления дома. Конструкция агрегатов может быть самой разной, как и используемое топливо, и материалы для изготовления.

Пиролизные котлы длительного горения

Схема работы пиролизного аппарата длительного горения основана на процессе пиролиза (сухой перегонки). При тлении дров выделяется древесный газ, который горит при очень высокой температуре. При этом выделяет большое количество тепла – оно идет на нагрев водяного теплообменника, откуда по магистрали поступает в обогреватели для обогрева дома.

Твердотопливные пиролизные котлы – достаточно дорогое удовольствие, поэтому многие хозяева для своего дома предпочитают делать самодельный котел отопления.

Конструкция такого агрегата достаточно проста.Пиролизные котлы на твердом топливе состоят из следующих элементов:

Камера загрузки дров.
Решетка.
Камера сгорания летучих газов.
Дымосос — средство для обеспечения принудительной тяги.
Теплообменник водяного типа.

Дрова помещаются в загрузочную камеру, поджигаются и заслонка закрывается. В герметичном помещении при тлении дров образуются азот, углерод и водород. Они попадают в специальный отсек, где и догорают – при этом выделяется большое количество тепла.Он используется для обогрева водяного контура, откуда вместе с нагретым теплоносителем идет на обогрев дома.

Время сгорания топлива для такого водогрейного прибора составляет около 12 часов – это достаточно удобно, так как нет необходимости часто посещать его для загрузки новой порции дров. По этой причине твердотопливные пиролизные котлы высоко ценятся среди домовладельцев частного сектора.

Чертеж на схеме наглядно демонстрирует все конструктивные особенности пиролизных водогрейных котлов.

Для самостоятельного изготовления такого устройства вам понадобится болгарка, сварочный аппарат и следующие Расходные материалы:

Металлический лист толщиной 4 мм.
Металлическая труба диаметром 300 мм с толщиной стенки 3 мм.
Металлические трубы диаметром 60 мм.
Металлические трубы диаметром 100 мм.

Пошаговый алгоритм изготовления следующий:

От трубы диаметром 300 мм отрезаем отрезок длиной 1 м.
Далее необходимо прикрепить днище из листового металла – для этого нужно вырезать отрезок необходимого размера и приварить его к трубе. Стойки можно сварить из швеллера.
Далее делаем воздухозаборник. Вырезаем из листового металла круг диаметром 28 см. Посередине сверлим отверстие размером 20 мм.
С одной стороны размещаем вентилятор — лопасти должны быть шириной 5 см.
Далее ставим трубу диаметром 60 мм и длиной более 1 м.С верхней стороны приделываем люк, чтобы можно было регулировать приток воздуха.
В нижней части котла необходимо отверстие для топлива. Далее нужно приварить и прикрепить люк для герметизации.
Поместите дымоход сверху. Его располагают вертикально на расстоянии 40 см, после чего пропускают через теплообменник.

Пиролизные водогрейные котлы на твердом топливе очень эффективно обеспечивают отопление частного дома. Изготовление их своими руками помогает сэкономить очень значительную сумму денег.

Как сделать паровой котел своими руками

Схема работы систем парового отопления основана на использовании тепловой энергии горячего пара. При сгорании топлива выделяется определенное количество тепла, которое поступает в водогрейную часть системы. Там вода превращается в пар, который под высоким давлением поступает из секции горячей воды в теплотрассу.

Такие устройства могут быть одноконтурными и двухконтурными. Одноконтурный прибор используется только для отопления.Двухконтурность также предусматривает наличие горячего водоснабжения.

Система парового отопления состоит из следующих элементов:

Устройство для горячей воды.
Стояков.
Автомобильные дороги.
радиаторы отопления.

Чертеж на рисунке наглядно демонстрирует все нюансы конструкции парового котла.

Сварить такой агрегат своими руками можно при наличии некоторых навыков обращения со сварочным аппаратом и инструментами для механической обработки материалов.Самой важной частью системы является барабан. Подсоединяем к нему трубы водяного контура и приборы контроля и измерения.

V верхняя часть Подача воды в агрегат осуществляется с помощью насоса. Вниз направлены трубы, по которым вода поступает в коллекторы и подъемный трубопровод. Он проходит в зоне сгорания топлива и там нагревается вода. Фактически здесь задействован принцип сообщающихся сосудов.

Для начала нужно хорошо продумать систему и изучить все ее элементы.Тогда вам необходимо приобрести все необходимые расходные материалы и инструменты:

Трубы из нержавеющей стали диаметром 10-12 см.
Лист из нержавеющей стали толщиной 1 мм.
Трубы диаметром 10 мм и 30 мм.
Предохранительный клапан.
Асбест.
Инструменты для механической обработки.
Сварочный аппарат.
Приборы для контроля и измерений.

Делаем корпус из трубы длиной 11 см с толщиной стенки 2.5 мм.
Делаем 12 дымовых труб длиной 10 см.
Делаем жаровую трубу 11см.
Изготавливаем перегородки из листа нержавейки. Делаем в них отверстия для дымовых труб – привариваем их к основанию.
Привариваем к корпусу предохранительный клапан и коллектор.
Теплоизоляция выполняется с использованием асбеста.
Оснащаем агрегат приборами управления и регулировки.

Заключение

Как показывает практика, изготовление котлов для систем отопления частных домов достаточно распространено.При правильном выполнении всех теплотехнических расчетов, при наличии грамотно прочерченного чертежа и схемы разводки магистрали такие устройства достаточно эффективно справляются со своей задачей и позволяют сэкономить значительную сумму денежных средств, так как такие устройства заводского изготовления достаточно дорогой.

Самостоятельное изготовление отопительных приборов – дело кропотливое, сложное и трудоемкое. Для того чтобы с ней справиться, нужно уметь пользоваться сварочным аппаратом и иметь навыки обращения с инструментами для механической обработки материалов.Если у вас нет таких навыков, такое дело будет хорошим поводом научиться – и вы сможете своими руками обеспечить свой дом теплом и уютом.

Решив построить котел для отопления частного дома своими руками, вам придется решить несколько вопросов. Начните с выбора используемого топлива. Здесь вариантов довольно много:

Имеются разработки (скорее теоретические), например комбинации нескольких видов топлива для разных ступеней нагрева, совмещенные в одной конструкции.Практически не используется, в связи со сложностью расчетов и отсутствием опыта практического применения. Часто проектируют универсальные «многотопливные» котлы, работающие на разных видах топлива одного вида (твердое или жидкое). Они имеют меньший КПД по сравнению с адаптированными под конкретное топливо, но благодаря своей универсальности пользуются популярностью у самодельщиков.

Низкое распространение самодельных газовых котлов объясняется высокой взрывоопасностью газа и сложностью получения разрешительных документов.Технически самоделка отличается от своих собратьев только конструкцией горелки и повышенными мерами безопасности. При расчете КПД котла необходимо учитывать реальную (не теоретическую) теплоту сгорания (теплотворную способность) газа. Обвязка газового котла отопления своими руками практически не производится – используются стандартные покупные элементы – фильтры, расширительный бак, взрывной клапан.

Биогаз для самодельных котлов набирает заслуженную популярность, сдерживаемую необходимостью находиться в непосредственной близости от биогазового реактора.Использование пиролизного газа происходит в одноименных твердотопливных котлах, где он является побочным продуктом бескислородного горения, и в рамках данного «газового» блока не рассматривается.

Большинство самодельщиков изготавливают газовые котлы с одним отопительным контуром, ссылаясь на трудности проектирования двухконтурной системы.

Хотя если хорошенько разобраться, то станет понятно, что изготовление и монтаж двухконтурного газового котла своими руками, при наличии соответствующей квалификации, не составляет труда

Электричество как носитель энергии

Электронагреватели

– самая распространенная группа самодельных котлов.Это связано с относительной простотой изготовления, большим выбором различных водонагревательных элементов, хорошей изученностью вопроса на практике. При изготовлении своими руками нужно определиться, какой тип обогрева будет использоваться – активный, с помощью ТЭНов, или реактивный, с помощью реактора. Нагрев подготовленной воды происходит при прохождении через нее тока.

Электрокотел отопления реакторного типа своими руками построить гораздо сложнее, из-за применения химически инертных электродов и подготовленной воды (теплоносителя) с омическим сопротивлением.Мастера, изготавливающие котлы для отопления своими руками, стараются использовать прямой электрический нагрев воды, получая приемлемый КПД, малые габариты и дешевизну комплектующих. По большому счету вам понадобится насос, ТЭН, бак приемлемых размеров и элементы автоматики. В сети много разных схем и инструкций, как собрать и установить котлы отопления своими руками.

Использование отработанного масла

Принцип работы аналогичен котлам на жидком топливе.Помимо своей основной функции – нагрева воды, они выполняют еще одну важную роль – утилизацию масла, используемого в столовых, барах и кафе. Собирая котёл отопления на отработанном масле своими руками, мы помогаем своей экологии, при этом используя бесплатный источник энергии.

Котлы на твердом топливе

При сборке самодельных котлов для отопления частного дома необходимо знать, что нагрев теплоносителя, в большинстве конструкций, основан на прямом нагреве воды за счет сжигания топлива. Отопление по типу конденсационных котлов в самодельных устройствах не используется.

После природного газового угля наибольшую калорийность имеют пеллеты, а также:

Пеллеты в самодельных котлах

Использовать обычный режим сжигания пеллет в самодельных котлах экономически нецелесообразно, так как добиться высокого КПД можно только при использовании покупной горелки специального типа – пеллетной. Его цена на данный момент неподъемна для самодельщиков, а также относительно высокая стоимость пеллет существенно сдерживает изготовление котлов данного типа.

Принципы самостоятельного проектирования

Проект котла можно условно разделить на четыре части: теоретические расчеты, составление схемы будущего котла (или корректировка существующей схемы), приобретение необходимых комплектующих и непосредственно сборка и настройка.

Ключевым моментом при самостоятельном проектировании является расчет параметров будущего котла. По известным формулам рассчитывается объем отапливаемого помещения в кубометрах.Следующим шагом является расчет выходной мощности котла независимо от вида топлива. При расчете мощности необходимо использовать поправочный коэффициент, учитывающий теплоизоляцию помещения.

Зная требуемую мощность, можно определить вид топлива и соответственно конструкцию котла.

Конкретные схемы и расчеты в статье не приводятся — это материал отдельной брошюры. Формат данного материала дает лишь предварительное ознакомление и теоретическое обоснование для самостоятельного моделирования.Дано общее направление поиска справочной информации, необходимой для проектирования.

«Котел это действительно печка в бочке с водой»… и КПД такого агрегата будет в лучшем случае 10%, а то и 3-5%. Какой-то, но твердотопливный котел — это вообще не печь, а твердотопливная печь — это не водогрейный котел. Дело в том, что процесс горения твердого топлива, в отличие от газа или горючей жидкости, непременно будет растянут в пространстве и времени.Газ или мазут можно полностью сжечь сразу в небольшом зазоре от сопла до диффузора горелки, а древесно-угольную — нет. Поэтому требования к конструкции твердотопливного отопительного котла иные, чем к отопительной печи; в него нельзя просто поставить на постоянную циркуляцию водонагреватель отопительного контура. Почему так, и как должен быть устроен котел отопления непрерывного действия, и призвана объяснить эта статья.

Собственный отопительный котел в частном доме или квартире становится необходимостью.Газ и жидкое топливо неуклонно дорожают, а взамен на рынке появляются недорогие альтернативные виды топлива, например. из отходов растениеводства — соломы, лузги, шелухи. Это только с точки зрения владельцев дома, не говоря уже о том, что переход на индивидуальное отопление позволит избавиться от потерь электроэнергии в сетях ТЭЦ и ЛЭП, а они отнюдь не малый, до 30%

Самому газовый котел не сделаешь, хотя бы потому, что разрешения на его эксплуатацию никто не даст.Запрещается применять индивидуальные жидкотопливные котлы для отопления жилых помещений в связи с их высокой пожаровзрывоопасностью при децентрализованном использовании. А вот твердотопливный котел можно сделать своими руками и оформить так же, как и отопительную печь. Это, пожалуй, единственное, что их объединяет.

Особенности твердого топлива

Твердое топливо сгорает не очень быстро, и в его пламени видны не все компоненты, несущие тепловую энергию. Для полного сгорания дымовых газов необходима высокая, но вполне определенная температура, иначе возникнут условия для протекания эндотермических реакций (например, окисления азота), продукты которых унесут энергию топлива в трубу .

Почему котел не печет?

Печь является циклическим устройством. В его топку загружается сразу столько топлива, чтобы его энергии хватило до следующего нагрева. Избыточная энергия сгорания топливной загрузки частично используется для поддержания оптимальной температуры дожигания в газовом тракте печи (ее конвективной системе), а частично поглощается корпусом топки. По мере выгорания нагрузки соотношение этих частей энергии топлива меняется, и внутри топки циркулирует мощный тепловой поток, в несколько раз превышающий текущую потребность в нагреве.

Корпус печи, таким образом, является аккумулятором тепла: основной нагрев помещения происходит за счет его охлаждения после нагрева. Поэтому нельзя отводить циркулирующее в печи тепло, из-за этого так или иначе будет нарушен ее внутренний тепловой баланс, и КПД резко упадет. Можно, да и то не в каждом месте конвекционной системы отводить до 5% на пополнение накопительного бака ГВС. Также печь не нуждается в оперативной регулировке своей тепловой мощности, достаточно загружать топливо из расчета требуемой среднечасовой на время между топками.

Водогрейный котел, на каком бы топливе он ни был, является устройством непрерывного действия. Теплоноситель в системе все время циркулирует, иначе он не нагреется, а котел должен в каждый данный момент отдавать ровно столько тепла, сколько ушло на улицу за счет теплопотерь. То есть топливо должно либо периодически загружаться в котел, либо необходимо оперативно регулировать тепловую мощность в достаточно широких пределах.

Второй момент – дымовые газы. Они должны подходить к теплообменнику, во-первых, максимально горячими, чтобы обеспечить высокий КПД.Во-вторых, они должны быть полностью выжжены, иначе энергия топлива осядет на регистре сажей, которую также нужно будет чистить.

Наконец, если печь греет вокруг себя, то котел как источник тепла и его потребители разделены. Для котла требуется отдельное помещение (котельная или топка): из-за большой концентрации тепла в котле его пожароопасность значительно выше, чем у печей.

Примечание: индивидуальная котельная жилого дома должна иметь объем не менее 8 куб.м, высота потолков не менее 2,2 м, открывающееся окно не менее 0,7 кв. м, постоянный (без клапанов) приток свежего воздуха, отдельный от других коммуникаций дымовой канал и противопожарная развязка с остальными помещениями.

Из этого следует, во-первых, Требования к топке котла:

Должен обеспечивать быстрое и полное сгорание топлива без сложной системы конвекции. Этого можно добиться только в печи из материалов с минимально возможной теплопроводностью, т.к.Быстрое сгорание газов требует высокой концентрации тепла.
Сама топка и связанные с ней по теплоте части конструкции должны иметь как можно меньшую теплоемкость: все тепло, пошедшее на их обогрев, останется в котельной.

Эти требования изначально противоречивы: материалы, плохо проводящие тепло, как правило, хорошо его аккумулируют. Поэтому обычная топочная топка для котла не подойдет, нужна какая-то особенная.

Регистр теплообменника

Теплообменник — важнейший узел отопительного котла, он в основном определяет его КПД. По конструкции теплообменника называется весь котел. В бытовых отопительных котлах применяются теплообменники — водяные рубашки и трубчатые, горизонтальные или вертикальные.

Котел с водяной рубашкой – это та же «печка в бочке», в ней топку окружает теплообменный регистр в виде бака. Котел с рубашкой также может быть достаточно экономичным при одном условии: если горение в топке беспламенное.Пламенная твердотопливная печь непременно требует дожигания отходящих газов, и при соприкосновении с рубашкой их температура сразу падает ниже требуемой для этого величины. Как результат — КПД до 15% и повышенное отложение сажи, и даже кислотного конденсата.

Горизонтальные регистры, вообще говоря, всегда наклонены: их горячий конец (подача) должен быть приподнят над холодным (обратка), иначе произойдет реверс теплоносителя, и выход из строя принудительной циркуляции сразу приведет к тяжелой аварии.В вертикальных регистрах трубы располагаются вертикально или с небольшим уклоном в сторону. И там, и там трубы, чтобы газы в них лучше «запутывались», расположены рядами в шахматном порядке.

По направлениям движения горячих газов и теплоносителя регистры труб подразделяются на:

Проточные — газы проходят в основном перпендикулярно потоку теплоносителя. Чаще всего эту схему применяют в горизонтальных промышленных котлах большой мощности ради меньшей их высоты, что удешевляет монтаж.В быту ситуация обратная: чтобы регистр правильно улавливал тепло, его приходится делать вытянутым вверх над потолком.
Противоток — газы и теплоноситель движутся по одной линии навстречу друг другу. Такая схема дает наиболее эффективный теплообмен и самый высокий КПД.
Поток — газы и теплоноситель движутся параллельно в одном направлении. В котлах специального назначения применяется редко, т.к. В этом случае эффективность низкая, а износ оборудования высокий.

Далее теплообменники бывают жаротрубные и водотрубные. В дымогарных трубах дымовые трубы с дымовыми газами проходят через бак с водой. Жаровые регистры работают стабильно, а вертикальные дают хороший КПД даже в проточной схеме, т.к. в баке установлена внутренняя циркуляция воды.

Однако, если рассчитать оптимальный температурный градиент для передачи тепла от газа к воде исходя из соотношения их плотности и теплоемкости, то он оказывается около 250 градусов.И чтобы протолкнуть этот тепловой поток через стеновую стальную трубу 4 мм (меньше нельзя, она очень быстро прогорит) без заметных потерь в теплопроводности металла, нужно около 200 градусов. В результате внутренняя поверхность дымовой трубы должна быть нагрета до 500-600 градусов; 50-150 градусов — рабочий запас по обводненности топлива и др.

Из-за этого ограничен срок службы жаровых труб, особенно в больших котлах. Кроме того, КПД жаротрубного котла невысок, он определяется соотношением температур горячих газов, поступающих в регистр, и выходящих из дымовой трубы.В жаротрубном котле нельзя допускать охлаждения газов ниже 450-500 градусов, а в обычной топке температура не превышает 1100-1200 градусов. По формуле Карно получается, что нельзя получить КПД выше 63%, и даже КПД печи не более 80%, так что в сумме получается 50%, что совсем плохо.

У малых бытовых котлов эти особенности менее выражены, т.к. с уменьшением размеров котла увеличивается отношение поверхности регистра к объему дымовых газов в нем, это т. н.закон квадрата-куба. В современных пиросных котлах температура в камере сгорания достигает 1600 градусов, КПД их топки под 100%, а регистры фирменных котлов имеют гарантию 5 лет и более только из тонкостенной жаропрочной спецстали. В них газам можно дать остыть до 180-250 градусов, а общий КПД достигает 85-86%

Примечание: Чугун для дымогарных труб вообще непригоден, трескается.

В водотрубных регистрах теплоноситель течет по трубам, помещенным в топку, куда поступают горячие газы. Теперь температурные градиенты и закон квадрата-куба действуют в обратном порядке: при 1000 градусов в камере внешняя поверхность труб будет нагрета всего до 400 градусов, а внутренняя поверхность до температуры теплоносителя. В результате обычные стальные трубы служат долго, а КПД котла составляет около 80%.

А вот горизонтальные проточные водотрубные котлы склонны к т.н.»пузырь». Вода в нижних трубах намного горячее, чем в верхних. Она проталкивается к подаче в первую очередь, давление падает, и более холодные верхние трубы «выплевывают» воду. «Порка» не только дает шума, тепла и уюта не меньше соседа — пьяницы и дебошира, но и чревата импульсом в системе из-за гидроудара.

Вертикальные водотрубные котлы не заполняют, но если для дома проектируется водотрубный котел, то регистр должен располагаться на дымоходе ниже по течению, в зоне прохождения горячих газов сверху вниз.В проточном, с одинаковым направлением движения газов и теплоносителя, водотрубном котле резко падает КПД и интенсивно осаждается сажа на трубах вблизи подачи, а выше вообще недопустимо делать обратку питания.

О емкости теплообменника

Соотношение мощностей теплообменника и всей системы охлаждения взято не произвольно. Скорость передачи тепла от газов к воде не бесконечна, вода в регистре должна успеть набрать тепло перед тем, как покинет систему.С другой стороны, нагретая внешняя поверхность регистра отдает тепло в воздух, и оно теряется в котельной.

Слишком маленький регистр склонен к закипанию и требует точной, быстрой регулировки мощности топки, что недостижимо в твердотопливных котлах. Регистр большой емкости долго прогревается, а при плохой внешней теплоизоляции или ее отсутствии котел теряет много тепла, а воздух в котельной может прогреться выше допустимой пожарной безопасности и нормативов по пожарной безопасности. паровой котел.

Величина емкости теплообменника твердотопливных котлов колеблется в пределах 5-25% мощности системы. Это необходимо учитывать при выборе котла. Например, для отопления по расчету получилось всего 30 секций радиаторов (батарей) по 15 литров каждая. С водой в трубах и расширительным бачком общая емкость системы составит около 470 литров. Вместимость котлового регистра должна быть в пределах 23,5-117.5 литров.

Примечание: действует правило — чем больше теплотворная способность твердого топлива, тем больше должна быть относительная мощность регистра котла. Поэтому, если котел угольный, емкость регистра следует брать ближе к верхнему значению, а для дровяного — к нижнему. Для медленногорящих котлов это правило не верно; мощность их регистров рассчитывается исходя из наибольшего КПД котла.

Из чего сделан теплообменник?

Чугун как материал котлового регистра не соответствует современным требованиям:

Низкая теплопроводность чугуна приводит к низкому КПД котла, т.к.охлаждать выхлопные газы ниже 450-500 градусов нельзя, так как через чугун в воду не пройдет столько тепла, сколько нужно.
Большая теплоемкость чугуна является и его минусом: котел должен быстро отдать тепло в систему, прежде чем оно улетучится куда-то еще.
Чугунные теплообменники не соответствуют современным требованиям по весу и габаритам.

Для примера возьмем секцию М-140 от старой советской чугунной батареи.Его площадь составляет 0,254 кв.м. Для отопления 80 кв.м. м. жилплощади нужна поверхность теплообмена в котле около 3 кв.м, т.е. 12 секций. Вы видели 12-элементную батарею? Представьте, какой должен быть казан, в который он поместится. И нагрузка от него на пол точно превысит норму по СНиП, и под котел придется делать отдельный фундамент. В целом на теплообменник, питающий накопительный бак ГВС, пойдет 1-2 чугунные секции, а вот для котла отопления вопрос чугунного регистра можно считать закрытым.

Регистры современных заводских котлов изготавливаются из жаростойкой и жаропрочной специальной стали, но для их изготовления необходимы производственные условия. Остается обычная конструкционная сталь, но она очень быстро коррозирует при 400 градусах и выше, поэтому жаротрубные котлы из стали нужно выбирать для покупки или разрабатывать очень тщательно.

Кроме того, сталь является хорошим проводником тепла. С одной стороны, это неплохо, можно рассчитывать на простые средства для получения хорошей эффективности.С другой стороны нельзя допускать, чтобы обратка остывает ниже 65 градусов, иначе на регистр в котле попадет кислый конденсат от дымовых газов, который может разъесть трубы в течение часа. Устранить возможность его отложения можно 2 способами:

При мощности котла до 12 кВт достаточно перепускного клапана между подачей и обраткой котла.
При большей мощности и/или отапливаемой площади более 160 кв.м также необходим элеваторный узел, а котел должен работать в режиме перегрева воды под давлением.

Перепускной клапан управляется либо электрически от датчика температуры, либо энергонезависимо: от биметаллической пластины со штоком, от расплавления парафина в специальной емкости и т. д. Как только температура обратки падает ниже 70-75 градусов, он пускает горячую воду с подачи.

Элеваторный блок, или просто элеватор (см. рис.), действует наоборот: вода в бойлере нагревается до 110-120 градусов под давлением до 6 атм, что исключает кипение. Для этого повышают температуру горения топлива, что повышает КПД и исключает образование конденсата.А перед подачей в систему горячая вода разбавляется обраткой.

В обоих случаях необходима принудительная циркуляция воды. Однако вполне возможно создать стальной котел с термосифонной циркуляцией, не требующий питания циркуляционного насоса. Некоторые конструкции будут рассмотрены ниже.

Циркуляция и бойлер

Термосифонная (гравитационная) циркуляция воды не позволяет отапливать помещение площадью более 50-60 кв.м. Дело не только в том, что воде сложно протиснуться через развитую систему труб и радиаторов: если открыть сливной кран при полном расширительном бачке, вода хлынет сильной струей. Дело в том, что энергия для проталкивания воды по трубам берется из топлива, а эффективность преобразования тепла в движение в термосифонной системе мизерная. Поэтому КПД котла в целом падает.

Но циркуляционному насосу нужна электроэнергия (50-200 Вт), которую можно потерять.ИБП (источник бесперебойного питания) на 12-24 часа автономной работы очень дорог, поэтому правильно спроектированный котел рассчитан на принудительную циркуляцию, и в случае отключения электроэнергии он должен без постороннего вмешательства переходить в термосифонный режим, когда отопление еле теплое, но все же греет.

Как устроен котел?

Из требования минимальной собственной теплоемкости котла непосредственно вытекают его малый вес по сравнению с топкой и весовая нагрузка от него на единицу площади пола.Как правило, она не превышает минимально допустимых по СНиП для перекрытий 250 кг/кв.м. Поэтому установка котла допустима без фундамента и даже разбора настила, в т.ч. и на верхних этажах.

Установите котел на ровную устойчивую поверхность. Если пол люфтит, его все равно придется демонтировать в месте установки котла до бетонной стяжки с расширением в стороны не менее 150 мм. Основание под котел застилают асбестовым или базальтовым картоном толщиной 4-6 мм и листом кровельного железа 1.На него укладывается толщиной 5-2 мм. Далее, если перекрытие было разобрано, дно котла обмуровывается цементно-песчаным раствором до уровня пола.

Вокруг котла, выступающего над полом, делается теплоизоляция, такая же, как и под днищем: асбестовый или базальтовый картон, а на нем железо. Вынос изоляции в стороны котла от 150 мм, а перед дверкой топки не менее 300 мм. Если котел допускает дозагрузку топлива до выгорания предыдущей порции, то необходимо вынос перед топкой от 600 мм.Под котлом, который ставится прямо на пол, укладывается только теплоизоляция, закрытая стальным листом. Удаление — как и в предыдущем случае.

Для твердотопливного котла необходима отдельная котельная . Требования перечислены выше. Кроме того, практически все твердотопливные котлы не позволяют регулировать мощность в широких пределах, поэтому им необходима полноценная обвязка – комплект дополнительного оборудования, обеспечивающий эффективную и безаварийную работу. Об этом мы еще поговорим, а вообще обвязка котла — это отдельная большая тема.Здесь упомянем только неизменяемые правила:

Монтаж трубопровода осуществляется противотоком к воде, от обратки к подаче.
По окончании монтажа его правильность и качество соединений проверяют визуально по схеме.
Монтаж системы отопления в доме начинают только после обвязки котла.
Перед загрузкой топлива и, если требуется, подачей питания, всю систему заполняют холодной водой и в течение дня контролируют все соединения на герметичность.В данном случае вода есть вода, а не какой-то другой теплоноситель.
При отсутствии утечек или после их устранения запускается котел на воде, постоянно контролируя температуру и давление в системе.
При достижении номинальной температуры контролируют давление в течение 15 минут, оно не должно измениться более чем на 0,2 бар, этот процесс называется опрессовкой.
После опрессовки котел гасят, дают системе полностью остыть.
Слить воду, залить обычную охлаждающую жидкость.
В очередной раз стыки проверяются на герметичность на сутки. Если все в порядке, запустите котел. Нет — устранить протечки, и снова ежедневный контроль перед запуском.

Выбор котла

Теперь мы знаем достаточно, чтобы выбрать котел исходя из предполагаемого вида топлива и его назначения. Давайте начнем.

Дерево

Теплотворная способность дров низкая, у лучших — менее 5000 ккал/кг.Дрова сгорают довольно быстро, выделяя большое количество летучих компонентов, требующих дожигания. Поэтому на высокую эффективность по дереву лучше не рассчитывать, а ведь их можно найти практически везде.

Топка дровами в доме

Домашний котел на дровах может быть только длительного горения, иначе он обыгрывает его по всем параметрам. Промышленные сооружения, например. известные КВР, стоимостью от 50 000 рублей, что все же дешевле строительства печи, не требуют электроснабжения и позволяют регулировать мощность на отопление в межсезонье.Как правило, работают как на угле, так и на любом твердом топливе, кроме опилок, но на угле расход топлива будет намного выше: теплоотдача от одной загрузки составляет 60-72 часа, а на специализированном угле — до 20 суток. .

Однако дровяной котел длительного горения может пригодиться в местах, где нет регулярной завозки угля и квалифицированной теплотехнической службы. Стоит он в полтора раза дешевле угля, его конструкция рубашки очень надежна и позволяет построить термосифонную систему отопления площадью до 100 квадратных метров.м.. В сочетании с тлением топлива тонким слоем и довольно большим объемом рубашки исключается кипение воды, поэтому привязка вполне такая же, как и для титана. Подключение дровяного котла длительного горения также не сложнее титанового, и может быть выполнено самостоятельно неквалифицированным хозяином.

О кирпичных котлах

Схема устройства котла «Благо»

Кирпич — друг печи и враг котла из-за того, что придает конструкции большую тепловую инерцию и вес.Пожалуй, единственный кирпичный котел, в котором кирпич на своем месте, это пиролизный «Благо» Беляева, схема на рис. И потом, его роль здесь совсем в другом: футеровка топочной камеры выполнена из шамотного кирпича. Теплообменник водотрубный горизонтальный; проблема навивки решается тем, что регистровые трубы одинарные, плоские, вытянутые по высоте.

Котел Беляева

действительно всеяден, и предусмотрено 2 отдельных бункера для загрузки разных видов топлива без остановки котла.На антраците «Благо» может работать несколько дней, на опилках — до суток.

К сожалению, котел Беляева достаточно дорог, из-за шамотной футеровки плохо транспортабельен и, как и все пиролизные котлы, требует сложной и дорогой обвязки. Его мощность регулируется в небольшом диапазоне перепуском дымовых газов, поэтому хороший КПД в среднем за сезон он покажет только в местах с продолжительными сильными морозами.

О котлах в топке

Котел в топке, о котором сейчас так много говорят и пишут, представляет собой водотрубный теплообменник, замурованный в кладку печи, см. рис.ниже. Идея такова: печь после топки должна отдавать тепла больше регистру, чем окружающему воздуху. Скажем сразу: сообщения о КПД в 80-90% не только сомнительны, но и просто фантастичны. Сама лучшая кирпичная печь имеет КПД не выше 75%, а площадь ее наружной поверхности будет не менее 10-12 квадратных метров. м. Площадь регистра чуть больше 5 квадратных метров. м. В сумме в воду будет уходить менее половины накопленного печью тепла, а общий КПД будет ниже 40%

Следующий момент — печь с регистром сразу теряет свойство .Ни в коем случае нельзя топить вне сезона с пустым реестром. ТК (температурный коэффициент расширения) металла гораздо больше, чем у кирпича, а вздувшийся от перегрева теплообменник разорвет печь на глазах. Термошвы делу не помогут, регистр не лист и не брус, а объемная конструкция, и лопается сразу во все стороны.

Тут есть и другие нюансы, но общий вывод однозначен: печка — это печка, а котел — это котел.И плод их насильственного противоестественного союза не будет жизнеспособным.

Трубопровод котла

Котлы, исключающие кипячение воды (рубашечные длительного горения, титановые) не могут изготавливаться на мощность более 15-20 кВт и вытягиваться по высоте. Поэтому они всегда обеспечивают обогрев своей площади в термосифонном режиме, хотя циркуляционный насос, конечно, не помешает. Их обвязка, кроме расширительного бачка, включает только кран слива воздуха в самой высокой точке подающего трубопровода и кран слива в самой нижней точке обратки.

Обвязка твердотопливных котлов других типов должна обеспечивать набор функций, что лучше понятно на рис. справа:

группа безопасности: кран слива воздуха, общий манометр и прорывной клапан для выпуска пара при закипании;
накопительный бак аварийного охлаждения;
его поплавковый клапан, такой же, как в унитазе;
термоклапан запуска аварийного охлаждения со своим датчиком;
МАГ-блок — клапан слива, клапан аварийного слива и манометр, собранные в одном корпусе и соединенные с мембранным расширительным баком;
установка принудительной циркуляции с обратным клапаном, циркуляционным насосом и трехходовым перепускным клапаном с электрическим управлением по температуре;
интеркулер — радиатор аварийного охлаждения.

Поз. 2-4 и 7 составляют группу сброса питания. Как уже говорилось, твердотопливные котлы регулируются по мощности в небольших пределах, и при резком потеплении вся система может недопустимо перегреться, вплоть до порыва. Затем термоклапан 4 пропускает водопроводную воду в интеркулер, и он охлаждает подачу до нормы.

Примечание: хозяйских денег за топливо и воду при этом спокойно утекают в канализацию. Поэтому твердотопливные котлы для мест с мягкой зимой и затяжным межсезоньем непригодны.

Группа принудительной циркуляции в штатном режиме перепускает часть подачи на обратку, чтобы ее температура не опускалась ниже 65 градусов, см. выше. При отключении питания термоклапан закрывается. В радиаторы отопления поступает столько воды, сколько они пропускают в термосифонном режиме, лишь бы в комнатах можно было жить. Но полностью открывается термоклапан интеркулера (держится закрытым под напряжением), и лишнее тепло снова уносит деньги владельца в канализацию.

Примечание: при пропадании воды вместе с электричеством необходимо срочно тушить котел. Когда вода из бака 2 вытечет, система закипит.

Котлы со встроенной защитой от перегрева стоят на 10-12% дороже обычных, но это с лихвой окупается за счет упрощения обвязки и повышения надежности котла: лишняя перегретая вода здесь сливается в открытую большую емкость расширительный бачок, см. рис., откуда после охлаждения поступает в обратку. Система, кроме циркуляционного насоса 7, энергонезависима и переходит в термосифонный режим плавно, но при резком прогреве топливо все равно тратится впустую, и расширительный бак необходимо устанавливать на чердаке.

Что касается пиролизных котлов, то мы приводим типовую схему их обвязки только для ознакомления. В любом случае, его профессиональная установка обойдется лишь в малую часть стоимости компонента. Для справки: один только тепловой аккумулятор для котла мощностью 20 кВт стоит около 5000 долларов.

Примечание: Мембранные расширительные баки в отличие от открытых устанавливаются на обратку в самой нижней ее точке.

Дымоходы для котлов

Дымоходы твердотопливных котлов в основном рассчитываются так же, как и печные. Общий принцип: слишком узкий дымоход не даст нужной тяги. Для котла это особенно опасно, т.к. он постоянно нагревается, и отходы могут идти ночью.Слишком широкий дымоход приводит к «свисту»: холодный воздух опускается через него в топку, охлаждая печь или регистр.

Дымовая труба котла должна отвечать следующим требованиям: расстояние от конька крыши и между разными дымовыми трубами не менее 1,5 мм, выступ вверх над коньком также не менее 1,5 м. На крыше в любое время года должен быть обеспечен безопасный доступ к дымоходу. При каждом разрыве дымохода за пределами котельной должна быть прочистная дверка, каждый проход трубы через перекрытие должен быть теплоизолирован.Верхний конец трубы должен быть оснащен аэродинамическим колпачком; для дымохода котла она, в отличие от печной, обязательна. Также для дымохода котла необходим сборник конденсата.

В целом расчет дымохода для котла несколько проще, чем для топки, т.к. дымоход котла не такой извилистый, теплообменник просто считается решетчатым барьером. Поэтому можно строить обобщенные графики, например, для разных расчетных случаев.для дымохода с горизонтальным сечением (дымоходом) 2 м и конденсатосборником глубиной 1,5 м см. рис.

По таким графикам после точного расчета по локальным данным можно оценить, была ли грубая ошибка. Если расчетная точка находится где-то вокруг ее обобщенной кривой, расчет правильный. В крайнем случае придется нарастить или обрезать трубу на 0,3-0,5 м.

Примечание: если, скажем, для трубы высотой 12 м нет кривой для мощности менее 9 кВт, это не значит, что котел мощностью 9 кВт нельзя эксплуатировать с более короткой трубой.Просто для нижних труб обобщенный расчет уже невозможен, и нужно рассчитывать именно по местным данным.

Видео: пример строительства твердотопливного котла шахтного типа

выводы

Истощение энергоресурсов и рост цен на топливо в корне изменили подход к проектированию бытовых отопительных котлов. Сейчас от них, как и от промышленных, требуется высокий КПД, малая тепловая инерция и возможность оперативного регулирования мощности в широком диапазоне.

В наше время отопительные котлы по заложенным в них основным принципам окончательно разошлись с печными и разделились на группы для разных климатических условий. В частности, рассматриваемые твердотопливные котлы подходят для районов с суровым климатом и длительными сильными морозами . Для мест с другим климатом предпочтительнее будут другие виды обогревателей.

Проектирование и обеспечение котлов на твердом топливе из древесных отходов и биомассы

Для использования твердых отходов, древесины и топлива из биомассы конструкция компонентов котла значительно отличается от традиционных установок, работающих на ископаемом топливе, но в целом больше похожа на системы, предназначенные для угля, чем для газа или мазута.Подобно угольным установкам, они крупнее, дороже и требуют больше обслуживания, чем стандартные установки, работающие на газе или жидком топливе. Условия для обращения с топливом, сжигания, контроля выбросов и утилизации являются ключевыми соображениями при проектировании этих видов топлива. Широкий разброс в плотности энергии и содержании влаги требует тщательного проектирования, и, как правило, необходимо модифицировать поверхности теплопередачи, чтобы они соответствовали предполагаемому составу топлива.

Котлы на мусорном топливе

Двумя основными методами, используемыми для сжигания топлива из отходов, являются массовое сжигание или сжигание подготовленного топлива, полученного из отходов (RDF).При массовом сжигании отходы используются в том виде, в котором они были получены, в неподготовленном состоянии. Выбрасываются только крупные или негорючие предметы. При типичной работе парогенератора для массового сжигания твердых бытовых отходов (ТБО) мусоровозы сбрасывают мусор непосредственно в ямы для хранения. Мостовые краны с грейферами сначала смешивают топливо до однородности и перемещают мусор из ямы в загрузочный бункер кочегара. Гидравлические цилиндры перемещают мусор на кочегарные решетки. Горючая часть мусора сжигается, а негорючая часть проходит и падает в золоотвал для утилизации или утилизации.Для эффективного сжигания этого гетерогенного топлива ТБО требуются специальные конструкции, обеспечивающие длительное время пребывания в печи до контакта дымовых газов с теплообменными поверхностями, чтобы полностью окислить топливо и снизить вероятность коррозионного воздействия на поверхности нагрева. Для ограничения коррозии также обычно поддерживают более низкую температуру металла поверхности нагрева.

При сжигании RDF мусор сначала разделяется, классифицируется и перерабатывается для получения продуктов, пригодных для повторного использования. Остаток затем перемещается в котел через несколько питателей на подвижную колосниковую топку.В дополнение к измельчению для уменьшения размера и создания более однородного топлива, используется ряд процессов разделения для удаления таких материалов, как камни, песок и грязь, и восстановления таких материалов, как черные металлы и алюминиевые банки. Верхние магниты используются для извлечения черных металлов и могут обеспечить степень извлечения до 90%. Для удаления алюминиевых банок можно использовать вихретоковый сепаратор. Другие устройства, такие как вращающееся барабанное сито (перфорированный барабан) и сепараторы плотности воздуха, используются для дальнейшей сортировки и разделения различных материалов.В дополнение к преимуществам рециркуляции, полученный однородный RDF имеет более высокую плотность энергии и сгорает более эффективно, чем топливо массового сжигания, производит менее половины золы и может более эффективно дозироваться для соответствия потребности в подводимом тепле. Эти преимущества обеспечивают дополнительную отдачу от дополнительных капитальных и эксплуатационных затрат на системы RDF. На рис. 7-31 показана схема типичной системы утилизации отходов в энергию. Обратите внимание на значительные относительные требования к пространству для хранения, обработки и подачи топлива.

RDF обычно сжигают частично в суспензии и частично на кочегарке. В больших котлах, обычно используемых на электростанциях, более мелко измельченные подготовленные отходы (в основном состоящие из легких пластиков и бумаги) также могут сжигаться во взвешенном состоянии в дополнение к обычному топливу. В специальных котлах, работающих на RDF, можно использовать исключительно RDF или широкий спектр альтернативных видов топлива (например, природный газ, нефть, уголь, древесину и биомассу) в качестве дополнительных или резервных видов топлива. В дополнение к этой гибкости RDF обеспечивает более термически эффективное сгорание и более высокую скорость образования пара на фунт (кг) потребляемого топлива по сравнению с режимом массового сжигания.

Как правило, для производства определенного количества пара требуется сжигать почти в 3 раза больше ТБО, чем угля (по весу). Таким образом, основным фактором при проектировании котла является размер, необходимый для обработки физического количества отходов, доставляемых на завод (независимо от теплотворной способности). Следует также учитывать максимальное ожидаемое тепловложение. Различные источники отходов дают разную теплотворную способность, поэтому следует провести некоторый анализ диапазона плотности энергии ожидаемой смеси отходов.Если плотность энергии выше ожидаемой, мощность котла необходимо уменьшить, чтобы избежать перегрева, и система не сможет обрабатывать весь доступный мусор, доставляемый ежедневно.

Рис. 7-31 Типовая схема системы утилизации отходов RDF. Источник: стенки печи Бэбкока и Уилкокса. Он служит для обеспечения количества воздуха и турбулентности, необходимых для смешивания топочных газов с воздухом для горения и подачи кислорода, необходимого для полного сгорания летучих веществ в нижней топке.Уровни избыточного воздуха от 80 до 100% обычно поддерживаются для обеспечения достаточного количества воздуха в гетерогенных ТКО для эффективного окисления имеющегося углерода и водорода. Чтобы помочь с влажным топливом, воздушная система может включать нагреватели воздуха с паровым змеевиком для сушки топлива и поддержания надлежащей температуры печи. На рис. 7-32 показана система подачи топлива и воздуха для горения для котла-утилизатора.

Рис. 7-32 Система подачи топлива и воздуха для горения для котла на отходах. Источник: Бэбкок и Уилкокс

Рис.7-31 Типовая схема системы утилизации отходов RDF. Источник: Бэбкок и Уилкокс

Для сжигания ТБО требуется прочный и надежный кочегар для успешной транспортировки и сжигания различных видов мусора. Большинство кочегаров используют некоторые варианты возвратно-поступательного движения решетки с движением решетки вперед или назад. Некоторая комбинация стационарных и подвижных решеток используется для перемещения отходов через зону топки, при этом давая время для полного сгорания.

Требования к воздуху для горения включают первичный источник, или воздух под решеткой, и вторичный источник, или воздух над топкой.Воздух под решеткой обычно подается в отдельные воздушные камеры под каждой решеткой. Поверхность решетки и действие заслонки рассчитаны на равномерное дозирование первичного воздуха на горящие отходы. Поскольку отходы содержат высокий процент летучих веществ, воздух наддува должен составлять большую часть (от 25 до 50%) всего воздуха для горения. Сверхпожарный воздух поступает через порты в передней и задней части

Рис. 7-32 Система подачи топлива и воздуха для горения для котла на отходах. Источник: Бэбкок и Уилкокс

Поскольку отходы представляют собой сильно загрязняющееся топливо, необходимы более строгие и дорогостоящие процедуры текущего обслуживания по сравнению с обычными установками, работающими на ископаемом топливе.Проекты должны предусматривать хороший доступ к конвекционным секциям для частого осмотра и очистки. Для предотвращения закупорки газоходов необходимо удалять зольные и шлаковые отложения с наружных поверхностей труб. Наиболее часто используются паровые или воздушные сажеобдувочные аппараты. Предотвращение коррозии является важным фактором при сжигании отработанного топлива. В дополнение к коррозионно-активным веществам, присутствующим в обычном ископаемом топливе (таким как хлориды натрия и серы, среди других дополнительных химических элементов), существуют другие стойкие коррозионно-активные вещества, которые откладываются в различных секциях парогенератора.Для защиты стен и труб печи используются специальные коррозионностойкие материалы. Строгие программы очистки воды также особенно важны для минимизации коррозии.

Зола состоит из легкой (летучей) золы и крупнозернистой (или

: Рис. 7-33 Блок массового сжигания большой мощности. Источник: Babcock and Wilcox

кочегар) золы. Летучая зола уносится газовым потоком до тех пор, пока не будет удалена в устройстве для сбора твердых частиц или не выпадет в бункеры котла, экономайзера или воздухонагревателя.Крупная зола, образующаяся от отложений топлива и шлака на колосниковых решетках, стенках и трубах, выбрасывается через топочный разгрузочный желоб и из топочных просеивающих бункеров. Золу можно гасить через форсунки для распыления воды или сбрасывать в водяную баню, а затем обезвоживать и отжимать для извлечения и доставки на свалки.

Из-за своих температурных характеристик холодного горения и низкого уровня азота, связанного с топливом, котлы для мусора, как правило, производят относительно низкие уровни выбросов NOX.Тем не менее, в системах большей производительности может потребоваться система каталитического восстановления определенного типа. Отходное топливо также имеет довольно низкое содержание серы, что приводит к относительно низким выбросам SO2. Однако они производят множество других загрязняющих веществ в больших количествах, чем обычные ископаемые виды топлива. Сухие скрубберы, используемые на угольных электростанциях для контроля выбросов SO2, могут выполнять ту же функцию, а также эффективно контролировать выбросы соляной кислоты, диоксинов, фурана и тяжелых металлов. Электростатический осадитель или рукавный фильтр используются для контроля выбросов твердых частиц.Наконец, для ограничения выбросов CO требуется жесткий контроль горения воздуха как под колосниковой решеткой, так и над топкой.

На рис. 7-33 показана типичная установка массового сжигания большой мощности. На рис. 7-34 показана электростанция, работающая на дизельном топливе, расположенная в Южной Дакоте. Он может извлекать до 700 кВтч электроэнергии на тонну перерабатываемых твердых отходов.

Котлы на древесине и биомассе

Как и в случае со сжиганием мусора, конструкция компонентов котлов на дровах и биомассе значительно отличается от традиционных установок, но больше похожа на конструкцию систем для угля, чем для газа или мазута.Положения по обращению с топливом, сжиганию, контролю выбросов и удалению отходов также аналогичны положениям с котлами для мусора. Содержание влаги и изменение плотности энергии также являются ключевыми проблемами при проектировании и эксплуатации. Существует несколько типов систем сжигания, используемых для топлива из древесины и биомассы, включая жарочные печи, подвижные или различные решетки, псевдоожиженный слой и системы газификации топлива.

Традиционная голландская печь представляет собой камеру с огнеупорными стенками, соединенную с обычным котлом, который обычно используется для сжигания древесных отходов.Древесные отходы вводятся через отверстие в своде жаровни и сжигаются в куче на ее полу. Наддувочный воздух подается по периферии через ряды отверстий или сопел в огнеупорных стенках. Из-за большого количества огнеупорной поверхности поглощается лишь небольшая часть энергии, выделяемой при сгорании. Это позволяет использовать голландские

: Рис. 7-34 RDF-Fired Power Plant. Источник: Филип Шеперд, DoE/NREL.

печь для сжигания топлива с влажностью до 60%.Недостатком этой традиционной конструкции является то, что она не может быстро реагировать на изменение нагрузки и изменение состава топлива. Огнеупор также подвержен повреждениям от выкрашивания и эрозии, вызванных попаданием горных пород или металлических примесей с топливом, а также от быстрого охлаждения или перегрева в результате быстрых изменений содержания влаги в топливе. Также требуется регулярный останов или работа с малой нагрузкой (с несколькими печами) для ручного удаления скопившейся золы. На рис. 7-35 показана традиционная голландская печь большой емкости, состоящая из двух печей, каждая из которых оснащена собственным устройством подачи топлива.

Передвижная решетка и вибрационная решетка представляют собой вариант конструкции, обеспечивающий автоматический выброс золы. Конструкция подвижной колосниковой решетки, которая была заимствована из системы сжигания угля с разбрасывателем-кочегаркой, имеет чугунные колосники, прикрепленные к цепям, которые приводятся в движение медленно движущейся звездочкой. В колосниковых решетках есть отверстия для поступления подрешетного воздуха, который также служит для охлаждения отливок колосников. Эта конструкция требует высокой степени подачи воздуха под решетку (60

: рис.7-35 Печь для голландской печи большой емкости. Источник: Babcock and Wilcox

до 85%) для достаточного охлаждения. Виброрешетка — это современная модификация конструкции подвижной решетки, позволяющая уменьшить количество движущихся частей и связанные с этим затраты на техническое обслуживание. Его железные решетки прикреплены к раме, которая периодически вибрирует, управляемая регулируемым таймером. Они могут быть с воздушным или водяным охлаждением. Поскольку большая часть горючих компонентов топлива из древесины и биомассы является летучей, требуется относительно большая часть необходимого количества воздуха для горения над топливом в виде наддувочного воздуха.Конструкции с водяным охлаждением выгодны, потому что они могут выдерживать более высокие температуры под решеткой, что обеспечивает более высокий процент наддувочного воздуха и относительно тонкий слой топлива. На рис. 7-36 показана современная установка для биомассы с вибрационной решеткой с водяным охлаждением большой производительности.

Системы распределения топлива для древесины и биомассы предназначены для максимально равномерного распределения топлива по поверхности решетки. Двумя наиболее распространенными устройствами, используемыми для подачи топлива из древесных продуктов и биомассы в топку для полувзвешенного сжигания, являются механические распределители и продуваемые ветром желоба.Механические распределители используют вращающееся лопастное колесо для распределения топлива. Они могут быть спроектированы для работы с переменной скоростью для улучшения равномерного распределения топлива. Обдуваемые ветром носики используют воздух под высоким давлением, которое постоянно регулируется поворотным демпфером. Наклон в нижней части горловины и давление воздуха можно изменять для оптимизации распределения топлива.

Стабильное горение может поддерживаться в большинстве водоохлаждаемых печей при содержании влаги в топливе до 65% по массе. Использование предварительно подогретого воздуха для горения сокращает время, необходимое для сушки топлива перед воспламенением.При использовании топлива из биомассы с высоким содержанием влаги может быть экономичнее сушить топливо дымовыми газами котла перед его сжиганием в топке котла, а не прессовать или сушить топливо на воздухе в течение длительного времени для удаления влаги.

Поскольку котлы, работающие на биомассе, восприимчивы к переносу золы и углерода, конвективные поверхности теплопередачи должны быть спроектированы так, чтобы в них можно было установить сажеобдувочные устройства. Подобно котлам на угле и мусоре, обращение с золой является важным фактором при проектировании котлов, работающих на биомассе. Помимо летучей золы, зольный остаток, который состоит в основном из песка и камней, представляет собой золу, которая сгребается или транспортируется с решетки, а также золу, которая падает через отверстия решетки в бункер подрешетки (также называемая просеиванием).Эта зола может быть собрана с помощью конвейера с уклоном для обезвоживания на разгрузочном конце. Поскольку подавляющее большинство зольных остатков, производимых котлами, работающими на древесине и биомассе, находится в форме твердых частиц, содержащихся в газе, контроль выбросов твердых частиц является первостепенной задачей для защиты окружающей среды. Механическая пыль

: Рис. 7-36 Вибрационный блок биомассы с водяным охлаждением большой емкости. Источник: Babcock and Wilcox

Коллекторы можно использовать после последней тепловой ловушки на котле для сбора частиц летучей золы большего размера.Чтобы соответствовать стандартам выбросов в атмосферу, после механического коллектора можно использовать электростатические фильтры для снижения концентрации твердых частиц в дымовых газах. Как и в случае сжигания мусора, низкие температуры горения приводят к небольшим выбросам тепловых NOx. Таким образом, выбросы NOx в основном будут зависеть от содержания азота в топливе, которое может варьироваться в широких пределах. Выбросы SO2, как правило, довольно низкие при сжигании древесины и биомассы. Выбросы CO и ЛОС будут широко варьироваться в зависимости от уровня избыточного воздуха и постоянства теплотворной способности топлива и распределения топлива, а также от содержания влаги в топливе.

Сжигание в псевдоожиженном слое успешно применяется для широкого спектра видов топлива из древесины и биомассы. Большой процент инертного материала (песка) положительно демпфирует кратковременные колебания теплотворной способности биомассы и древесного топлива при выработке пара. Более низкие рабочие температуры от 1400 до 1600°F (от 760 до 870°C) по сравнению с 2200°F (1200°C) для обычных разбрасывателей приводят к снижению выбросов NOX, что является особенно важным преимуществом для древесины с высоким содержанием азота и топлива из биомассы.Технология с пузырьковым слоем обычно выбирается для топлива с более низкой плотностью энергии (более низкая теплотворная способность), в то время как конструкция с циркулирующим псевдоожиженным слоем больше подходит для топлива из древесины и биомассы с высокой плотностью энергии.

На рис. 7-37 изображена большая электростанция, работающая на биомассе, расположенная в Калифорнии. Он работает на отходах производства близлежащих компаний лесной промышленности. В настоящее время система сжигает непосредственно древесную щепу, приготовленную из древесных отходов, и производит 50 МВт электроэнергии.

Газификация

Газификация — это процесс преобразования топлива, такого как уголь, кокс, отработанные масла, отходы и биомасса, в газообразное топливо посредством частичного окисления.Он применим к очень широкому диапазону источников энергии и также считается жизнеспособной альтернативой работе котлов-утилизаторов, таких как описанные выше для черного щелока. При этом нежелательные вещества, такие как сера и зола, могут быть удалены, производя некоторое количество тепловой энергии вместе с чистым, транспортабельным газообразным источником энергии. Во многих случаях пригодные для использования химические компоненты могут быть восстановлены.

В отличие от горения, когда химические реакции происходят в богатой кислородом среде с избытком воздуха, при газификации химические реакции происходят в обедненной кислородом восстановительной атмосфере.Это приводит к меньшему выделению тепла и образованию новых газообразных побочных продуктов, таких как монооксид углерода, водород, диоксид углерода и метан. Эти газообразные побочные продукты содержат достаточную потенциальную химическую энергию для использования в качестве источника топлива. Однако в некоторых случаях побочные продукты предназначены для использования в химическом синтезе, а не для сжигания.

Существует множество типов процессов газификации, в том числе системы с подвижным или неподвижным слоем, с псевдоожиженным слоем и с увлеченным потоком. На Рисунке 7-38 показаны эти три общих процесса, применяемые для газификации угля, с соответствующими профилями температуры.Выбор процесса и системы будет во многом зависеть от типа доступного твердого топлива и предполагаемых газообразных побочных продуктов. Как правило, исходное топливо готовят и подают в газификатор либо в сухом, либо в суспензионном виде. Сырье вступает в реакцию в газификаторе с паром и кислородом при высокой температуре и давлении в восстановительной (кислородной) атмосфере. При этом образуется побочный газ (также называемый синтетическим или генераторным газом).

При этом часть топлива подвергается частичному окислению за счет точного контроля количества кислорода, подаваемого в газификатор.Тепло, выделяющееся в этой первой экзотермической реакции, обеспечивает необходимую энергию для быстрого протекания первичной эндотермической реакции газификации.

Высокая температура в газификаторе превращает неорганические материалы в сырье (такие как зола и металлы) в остеклованный материал, напоминающий крупнозернистый песок. При использовании некоторых видов сырья ценные металлы концентрируются и извлекаются для повторного использования. Затем побочный газ необходимо обработать для удаления различных нежелательных и/или загрязняющих элементов.Микроэлементы или другие примеси удаляются из газа и либо возвращаются в газификатор, либо извлекаются.

На рис. 7-39 показаны пять этапов, связанных с процессом газификации биомассы, причем последний этап указывает варианты конечного использования синтетического или генераторного газа. На рис. 7-40 показан завод по газификации биомассы, расположенный на Гавайях. Он питается жмыхом, волокнистым побочным продуктом сахарного тростника, который можно увидеть сложенным на переднем плане.

Продолжить чтение здесь: Системы солнечной тепловой энергии

Была ли эта статья полезной?

Электрические, геотермальные и дровяные котлы | | Теплый пол своими руками

Компания Radiant Floor стала пионером в использовании безбаковых водонагревателей для лучистого обогрева полов почти 20 лет назад, когда многие в отопительной отрасли считали, что «водонагреватели по требованию никогда не будут работать на лучистое тепло»… не согласен! Мы делаем это дольше, чем кто-либо, и с большим успехом!

КАЖДЫЙ нагревательный элемент, который рекомендует и предлагает компания Radiant Floor, «РАЗРАБОТАН И РАСШИРЕН ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ»! Эти устройства не являются вашими «обычными» водонагревателями, поэтому не позволяйте компактным размерам обмануть вас! Все наши нагревательные элементы производятся в соответствии с отраслевыми стандартами качества и надежности.

Эти высокоэффективные обогреватели созданы для лучистого отопления. Мы предлагаем устройства, которые будут нагревать как ваш Radiant (отопление помещений), так и горячую воду для бытовых нужд.

Независимо от того, какую систему лучистого отопления вы выберете, будь то открытый, закрытый или теплообменник, или тип требуемого источника топлива, пропан, природный газ, электричество или масло,… Компания Radiant Floor поможет вам!!!

«Шокирующий» факт: Электрические единицы (обычно) оцениваются в киловаттах, Киловатт (1000 Вт) равен 3413 БТЕ.

Электричество

Когда цены на ископаемое топливо высоки, электричество часто можно использовать для лучистого тепла. Стандартные электрические водонагреватели имеют низкую скорость восстановления, а электрические бойлеры — нет. Для больших излучающих систем сервисная панель на 100-200 ампер предназначена для котла, что увеличивает затраты на установку. Но если тарифы в вашем районе ниже 0,07 кВт/ч, электрическое водонагревание может быть дешевле, чем газ или мазут. Поскольку электрические котлы не требуют вентиляции, никакие БТЕ не сбрасываются в дымовую трубу.Это может привести к 100% эффективности. Мы предлагаем электробойлер для систем CLOSED и электрические водонагреватели Rheem для систем OPEN ! Эти «настенные» устройства компактны и чрезвычайно эффективны!

РИМ

Электрические нагреватели по требованию также могут использоваться в системах OPEN , обеспечивая как обогрев пола, так и горячее водоснабжение.

КПД источника тепла рассчитывается путем умножения входного значения БТЕ нагревательного агрегата на его КПД… Это равняется выходному значению БТЕ агрегата . Пример : Блок мощностью 100 000 БТЕ с КПД 98% имеет выходную мощность 98 000 БТЕ. (100 000 X 98 % = 98 000) Для получения подробной информации обратитесь к техническому специалисту.

Внутренние дровяные котлы

Термо-Контроль 400

В топках этих агрегатов используется внутренний змеевик из нержавеющей стали, сертифицированный ASME, в котором вода нагревается и направляется в накопительный бак (для ГВС) или непосредственно на открытый (бытовой и теплый пол) или закрытый (только пол с подогревом) система лучистого пола.Во время нормальной работы эти устройства также обогревают помещение, как и стандартная печь для гостиной. Наши клиенты сообщают, что тепловая мощность составляет смесь примерно 50/50, то есть половина БТЕ от печи идет на змеевик для нагрева воды, другая половина напрямую нагревает помещение.

Продаем котлы Thermo-Control , модели 200, 400 и 500, которые имеют плоскую верхнюю поверхность, которую можно использовать даже для приготовления пищи. См. их веб-сайт по адресу: http://nationalstoveworks.com/

Хотя мы не продаем источники тепла, показанные ниже, мы получили много положительных отзывов от клиентов, которые их используют.Конечно, вы захотите провести некоторое исследование, чтобы убедиться, что следующие единицы подходят для вашей ситуации.

Геотермальная

Геотермальные тепловые насосы становятся все более популярным методом нагрева воды. Зимой они передают тепло от тепла земли в ваш дом. Они довольно успешно используются в сочетании с теплыми полами и, как и солнечные, очень экологически чистые и эффективные. Посетите сайт www.ecrtech.com, если вас интересует этот метод нагрева воды.

Наружные дровяные котлы

Газификационный котел представляет собой уникальный подход к проектированию дровяных котлов для внутреннего и наружного применения. Существуют различные конфигурации, но в большинстве из них используются специальные преобразователи, огнеупорные камеры и высокотемпературный пиролиз с вентилятором (около 2000 градусов по Фаренгейту) для преобразования дров в газ. Это извлекает максимум БТЕ из твердого топлива. Остается только мелкая летучая зола, и во время этого эффективного процесса сгорания образуется очень мало твердых частиц.

В мире дровяных котлов есть поговорка: «Каждый домовладелец любит свой котел, а каждый сосед его ненавидит.

С новыми котлами для газификации древесины, сертифицированными EPA, каждый может полюбить их. Они значительно снижают выбросы дыма и используют на 50 % меньше древесины для обогрева вашего дома, офиса, горячего водоснабжения, теплицы, гидромассажной ванны и т. д. Мой даже нагревает водяную кровать.

В настоящее время этот тип дровяного котла требуется в VT, NY, NH, MA, ME, MD, RI, IN и PA. Но из-за высоких выбросов дыма и неэффективности старых дровяных котлов многие другие штаты, вероятно, введут обязательное использование агрегатов газификационного типа для всех будущих дровяных котлов.

Само собой разумеется, что использование внутреннего или наружного дровяного котла с лучистым теплом очень энергоэффективно.

Подробную информацию см. на сайте www.woodgasificationfurnace.com

Повышение производительности многотопливного котла

Поскольку производители технологических процессов борются с высокими затратами на топливо для производства пара для своих процессов, они часто стремятся увеличить использование биомассы и альтернативных видов топлива в своих котлах.
vОсновным параметром обычно является стоимость фунта пара.Это можно уменьшить за счет максимального использования более дешевых видов топлива, таких как древесина, уголь и другие формы биомассы, при минимизации использования природного газа и нефти.

Я разговаривал с Чипом Ренни из подразделения Industrial Energy Solutions компании Emerson о проблемах управления работой котлов, работающих на неископаемых видах топлива. Эти виды топлива могут различаться по влажности, консистенции размера частиц, содержанию БТЕ, требованиям к воздуху для горения и предельным значениям выбросов котла.

По данным Чипа и группы консультантов, хорошо работающие многотопливные котлы часто могут производить 90 % пара установки, работать в автоматическом режиме более 95 % времени, сводить к минимуму содержание углерода в золе и поддерживать выбросы на заданном уровне.

Чип подчеркивает, что ключ к оптимизации работы этих котлов начинается с оценки механических компонентов и инструментов. Оптимальные бизнес-результаты не могут быть достигнуты, если эти базовые компоненты сильно ограничивают производительность. Примеры проблем, которые необходимо решить, включают в себя замену топливного конвейера, топливных баков и распределительного оборудования, модификации системы подачи воздуха с перегревом или подрешеткой, модернизацию вентилятора или усовершенствование демпфера.

Чип и его команда объединили свой опыт работы с многотопливными котлами в приложении SmartProcess и назвали его SmartProcess Boiler.Это приложение обеспечивает полный автоматический контроль котла в любое время, включая запуск, автоматически регулирует изменение топлива в БТЕ на объем, а система позволяет использовать многотопливный котел в качестве маятникового котла при сжигании топлива с наименьшими затратами.

Приложение автоматизирует многие функции, которые часто выполняются вручную, и позволяет генерировать более высокий процент пара с использованием биомассы или альтернативных видов топлива.

Проекты обычно выполняются «под ключ», включая проектирование, монтаж, ввод в эксплуатацию, запуск и обучение обслуживающего персонала работе с котлом с использованием нового оптимизированного оборудования, методов сжигания и инструментов управления.Учитывая высокую стоимость ископаемого топлива сегодня, окупаемость всего проекта обычно составляет от 3 до 6 месяцев.

Древесный дым: сжигание для получения тепла

Федеральные правила регулируют производство, распространение, рекламу, продажу и установку вновь установленных дровяных отопительных приборов. Начиная с 15 мая 2015 г., новые продаваемые дровяные обогреватели (каминные топки, пеллетные печи) и приборы центрального отопления (печи и водяные обогреватели или «котлы») должны иметь сертификат Агентства по охране окружающей среды.

Местные органы власти в Миннесоте могут и приняли местные постановления для дальнейшего регулирования древесного дыма в своих сообществах, часто для рассмотрения жалоб на дым, связанных с водяными обогревателями.

Миннесотские правила для отопительных приборов, работающих на дровах

Правила непрямого нагрева Миннесоты могут применяться к водяным нагревателям. Миннесота R. 7011.0520 требует штабеля достаточной высоты для соблюдения стандартов качества воздуха. Если дровяной прибор достаточно большой, бизнес, использующий прибор, может потребовать получения разрешения на выбросы в атмосферу.Обратитесь в программу помощи малому бизнесу, чтобы определить требования к разрешениям на сжигание древесины не в домашних условиях.

Есть веские причины не сжигать мусор в дровяном приборе. Помимо того, что они токсичны, побочные продукты сгорания в образующемся дыме изнашивают дровяные обогреватели быстрее, чем только дрова. Кроме того, запрещено сжигать отходы или мусор в больших бытовых дровяных обогревателях, таких как уличные дровяные котлы и печи. Minn. R. 7011.1220 запрещает небольшие мусоросжигательные заводы, которыми они могли бы стать.

Как местные органы власти регулируют древесный дым

Хотя федеральные стандарты и стандарты штата помогают обеспечить доступность более чистых дровяных отопительных приборов для домовладельцев и предприятий, иногда необходимо использовать правила их использования и расположения для решения вопросов о воздействии древесного дыма на соседние районы.

Более 60 местных органов власти в Миннесоте приняли постановления, направленные на решение проблем, связанных с древесным дымом в их сообществах. Некоторые сообщества запрещают водяные обогреватели (также называемые наружными дровяными котлами или устройствами, работающими на твердом топливе (SFHD)), присваивают установленным в настоящее время наружным дровяным котлам статус кода несоответствия и / или запрещают установку новых.

MPCA составило сводку городов с постановлениями, касающимися использования и размещения дровяных обогревателей: Местные постановления Миннесоты, касающиеся наружных жилых дровяных котлов

Типовые постановления

MPCA сотрудничал с представителями местных органов власти для разработки типовых постановлений для решения проблемы твердых частиц в древесном дыму, производимом уличными дровяными котлами. Типовое зонирование и постановления о помехах помогают защитить соседние объекты от неблагоприятного воздействия древесного дыма, создаваемого уличными дровяными котлами (также называемыми водяными обогревателями, уличными дровяными печами, водяными печами или устройствами, работающими на твердом топливе (SFHD)).Эти типовые постановления обучают граждан и общины, пострадавшие от древесного дыма, и помогают владельцам собственности соблюдать требования. Эти типовые постановления были разработаны для того, чтобы местные органы власти могли адаптировать постановления для удовлетворения потребностей своего сообщества.

Федеральные правила 2015 года для дровяных обогревателей

В целях защиты качества воздуха Агентство по охране окружающей среды США (EPA) требует, чтобы все вновь производимые дровяные обогреватели соответствовали предельным значениям выбросов твердых частиц и соответствующим стандартам производительности.Модельные ряды должны быть сертифицированы EPA, прежде чем они будут рекламироваться, предлагаться для продажи, распространяться, продаваться или устанавливаться в Соединенных Штатах.

Это правило применяется к обогревателям, предназначенным для сжигания угля, кукурузы или других недревесных видов топлива, если устройство также можно использовать для сжигания древесины.

Это правило не распространяется на существующие дровяные обогреватели, которые уже использовались до вступления в силу стандартов. Но по мере того, как существующий парк плохо спроектированных старых дровяных обогревателей, используемых сегодня, постепенно заменяется новыми дровяными обогревателями, сертифицированными EPA, загрязнение воздуха древесным дымом в районах, которые обогреваются дровами, должно снизиться.

Правила для дровяных обогревателей 2015 г. включают (1) стандарты эффективности для новых бытовых дровяных обогревателей и (2) стандарты производительности для новых бытовых водяных обогревателей и печей с принудительной подачей воздуха

Пределы выбросов твердых частиц в соответствии с Правилами для дровяных обогревателей 2015 года становятся более строгими в два этапа (этап 1 и этап 2), чтобы дать производителям возможность выводить продукцию на рынок при разработке приборов, соответствующих более строгим ограничениям 2020 года. С 16 мая 2017 года все новые дровяные обогреватели должны быть сертифицированы Управлением по охране окружающей среды (EPA) в соответствии с их ограничениями выбросов Шага 1, чтобы их можно было законно производить, рекламировать, распространять, выставлять на продажу, продавать или устанавливать.Все новые дровяные обогреватели должны быть сертифицированы Управлением по охране окружающей среды США в соответствии с ограничениями выбросов Шага 2 до 16 мая 2020 года.

«EPA-certified» для дровяных обогревателей, таких как дровяная печь, означает, что до того, как новый модельный ряд приборов может быть продан на рынке США, производители должны продемонстрировать EPA, что модельный ряд соответствует предельные значения выбросов. После того, как производитель продемонстрирует эту демонстрацию, линейка моделей может быть продана в США и должна иметь постоянную этикетку, указывающую, что она сертифицирована EPA в соответствии со стандартами производительности, действовавшими на момент ее сертификации.

Какие типы дровяных обогревателей регулируются Правилами для дровяных обогревателей 2015 г.?

Центральные обогреватели: Устройства для сжигания топлива, предназначенные для сжигания древесины или древесных пеллет в качестве топлива для обогрева помещений, отличных от помещений, в которых расположено устройство, путем распределения воздуха, нагретого топкой, по воздуховодам или жидкости, нагретой в устройстве и распределенной обычно через трубы. К таким устройствам относятся бытовые приточно-вытяжные печи (малые и большие) и бытовые водяные обогреватели.

Бытовые печи с принудительной подачей воздуха: Топливные устройства, предназначенные для сжигания древесины или топливных пеллет, которые обогревают помещения, отличные от помещений, в которых расположена печь, путем распределения нагретого печью воздуха по воздуховодам.
Водяные обогреватели: Иногда их называют уличными дровяными котлами, уличными дровяными печами или водяными печами. Они используют жидкость, похожую на воду, для передачи тепла по замкнутой системе труб для обогрева помещений или воды.Они могут располагаться внутри или снаружи дома.
Бытовые водяные обогреватели: Устройства для сжигания топлива, предназначенные для сжигания древесины или древесных пеллет с целью обогрева помещения здания и/или воды посредством распределения, как правило, по трубам жидкости, нагретой в устройстве, обычно воды или смесь воды и антифриза.

Бытовые дровяные обогреватели: означает закрытое устройство для сжигания древесины, способное и предназначенное для обогрева жилых помещений или обогрева помещений и нагрева воды для бытовых нужд.Эти устройства включают дровяные обогреватели с регулируемой скоростью горения, дровяные обогреватели с одной скоростью горения и печи на пеллетах. К дровяным обогревателям относятся:

Отдельно стоящие дровяные обогреватели — дровяные обогреватели, которые устанавливаются на ножках, на пьедестале или подвешиваются к потолку.
Дровяные обогреватели с каминной вставкой — дровяные обогреватели, предназначенные для установки в каменных каминных полостях или в других ограждениях.
Встроенные дровяные обогреватели — дровяные обогреватели, предназначенные для встраивания в стену.

Список сертифицированных дровяных отопительных приборов

EPA поддерживает текущие списки сертифицированных EPA моделей комнатных обогревателей, работающих на дровах, таких как дровяные печи, каминные топки и отопительные камины, для центральных обогревателей, таких как водяные обогреватели, и для центральных обогревателей, таких как печи с принудительной подачей воздуха.Дополнительную информацию см. на странице бытовых дровяных обогревателей EPA.

Соответствует Правилам

для дровяных обогревателей 2015 г.

Правила для дровяных обогревателей 2015 г. установили правила, применимые к производителям, продавцам, дистрибьюторам и установщикам дровяных обогревателей. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь со следующими руководствами и страницей бытовых дровяных обогревателей EPA:

Сжигание твердого топлива – обзор

Химический состав

Сжигание твердого топлива включает сушку, выделение и сжигание летучих веществ и твердофазное сжигание.При сжигании биоугля в результате фрагментации и плавления образуются относительно крупные частицы (от микрометров до миллиметров), которые образуют зольный остаток и летучую золу (приблизительно от 1 до 200 мкм). Их образование сильно коррелирует с начальным содержанием золы в биомассе и, более конкретно, с количеством огнеупорного материала, т.е. материалов, которые не плавятся при температуре печи, например оксиды кремния, кальция или магния.

В то же время сжигание нелетучих веществ приведет к постепенному испарению таких элементов, как натрий, калий, сера и хлор; эти элементы будут образовывать путем зародышеобразования и конденсации мелкие частицы сульфатов (от 1 нм до 1 мкм) и хлорид калия (или натрия), такой как KCl, K ₂ SO ₄ или NaCl.Эти элементы также могут конденсироваться или адсорбироваться на поверхности других частиц. Другие второстепенные элементы, присутствующие в биомассе в более низких концентрациях, также могут испаряться и вести себя аналогичным образом, участвуя, таким образом, в составе мельчайших частиц. Это относится к кадмию, свинцу и цинку, причем последний обычно наиболее распространен (Sippula et al., 2009).

Мелкие и сверхмелкие частицы обычно богаты следующими элементами: калием, натрием, серой, хлором, цинком и свинцом (Obernberger et al., 2006), которые могут быть использованы для образования следующего: K ₂ SO ₄ , KCl, (KCl) ₂ , K ₂ CO ₃ , Na ₂ SO 4 , NaCl, (NaCl) ₂, ZnO, ZnCl ₂, PbO и PbCl ₂ (Jöller et al., 2007). Золу и мелкие частицы обычно классифицируют по доле основных элементов (алюминий, кальций, железо, калий, магний, натрий, фосфор, кремний и титан), второстепенных элементов (мышьяк, барий, кадмий, кобальт, хром, медь, ртуть, марганец, молибден, никель, свинец, сурьма, таллий, ванадий и цинк), а также содержание серы, хлора и кислорода (Baxter et al., 1998).

Химический состав топлива (в основном углерод, водород, кислород, азот, сера и хлор) влияет на механизм образования частиц. Сера и хлор образуют твердые частицы сульфата и хлорированных солей по тому же механизму, что и калий. Твердые частицы также могут образовываться при взаимодействии кислых газов (SO _x и HCl) с основными газами, такими как аммиак (NH ₃). В зависимости от температуры могут возникать более сложные механизмы, такие как зародышеобразование хлорида (KCl) на сульфатах (K ₂ SO ₄) (Christensen et al., 1998; Хименес и Баллестер, 2005, 2007).

Твердотопливные котлы и их подключение

Некоторые требования к установке ТТ котлов

Схемы подключения ТТ котлов

Общие указания по монтажу

Порядок монтажных работ

Что нужно для работы?

Топливные агрегаты длительного горения

Электрические котлы

На водяной циркуляции

На принципе пиролиза

Типовые схемы обвязки твердотопливных котлов

Система открытого типа с естественной циркуляцией в частном доме

Закрытая система с естественной циркуляцией

Особенности систем с принудительным движением теплоносителя

Подключение через коллекторы

Установка аварийных и регулировочных систем

Обвязка с трёхходовым клапаном

Схема с буферной ёмкостью

Элементы обвязки, обеспечивающие безопасность отопительной системы

Схема с подключением бойлера косвенного нагрева

Видео: Обвязка твердотопливного котла

Заключение

Не пропустите самое важное:

Работа котла в самотечной системе отопления

Изготовление твердотопливного котла длительного горения своими руками на видео

Чугунные и стальные конструкции – в чем отличия

Схемы и чертежи

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками

Преимущества и особенности конструкций длительного горения

Применение канальных кондиционеров и тепловых насосов

Процесс изготовления твердотопливных котлов длительного горения своими руками: чертежи и сборка

Применяемые элементы

Порядок сборки корпуса

Устройство воздушного распределителя

Как правильно выбрать схему подключения котла

Твердотопливный котел длительного горения своими руками: видео для ознакомления

Есть ли о твердотопливном котле длительного горения отрицательные отзывы?

Воздушный обогрев, комбинированный с вентиляцией

О стоимости готовых моделей для отопления твердым топливом

Рекомендации по размещению и установке

Котел на твердом топливе своими руками

Оглавление:

Особенности и преимущества использования котлов на твердом топливе

Разновидности и характеристика котлов на твердом топливе

Как сделать котел на твердом топливе: конструктивные особенности устройства

Котел на твердом топливе своими руками

Твердотопливный котел своими руками, виды и принципы работы отопительных котлов

Виды твердотопливных котлов

Топливо для твердотопливных котлов

Классические твердотопливные котлы

Твердотопливные котлы пиролизного горения

Твердотопливные котлы на пеллетах

Твердотопливные котлы длительного горения

Отопительный котел своими руками

Принцип работы твердотопливных котлов

На что нужно обратить особое внимание

Схема твердотопливного котла своими руками

Котел твердотопливный своими руками. Видео.

Чертежи котла твердотопливного своими руками

Котел на твердом топливе своими руками: схема и устройство

Принципы устройства кот​лов

Конструкция и примерный вид

Котел на угле своими руками чертежи. Принцип работы котла длительного горения, изготовленного своими руками с использованием чертежей

Технология производства

Инструменты и материалы

Подготовка деталей корпуса

Бак для воды и теплообменник

Сборка котла

Пиролизный котел

Заключение

Возможно Вам также будет интересно:

Как устроен самодельный котел длительного горения

Принцип работы

Основные преимущества

Устройство прибора

Цены на модельный ряд твердотопливных котлов

Изготовление котла длительного горения

Этап 1. Подготовка всего необходимого

Этап 2. Сборка конструкции

В качестве заключения

Принципы устройства котлов